2024年北京市十三中物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024年北京市十三中物理高一第二学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，其中一个球的带电荷量是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是A． B．C． D．2、(本题9分)汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是()A． B． C． D．3、(本题9分)关于物体的运动，下列说法正确的是（）A．物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动B．物体做曲线运动，其加速度一定变化C．做曲线运动的物体，其速度一定变化D．物体做圆周运动时，向心力就是物体受到的合外力4、我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空.假设该卫星的绕月轨道是圆形的，且距离月球表面高度为h，并已知该卫星的运行周期为T，月球的直径为d，万有引力常量为G，则可求出（）A．月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度v=πd/TB．月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径r=d+hC．月球质量D．月球表面的重力加速度5、(本题9分)质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受的阻力为1.0×103N，汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率为（）A．1.0×104WB．1.1×104WC．2.0×104WD．2.2×104W6、如图所示，物体A、B相对静止地随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的力有A．圆盘对B的摩擦力及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B指向圆心的摩擦力，A对B背离圆心的摩擦力C．圆盘对B的摩擦力及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B的摩擦力和向心力7、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（）A．C刚离开地面时，B的加速度最大B．A获得最大速度为2gC．斜面倾角α＝30°D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒8、如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点。下列说法中正确的是（）A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化相等D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等9、(本题9分)某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力10、(本题9分)如图所示，一小球第一次由斜面上水平抛出，抛出时动能为，经t时间落到斜面上时的动能为，出点到落点的距离为d；若以的动能将小球第二次由斜面上水平抛出，小球再次落到斜面上，空气阻力不计，以下说法正确是（）A．小球再次落到斜面上的动能为 B．斜面的倾角为30°C．小球再次落到斜面上的时间为2t D．第二次抛出点到落点的距离为2d11、如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则下列正确的说法是：A．此时A电势低，B电势高B．将A左端接地，B右端电荷被中和C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合12、(本题9分)如图所示，一物体从距水平地面一定高度某处，沿水平方向抛出，不计空气阻力，下列对物体运动情况的描述，正确的是（）A．在竖直方向上，物体做匀速直线运动B．在竖直方向上，物体做自由落体运动C．在水平方向上，物体做匀加速直线运动D．在水平方向上，物体做匀速直线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________.A．选用质量大的重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）小明用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是____________________________________________________________________.（3）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2－h图线，并与其比较，其中正确的是________.14、（10分）(本题9分)用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测量出重锤的质量D．接通电源，待打点稳定后再释放纸带E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地的重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖起平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.10kg的小球，以初速度V0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求（1）小球到A点的速度（2）小球到B点时对轨道是压力（3）A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．16、（12分）(本题9分)如图所示闭合电路，电源电动势E=1.5V，内电阻r=0.1Ω，外电路电阻R=1.4Ω.求：（1）电路中的电流I；（2）路端电压U；（3）电源的输出功率P出17、（12分）(本题9分)一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态．一质量m=0.1kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物块相互作用时间极短可以忽略．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小；（1）小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；（3）小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

两电荷异性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时：接触后再分开，带电量各为2Q，则两球的库仑力大小为：ACD.由上计算可知，ACD错误；B.由上计算可知，B正确．2、C【解析】

根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，AB错误；由M向N减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于90°，故C正确、D错误．3、C【解析】

A.物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，若合外力方向与运动方向在同一直线上，虽然改变，但还是直线运动，故A错误。B.物体做曲线运动，其加速度不一定变化，如平抛运动，故B错误。C.做曲线运动的物体，速度沿切线方向，所以其速度方向一定变化，故C正确。D.物体做匀速圆周运动时，向心力就是物体受到的合外力，如果做变速圆周运动，向心力是合力的一个分力，D错误。4、C【解析】

A.月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度为故A项与题意不相符；B.月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径故B项与题意不相符；C.卫星绕月球做匀速圆周运动万有引力做向心力，即为解得：故C项与题意相符；D.月球表面万有引力即重力，故有所以，重力加速度为故D项与题意不相符．5、D【解析】由牛顿第二定律F-f=ma，F=f+ma=11000N,v=at=2m/s，由P=Fv=2.2×104W，D对；6、B【解析】

