2024屆北京市西城區(qū)第一五九中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆北京市西城區(qū)第一五九中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分).船在靜水中的速度為v1,水流的速度為v2,河寬為d,當(dāng)船頭垂直于河岸航行時(shí)：()A．實(shí)際航程最短 B．水速減少時(shí)渡河時(shí)間變長(zhǎng)C．過河時(shí)間最短 D．水速變大時(shí)渡河時(shí)間變長(zhǎng)2、(本題9分)將一個(gè)物體以15m/s的速度從20m的高度水平拋出，落地時(shí)它的速度方向與地面夾角是多少（）（不計(jì)空氣阻力，?。〢． B． C． D．3、(本題9分)從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，一個(gè)豎直上拋，另一個(gè)平拋。則它們從拋出到落地A．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B．位移相同C．落地時(shí)的速度相同D．落地時(shí)的動(dòng)能相等4、對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是（）A．其角速度與轉(zhuǎn)速成反比，與周期成正比B．運(yùn)動(dòng)的快慢可用線速度描述，也可用角速度來描述C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠渌俣缺３植蛔僁．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力為零5、如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，F(xiàn)做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q26、(本題9分)如圖甲所示，光滑平臺(tái)上的物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車B上，車與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不計(jì)，圖乙為物體A與小車B的v-t圖象，由此可知A．小車上表面長(zhǎng)度B．物體A與小車B的質(zhì)量之比C．物體A與小車B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)D．小車B獲得的動(dòng)能7、(本題9分)地球繞地軸OO′以ω角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，某地A處與赤道上B處如圖所示，則（）A．A、B兩點(diǎn)的角速度相等 B．A、B兩點(diǎn)的線速度相等C．若θ＝30°，則vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，則vA∶vB＝1∶28、(本題9分)在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)下列說法正確的是（）A．開普勒通過對(duì)第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行研究得出了萬有引力定律B．牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)成功測(cè)出了引力常量G的數(shù)值，稱自己的實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量”C．法拉第提出了電場(chǎng)的概念，并提出處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是電場(chǎng)給予的D．美國(guó)物理學(xué)家密立根最早測(cè)得的了元電荷e的數(shù)值．9、(本題9分)一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬為50m、水流速度恒為5m/s的平直河流，下列說法正確的是（）A．小船渡河的最短時(shí)間為5sB．小船渡河的最短時(shí)間為10sC．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小10、(本題9分)一物體由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，物體的動(dòng)能由12J減少到8J，重力勢(shì)能由3J增加到7J，此過程中()A．物體的速度減小 B．物體的機(jī)械能不變 C．物體的機(jī)械能減少 D．物體的位置降低二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）如圖為探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種方法。用兩束光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射物體，在兩個(gè)坐標(biāo)軸上留下了物體的兩個(gè)“影子”，O點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為x＝3t，y＝t+5t2（式中的物理量單位均為國(guó)際制單位），經(jīng)1s到達(dá)軌跡A點(diǎn)（g＝10m/s2）。下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)B．物體運(yùn)動(dòng)軌跡方程為y=C．物體在A點(diǎn)的速度大小為4m/sD．O、A兩點(diǎn)距高為3m12、（10分）(本題9分)在“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜樁末端的水平部分，在白紙上記錄下重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C，設(shè)入射小球和被碰小球的質(zhì)層依次為m1、m2，則下列說法中正確的有（）A．第一、二次入射小球的落點(diǎn)濃次是B，AB．入射小球的質(zhì)量可以小于被碰小球的質(zhì)量C．第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r(shí)落地D．若碰撞過程動(dòng)量守恒，誤差范圍內(nèi)滿足：m1·AB=m2·OC三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，帶正電小球質(zhì)量為m=1×10－2kg，帶電量為q=1×10－6C，置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn)．當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，測(cè)得其速度vB=1.5m/s，此時(shí)小球的位移為S=0.15m．求此勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的取值范圍．（g=10m/s2）14、（14分）(本題9分)如圖所示，在水平軌道右側(cè)固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段長(zhǎng)度為l=2.5m，上面鋪設(shè)特殊材料，小物塊與其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，軌道其它部分摩擦不計(jì)。水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊從軌道右側(cè)A點(diǎn)以初速度v0=6m（1）彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能Ep（2）小物塊被彈簧第一次彈回經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek（3）當(dāng)R滿足什么條件時(shí)，小物塊被彈簧第一次彈回圓軌道時(shí)能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離軌道。15、（13分）如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點(diǎn)，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))靜止在軌道的底端B處，A點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高。（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長(zhǎng))，mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)行的速率為v0=1m/s，B點(diǎn)到傳送帶水平面右端點(diǎn)C的距離為L(zhǎng)=2m。mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)mc運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。求mc從開始運(yùn)動(dòng)到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10m/s2)

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

A.如果水流速度為v2，船渡河過程被沖到下游的距離為：x=v2t=v2vB.船渡河的時(shí)間與水流速度無關(guān)，選項(xiàng)B不符合題意；C.設(shè)河寬為d，船垂直于河岸的速度為v1，過河最短時(shí)間為：t=dD.船渡河的時(shí)間與水流速度無關(guān)，選項(xiàng)D不符合題意；2、C【解析】

