2024屆北京市西城區(qū)第一五六中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆北京市西城區(qū)第一五六中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖像如圖所示，段為直線，從時刻起汽車保持額定功率不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為f，則()A．時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．時間內(nèi)，汽車牽引力做功為C．時間內(nèi)，汽車的功率等于D．時間內(nèi)，汽車的功率等于2、(本題9分)若物體在運動過程中受到合外力不為零，則A．物體的動能一定變化B．物體的速度一定變化C．物體的加速度一定變化D．物體的速度的方向一定變化3、(本題9分)圖描繪了一顆懸浮在液體中的固體微粒受到周圍液體分子撞擊的情景，下列關于布朗運動的說法中正確的是A．懸浮微粒做布朗運動，是液體分子的無規(guī)則運動撞擊造成的B．布朗運動是固體分子的無規(guī)則運動C．液體溫度越低，布朗運動越劇烈D．懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯4、如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距較遠。將兩個大小均為F的力，同時分別水平作用在A、B上，經(jīng)過相同時間后撤去兩個力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將A．停止運動B．向左運動C．向右運動D．運動方向不能確定5、(本題9分)如圖乙所示，汽車通過半徑為r的拱形橋，在最高點處速度達到v時，駕駛員對座椅的壓力恰好為零；若把地球看成大“拱形橋”，當另一輛“汽車”速度達到某一值時，“駕駛員”對座椅的壓力也恰好為零，如圖甲所示．設地球半徑為R，則圖甲中的“汽車”速度為()A． B．C． D．6、(本題9分)關于物理學史，下列說法中正確的是（）A．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B．自然界存在兩種電荷，庫侖命名其為正電荷和負電荷C．庫侖首先引入了“場”的觀點來解釋電荷之間的相互作用D．牛頓進行了“月—地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結論，并測定了引力常量7、(本題9分)關于功和功率的說法正確的是（）A．做功快的機器，它的功率一定大 B．做功多的機器，它的功率一定大C．做功多并且用的時間長的機器，它的功率一定大 D．做功相同，所用時間短的機器功率一定大8、(本題9分)如圖所示，小球原來緊壓在豎直放置的輕彈簧的上端，撤去外力后彈簧將小球豎直彈離彈簧，在這個彈離的過程中，不計空氣阻力（）A．小球的動能和重力勢能發(fā)生了變化，但機械能保持不變B．小球增加的動能和重力勢能，等于彈簧減少的彈性勢能C．小球克服重力所做的功有可能小于彈簧彈力所做的功D．小球的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能9、一個不帶電的空心金屬球殼，在它的球心處放一帶正電的小球，如圖所示。達到靜電平衡時，其電場分布正確的是()A． B． C． D．10、(本題9分)兩個共點力的大小分別為F1＝6N，F(xiàn)2＝10N，則它們的合力可能為()A．3N B．5N C．10N D．20N11、(本題9分)如圖甲所示．長為的粗糙傳送帶與水平地面間的夾角為．現(xiàn)讓傳送帶以某一速度逆時針轉動，并在傳送帶頂端由靜止釋放一滑塊．滑塊從頂端滑至底端的過程中的圖象如圖乙所示．取，，．下列判斷正確的是（）A．在內(nèi)，滑塊的加速度大小為2B．滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為C．整個過程中，滑塊受到的滑動摩擦力方向不變D．滑塊從傳送帶頂端滑至底端所需的時間為12、物體在運動過程中，克服重力做功為50J，則A．重力做功為50JB．物體的重力勢能一定增加了50JC．重力做了50J的負功D．物體的重力勢能一定減少了50J二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)實驗中用圖示裝置探究功與速度變化的關系。步驟Ⅰ：小滑塊在橡皮筋的作用下彈出，沿水平桌面上的光滑軌道PQ滑行，之后平拋落至水平地面上，落點記為；步驟Ⅱ：在釘子上分別套上2條、3條、4條橡皮筋，重復步驟Ⅰ，小滑塊落點分別記為、、；步驟Ⅲ：測量相關數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理。關于該實驗，下列說法正確的是______A.每次實驗時使用橡皮條必須完全一樣B.每次實驗時必須使用同一個小滑塊C.每次實驗時橡皮條拉伸的長度可以不一致D.實驗中必須設法算出橡皮筋每次對小滑塊做功的數(shù)值將幾次實驗中橡皮筋對小物塊做功分別記為、、、，小物塊拋出點到落地點的水平距離分別記為、、、若功與拋出速度的平方成正比，則應以W為縱坐標、______為橫坐標作圖，才能得到一條直線。由于小滑塊所受的空氣阻力不能忽略，則由此引起的誤差屬于______填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”。14、（10分）(本題9分)如圖甲所示是“研究平拋運動”的實驗裝置，其中M為電磁鐵，S為輕質(zhì)開關，E為電池，a、b是兩個相同的小鋼球．（1）如圖甲所示，在研究平拋運動時，小球a沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關S，此時被電磁鐵吸住的小球b同時自由下落．改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的a、b兩球總是同時落地．該實驗現(xiàn)象說明了a球在離開軌道后_____A．水平方向的分運動是勻速直線運動B．水平方向的分運動是勻加速直線運C．豎直方向的分運動是自由落體運動D．兩小球落地速度的大小相同（2）利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度，從斜槽同一位置釋放小球，實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C，如圖乙所示．圖中O為坐標原點，B點在兩坐標線交點，坐標xB＝40cm，yB＝20cm，A、C點位于所在小方格線的中點．則a小球水平飛出時的初速度大小為v0＝_____m/s；平拋小球在B點處的瞬時速度的大小vB＝_____m/s．（g＝10m/s2）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質(zhì)量M=1000kg的汽車通過圓形拱形橋時的速率恒定，拱形橋的半徑R=10m．試求：(1)汽車在最高點對拱形橋的壓力為車重的一半時，汽車的速率；(2)汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時，汽車的角速度．(重力加速度g＝10m/s2)16、（12分）(本題9分)若海王星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的16倍，海王星半徑約為地球半徑的4倍，地球表面重力加速度為，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．17、（12分）如圖所示,傳送帶與地面成夾角θ=37°,以4m/s的速度順時針轉動,在傳送帶下端輕輕地放一個質(zhì)量m=1kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=1,已知傳送帶從A到B的長度L=6m,求物體從A到B過程中傳送帶克服物塊摩擦力做功的平均功率?

