2024届北京市西城区第一五九中学高一物理第二学期期末统考试题含解析

2024届北京市西城区第一五九中学高一物理第二学期期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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).船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2,河宽为d,当船头垂直于河岸航行时：()A．实际航程最短 B．水速减少时渡河时间变长C．过河时间最短 D．水速变大时渡河时间变长2、(本题9分)将一个物体以15m/s的速度从20m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与地面夹角是多少（）（不计空气阻力，取）A． B． C． D．3、(本题9分)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的两个小球，一个竖直上抛，另一个平抛。则它们从抛出到落地A．运动的时间相等B．位移相同C．落地时的速度相同D．落地时的动能相等4、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（）A．其角速度与转速成反比，与周期成正比B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C．匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变D．做匀速圆周运动的物体，所受合力为零5、如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，生热为Q2，则应有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q26、(本题9分)如图甲所示，光滑平台上的物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图乙为物体A与小车B的v-t图象，由此可知A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．物体A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能7、(本题9分)地球绕地轴OO′以ω角速度转动，某地A处与赤道上B处如图所示，则（）A．A、B两点的角速度相等 B．A、B两点的线速度相等C．若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶28、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是（）A．开普勒通过对第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验成功测出了引力常量G的数值，称自己的实验是“称量地球的重量”C．法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的D．美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值．9、(本题9分)一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）A．小船渡河的最短时间为5sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小10、(本题9分)一物体由M点运动到N点的过程中，物体的动能由12J减少到8J，重力势能由3J增加到7J，此过程中()A．物体的速度减小 B．物体的机械能不变 C．物体的机械能减少 D．物体的位置降低二、实验题11、（4分）如图为探究平抛运动规律的一种方法。用两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体，在两个坐标轴上留下了物体的两个“影子”，O点作为计时起点，其运动规律为x＝3t，y＝t+5t2（式中的物理量单位均为国际制单位），经1s到达轨迹A点（g＝10m/s2）。下列说法正确的是（）A．O点为平抛运动的起点B．物体运动轨迹方程为y=C．物体在A点的速度大小为4m/sD．O、A两点距高为3m12、（10分）(本题9分)在“碰撞中的动量守恒”实验中，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜樁末端的水平部分，在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，设入射小球和被碰小球的质层依次为m1、m2，则下列说法中正确的有（）A．第一、二次入射小球的落点浓次是B，AB．入射小球的质量可以小于被碰小球的质量C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地D．若碰撞过程动量守恒，误差范围内满足：m1·AB=m2·OC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，带正电小球质量为m=1×10－2kg，带电量为q=1×10－6C，置于光滑绝缘水平面上的A点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB=1.5m/s，此时小球的位移为S=0.15m．求此匀强电场场强E的取值范围．（g=10m/s2）14、（14分）(本题9分)如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为l=2.5m，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为μ=0.3，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度v0=6m（1）弹簧获得的最大弹性势能Ep（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能Ek（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。15、（13分）如图甲所示，一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处，A点和圆弧对应的圆心O点等高。（1）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长)，mb静止于B点，ma从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3ma<mb。（2）若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接，如图乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s，B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m。mb静止于B点，ma从静止开始释放，滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(设为mc)运动，当mc运动到C点时速度恰好为零。求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q。(g=10m/s2)

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】

A.如果水流速度为v2，船渡河过程被冲到下游的距离为：x=v2t=v2vB.船渡河的时间与水流速度无关，选项B不符合题意；C.设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v1，过河最短时间为：t=dD.船渡河的时间与水流速度无关，选项D不符合题意；2、C【解析】

物体做平抛运动，落地时在水平方向的分速度：竖直方向由匀变速运动规律知：由此得：若速度方向与地面的夹角用来表示则：所以A．与分析不符，故A错误.B．与分析不符，故B错误.C．与分析相符，故C正确.D．与分析不符，故D错误.3、D【解析】两球在运动过程中只受重力作用，加速度都是重力加速度，加速度相等，以大小相等的速率从同一高度抛出两球，竖直上抛小球的先向上做匀减速运动，到达最高点后再做自由落体运动，平抛的小球在竖直方向做自由落体运动，平抛运动时间小于竖直上抛运动时间，故A错误；位移初末位置的有向线段，所以位移不同，故B错误；竖直上抛小球落地时速度竖直向下，平抛运动小球的落地速度斜向下，速度方向不同，所以速度不同，故C错误；整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两球抛出时的初速度大小与高度相同，初状态机械能相等，由机械能守恒定律可知，落地时两球机械能相等，落地时的重力势能相等，则落地时的动能相等，故D正确。所以D正确，ABC错误。4、B【解析】