AB.物体A的向心力由B对A的摩擦力提供，所以B对A的摩擦力指向圆心，根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力背离圆心，而B仍需要指向圆心的合力提供向心力，所以圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确A错误。CD.向心力是效果力，并不是物体的实际受力，故CD错误。7、BC【解析】

A.C刚离开地面时，A的速度最大，此时B的速度也是最大的，则B球的加速度为零，故A错误；C.C刚离开地面时，对A有：kx2=mg

此时B有最大速度，即aB=aA=0

对B有：T-kx2-mg=0

对A有：4mgsinα-T=0

以上方程联立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正确；B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg

由上问知x1=x2=，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程联立可解得：A球获得最大速度为vAm=2g，故B正确；D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统由于弹簧的弹力对系统做功，则系统的机械能不守恒，选项D错误.8、BD【解析】

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，返回到A点时的速度小于原来速度大小，由动能定理可知合外力做负功，故A错误；B．小球从A到C与从C到B的过程，合外力做功相同，由动能定理可知这两个过程中减少的动能相等，故B正确；C．小球从A到C比从C到B用时短，由动量定理可知从A到C速度的变化量小，故C错误；D．小球从A到C与从C到B的过程，滑动摩擦力做功相同，说明损失的机械能相等，故D正确。故选BD。9、AD【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。10、AD【解析】

设斜面倾角为θ，当抛出时动能为Ek时，速度为v，则水平方向的位移：x=vt，竖直方向的位移，根据几何关系可得，解得：则水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的动能：可知：A．小球在竖直方向的位移：以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球沿竖直方向的位移：y′=2y由动能定理可知，当小球抛出时动能为Ek时WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以当以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，重力对小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上时的动能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正确；B．由于动能，可知第一次抛出后小球落在斜面上时速度大小等于初速度的2倍，则竖直方向的分速度：设第一次时小球落在斜面上时速度方向与水平方向之间的夹角为α，则：结合速度偏转角的正切值与位移偏转角的正切值的关系可得：由以上的分析可知，斜面得夹角θ一定大于30°，故B错误；C．由开始时的分析可知，小球运动的时间与初速度成正比，则与初动能的平方根成正比，所以当以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球运动的时间为，故C错误；D．由开始时的分析可知，小球沿斜面方向的位移与初动能成正比，则当以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球抛出点到落点的距离为2d，故D正确。故选AD。11、BC【解析】

A.此时AB为等势体，两端电势相等，故A错误；B.将A左端接地，B右端电荷将被导入大地，被中和，故B正确；C.移去C，A、B两端的电荷将中和，之后两端都不带电，所以贴在A、B下部的金属都闭合，故C正确；D.先把A和B分开，再移去C，A、B分别带上负电和正电，贴在A、B下部的金属箔都张开，故D错误．12、BD【解析】

根据物体在水平方向和竖直方向上的受力，判断物体在水平方向和竖直方向上的运动规律。【详解】物体在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动；物体在竖直方向上初速度为零，仅受重力，做自由落体运动，故BD正确，AC错误。故选：BD。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC打下O点时重锤速度不为零B【解析】(1)A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些，体积小一些的铁质重锤，故A错误．B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，故B正确．C、D、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落时，手不需提着纸带上端，故C正确，D错误．故选BC．(2)小明用实验测得数据画出v2-h图象图线不过坐标原点，即h=0时，速度不为零，可打下O点时重锤速度不为零．(3)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于横轴的同一点，故B正确，A、C、D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因。14、①B、C②重锤的质量m【解析】

①B、电火花和电磁计时器都使用交流电源．C、用自由落体运动验证机械能守恒定律，不需要天平，因为质量可以约去，所以指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是B、C②由题意可知，s1、s2是相邻的相等时间内的位移，而计数点时间T′=2T．由可得：；设阻力大小为f，由牛顿第二定律可知，mg-f=ma，得，可见要测定阻力f的大小，还必须测量重锤的质量m．考点：考查验证机械能守恒定律．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）SAC=1.2m【解析】

（1）匀减速运动过程中，有：解得：（2）恰好做圆周运动时物体在最高点B满足：mg=m，解得=2m/s假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：mv2A=2mgR+m