2023-2024学年北京市顺义区、通州区物理高一下期末考试试题含解析

2023-2024学年北京市顺义区、通州区物理高一下期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)为了估测一深井井口到水面的距离，某同学让一个小石块从井口自由落下，2s后听到石块击水的声音，重力加速度取10m/s2，则井口到水面的距离约为A．5m B．10m C．20m D．45m2、(本题9分)地球的同步卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的3、(本题9分)在下列情况下机械能守恒的有：A．在空气中匀速下落的降落伞B．在竖直面做匀速圆周运动的物体C．做自由落体运动的物体D．沿斜面匀速下滑的物体4、(本题9分)关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是加速度变化的运动D．曲线运动可以是速度不变的运动5、如图所示，一条小船过河，河水流速为v1，船在静水中速度为v2，船头方向与河岸垂直，关于小船的运动，以下说法正确的是（）A．小船做匀加速直线运动B．小船做匀速直线运动C．小船做匀加速曲线运动D．小船做变加速曲线运动6、(本题9分)如图，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（）A．大于B．大于umgsC．小于D．小于umgs7、(本题9分)假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是()A．地球的向心力变为缩小前的一半B．地球的向心力变为缩小前的C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半8、(本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．人从A到B运动过程中机械能一直减小9、(本题9分)如图所示有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（

）A．三种情况下物体损失的机械能:△E3＞△E2＞△E1B．三种情况下摩擦产生的热量:Q1＝Q2＜Q3C．到达底端的速度:v1＞v2＞v3D．到达底端的动能：EK1＞EK3＞EK210、如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（）A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心二、实验题11、（4分）(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3位有效数字）12、（10分）(本题9分)利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0＝1m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能Epm＝0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s1．求：（1）小物块从A点运动至B点的时间；（1）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小；（3）C、D两点间的水平距离L．14、（14分）如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B静止在光滑的水平面上．现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰．求二者在发生碰撞的过程中：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）滑块B的最大速度．15、（13分）(本题9分)真空中足够大的空间区域内存在匀强电场，匀强电场的场强随时间变化的规律如图所示。一质量为m电荷量为q的带正电粒子，t=0时刻从电场中的A点由静止开始运动，在t=2T0时刻到达电场中的B点。不计重力。求：（1）粒子到达B点时速度；（2）A、B间的距离；（3）若粒子在t=T0时刻从A点由静止开始运动，则粒子在什么时刻到达B点？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

不考虑声音传播所需要的时间。小石块做自由落体运动，运动时间为2s，根据自由落体运动的位移时间公式可知h=gt2＝×10×4m＝20m；A.5m，与结论不相符，选项A错误；B.10m，与结论不相符，选项B错误；C.20m，与结论相符，选项C正确；D.45m，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】

同步卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同；二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体相同，由于同步卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，同步卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确；ABC错误；故选D3、C【解析】降落伞从空中匀速下落，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，A错误；在竖直面做匀速圆周运动的物体，动能恒定，但重力势能在变化，其机械能变化，B错误；做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，D错误．【点睛】判断机械能是否守恒常用三种方法：1、条件法，从功的角度，看是不是只有重力或弹力做功；2、总量法，如动能和势能的总量变化，机械能一定不守恒．3、从能量的角度，没有发生机械能与其他能之间的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒．4、A【解析】

A.曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项A正确；B.变速运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动，选项B错误；C.曲线运动不一定是加速度变化的运动，例如平抛运动，选项C错误；D.曲线运动的速度一定是变化的，不可以是速度不变的运动，选项D错误；5、B【解析】

小船实际的速度是水流速度与静水的合速度，因两方向均是匀速直线运动，根据平行四边形定则，则小船实际的运动是匀速直线A.小船做匀加速直线运动与分析不符，故A项与题意不相符；B.小船做匀速直线运动与分析相符，故B项与题意相符；C.小船做匀加速曲线运动与分析不符，故C项与题意不相符；D.小船做变加速曲线运动与分析不符，故D项与题意不相符。6、CD【解析】若物块一直做匀变速直线运动,根据动能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．本题选不可能的，故选C．【名师点睛】物块在传送带可能一直做匀变速直线运动，也有可能先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理判断摩擦力对货物做功的可能值．7、BC【解析】A、B、由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有：地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力．所以有：，B正确，A错误；C、D、由，整理得：，与原来相同，C正确；D错误；故选BC．8、BD【解析】A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．9、BC【解析】

设斜面和水平方向夹角为θ，斜面长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：W=mgμLcosθ，Lcosθ即为底边长度，由图可知1和2底边相等且小于3的，故摩擦生热关系为：Q1=Q2＜Q3，所以损失的机械能△E1=△E2＜△E3，故B正确，A错误；设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系为：v1＞v2＞v3，故C正确；物块的动能为：Ek=12mv2，因为v1＞v2＞v3，所以到达底端的动能：10、BCD【解析】

A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；二、实验题11、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。【解析】

重力势能的减小量为：△EP=mghOB=1.91m（J）

B点时的速度为：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重锤下落到B点时增加的动能为：△EK＝12mvB2【点睛】该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.12、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，[3]小车动能变化量；(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功