物體做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)在水平方向的分速度：豎直方向由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：由此得：若速度方向與地面的夾角用來表示則：所以A．與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．與分析相符，故C正確.D．與分析不符，故D錯(cuò)誤.3、D【解析】?jī)汕蛟谶\(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用，加速度都是重力加速度，加速度相等，以大小相等的速率從同一高度拋出兩球，豎直上拋小球的先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故A錯(cuò)誤；位移初末位置的有向線段，所以位移不同，故B錯(cuò)誤；豎直上拋小球落地時(shí)速度豎直向下，平拋運(yùn)動(dòng)小球的落地速度斜向下，速度方向不同，所以速度不同，故C錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩球拋出時(shí)的初速度大小與高度相同，初狀態(tài)機(jī)械能相等，由機(jī)械能守恒定律可知，落地時(shí)兩球機(jī)械能相等，落地時(shí)的重力勢(shì)能相等，則落地時(shí)的動(dòng)能相等，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。4、B【解析】

A.根據(jù)可知角速度與轉(zhuǎn)速成正比；由可知角速度與周期成反比，故選項(xiàng)A不符合題意

B.角速度描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量，線速度表示單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)，描述物體沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量，故選項(xiàng)B符合題意

C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)其軌跡是曲線，速度方向一定改變，不是勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C不符合題意

D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，受到的合外力不等于0，故選項(xiàng)D不符合題意

5、A【解析】

根據(jù)W=Fscosθ，比較拉力所做的功，摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對(duì)，通過比較相對(duì)位移比較摩擦產(chǎn)生的熱量．【詳解】木塊從木板左端滑到右端F所做的功W=Fs，因?yàn)槟景宀还潭〞r(shí)木塊的位移要比固定時(shí)長(zhǎng)，所以W1＜W2.摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對(duì)，兩次都從木板左端滑到右端，相對(duì)位移相等，所以Q1=Q2.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.故選A.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握恒力做功的求法，以及知道摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對(duì)．6、BC【解析】

A．由圖象可知，A和B最終以共同速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，則不能確定小車上表面長(zhǎng)度，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)量守恒定律得：解得：故可以確定物體A與小車B的質(zhì)量之比，故B正確；C．由圖象可以知道A相對(duì)小車B的位移為兩者的位移之差：根據(jù)能量守恒得：根據(jù)所求的質(zhì)量關(guān)系，可以解出動(dòng)摩擦因數(shù)，故C正確；D．由于只知兩車的質(zhì)量比值而小車B的質(zhì)量無法求得，故不能確定小車B獲得的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。7、AC【解析】

A.A、B兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，之比為1：1，故A項(xiàng)與題意相符；B.根據(jù)可知，由于AB兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，所以兩點(diǎn)的線速度不相等，故B項(xiàng)與題意不相符；CD.A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為根據(jù)可知，vA∶vB＝∶2，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。8、CD【解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，A錯(cuò)誤；卡文迪許通過扭秤測(cè)得了引力常量G的數(shù)值，B錯(cuò)誤；法拉第提出了電場(chǎng)的概念，并提出處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是電場(chǎng)給予的，C正確；美國(guó)物理學(xué)家密立根最早測(cè)得的了元電荷e的數(shù)值，D正確．9、AC【解析】

AB.當(dāng)小船船頭指向河對(duì)岸時(shí)，小船渡河時(shí)間最短，小船渡河的最短時(shí)間為，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.因?yàn)樾〈陟o水中的速度為10m/s大于水流速度恒為5m/s，小船渡河的最短路程是河的寬度50m，所以若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程仍是河的寬度保持不變，故C正確，D錯(cuò)誤。10、AB【解析】試題分析：物體的動(dòng)能由14J減少到8J，物體的動(dòng)能減小，速度要減小，故A錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能由14J減少到8J，減小6J；重力勢(shì)能由3J增加到9J，增加6J，總機(jī)械能不變．故B正確；C錯(cuò)誤；重力勢(shì)能由3J增加到9J，增加6J，物體的位置升高．故D錯(cuò)誤．故選B．考點(diǎn)：動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能二、實(shí)驗(yàn)題11、B【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式x＝v0t+12at可知，物體在x方向做速度為vx＝3m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，y方向做初速度為v0＝1m/s加速度為a＝10m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以O(shè)點(diǎn)不是平拋運(yùn)動(dòng)起點(diǎn).故選項(xiàng)A不符合題意.B.根據(jù)x＝3ty＝t+5t2物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為y=故選項(xiàng)B符合題意.C.1s時(shí)，在A點(diǎn)的豎直方向的速度為vy＝v0+at＝1+10×1＝11m/s所以A點(diǎn)的速度v故選項(xiàng)C不符合題意.D.O、A間水平距離為x＝3t＝3×1＝3m豎直方向的高度為y＝t+5t2＝1×5＝6m故選項(xiàng)D不符合題意.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，入射小球的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以B點(diǎn)是沒有碰時(shí)入射小球的落地點(diǎn)，A碰后入射小球的落地點(diǎn)，C碰后被碰小球的落地點(diǎn)，故A正確；為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由于被碰球先離開斜槽入射球后離開斜槽，被碰球先落地，入射球后落地，故C錯(cuò)誤；如果兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：m1v1=m1v2+m2v3，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：m1v1t=m1v2t+m1v3t，得：m1OB=m1OA+m2OC，即：m1AB=m2OC，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、7.5104V/mE1.25105V/m【解析】

設(shè)電場(chǎng)方向與水平面夾角為，小球從A到B過程中由動(dòng)能定理：qES=mvB2-0，解得電場(chǎng)強(qiáng)度E===V/m，由題意可知，0，1，所以E7.5104V/m；為使小球始終沿水平面運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力在豎直方向的分力必須小于等于重力,即：qEsinmg，所以tg==，即53，電場(chǎng)強(qiáng)度E=V/m=1.25105V/m，故此勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的取值范圍為：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）當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，其彈性勢(shì)能最大。從A到壓縮彈簧至最短的過程中，由動(dòng)能定理得：

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