A.根据可知角速度与转速成正比；由可知角速度与周期成反比，故选项A不符合题意

B.角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量，线速度表示单位时间内转过的弧长，描述物体沿圆周运动的快慢的物理量，故选项B符合题意

C.匀速圆周运动其轨迹是曲线，速度方向一定改变，不是匀速运动，故选项C不符合题意

D.匀速圆周运动是变速运动，受到的合外力不等于0，故选项D不符合题意

5、A【解析】

根据W=Fscosθ，比较拉力所做的功，摩擦产生的热量Q=fs相对，通过比较相对位移比较摩擦产生的热量．【详解】木块从木板左端滑到右端F所做的功W=Fs，因为木板不固定时木块的位移要比固定时长，所以W1＜W2.摩擦产生的热量Q=fs相对，两次都从木板左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1=Q2.故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】解决本题的关键掌握恒力做功的求法，以及知道摩擦产生的热量Q=fs相对．6、BC【解析】

A．由图象可知，A和B最终以共同速度v1匀速运动，则不能确定小车上表面长度，故A错误；B．由动量守恒定律得：解得：故可以确定物体A与小车B的质量之比，故B正确；C．由图象可以知道A相对小车B的位移为两者的位移之差：根据能量守恒得：根据所求的质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；D．由于只知两车的质量比值而小车B的质量无法求得，故不能确定小车B获得的动能，故D错误。7、AC【解析】

A.A、B两点共轴转动，角速度相等，之比为1：1，故A项与题意相符；B.根据可知，由于AB两点的转动半径不同，所以两点的线速度不相等，故B项与题意不相符；CD.A、B转动的半径之比为根据可知，vA∶vB＝∶2，故C项与题意相符，D项与题意不相符。8、CD【解析】开普勒发现了行星运动三定律，A错误；卡文迪许通过扭秤测得了引力常量G的数值，B错误；法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的，C正确；美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值，D正确．9、AC【解析】

AB.当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为，故A正确，B错误；CD.因为小船在静水中的速度为10m/s大于水流速度恒为5m/s，小船渡河的最短路程是河的宽度50m，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C正确，D错误。10、AB【解析】试题分析：物体的动能由14J减少到8J，物体的动能减小，速度要减小，故A错误；物体的动能由14J减少到8J，减小6J；重力势能由3J增加到9J，增加6J，总机械能不变．故B正确；C错误；重力势能由3J增加到9J，增加6J，物体的位置升高．故D错误．故选B．考点：动能、势能和机械能二、实验题11、B【解析】

A．根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝v0t+12at可知，物体在x方向做速度为vx＝3m/s的匀速直线运动，y方向做初速度为v0＝1m/s加速度为a＝10m/s2的匀加速直线运动，所以O点不是平抛运动起点.故选项A不符合题意.B.根据x＝3ty＝t+5t2物体的运动轨迹为y=故选项B符合题意.C.1s时，在A点的竖直方向的速度为vy＝v0+at＝1+10×1＝11m/s所以A点的速度v故选项C不符合题意.D.O、A间水平距离为x＝3t＝3×1＝3m竖直方向的高度为y＝t+5t2＝1×5＝6m故选项D不符合题意.12、AD【解析】

入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以B点是没有碰时入射小球的落地点，A碰后入射小球的落地点，C碰后被碰小球的落地点，故A正确；为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，故B错误；两球碰后都做平抛运动，竖直高度相同，它们在空中的运动时间相等，由于被碰球先离开斜槽入射球后离开斜槽，被碰球先落地，入射球后落地，故C错误；如果两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m1v3t，得：m1OB=m1OA+m2OC，即：m1AB=m2OC，故D正确．所以AD正确，BC错误．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、7.5104V/mE1.25105V/m【解析】

设电场方向与水平面夹角为，小球从A到B过程中由动能定理：qES=mvB2-0，解得电场强度E===V/m，由题意可知，0，1，所以E7.5104V/m；为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,即：qEsinmg，所以tg==，即53，电场强度E=V/m=1.25105V/m，故此匀强电场场强E的取值范围为：7.5104V/mE1.25105V/m．14、（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m【解析】

（1）当弹簧被压缩到最短时，其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中，由动能定理得：

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