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運動，加速度a=，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯誤。根據(jù)動能定理，在時間內(nèi)，汽車合外力做功為，選項B錯誤；汽車的額定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C錯誤。當牽引力等于阻力時，速度達到最大，故t1～t2時間內(nèi)，汽車已達到額定功率，則P=fv2，故D正確。故選D。2、B【解析】試題分析：A、合外力不為零，但合外力可以不做功，如勻速圓周運動，則物體的動能可以不變；故A錯誤；B、合外力不為零時，一定有加速度，可能使物體的速度大小變化，也可能使物體的速度方向變化，二者任意一種變化時其實物體的速度都發(fā)生了變化，故B正確；C、根據(jù)牛頓第二定律，加速度與合力成正比，如果合力恒定，則加速度不變，故C錯誤；D、力是改變物體運動狀態(tài)的原因，則由牛頓第二定律可知，有力一定有加速度，但加速度可能是使物體的速度大小發(fā)生變化，其方向不變，故D錯誤?？键c：牛頓第二定律。3、A【解析】

AB.布朗運動是小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的，它既不是液體分子的運動，也不是固體小顆粒分子的運動，而是小顆粒的運動。故A正確，B錯誤；C.顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈。故C錯誤；D.懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯。故D錯誤。4、A【解析】

將兩個大小均為F的恒力，同時分別作用在A、B兩個物體上，經(jīng)相同的時間后，撤去兩個力，兩個力的沖量的矢量和為零，系統(tǒng)動量守恒；兩個物體的動量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均靜止；

A.停止運動，與結論相符，選項A正確；B.向左運動，與結論不相符，選項B錯誤；C.向右運動，與結論不相符，選項C錯誤；D.運動方向不能確定，與結論不相符，選項D錯誤。5、C【解析】

汽車通過拱形橋，在最高點駕駛員對座椅的壓力恰好為零時，重力提供向心力①若把地球看成大“拱形橋”，“駕駛員”對座椅的壓力也恰好為零，也是重力提供向心力②由①②式可得得A.與計算結果不相符，故A不符合題意；B.與計算結果不相符，故B不符合題意；C.與計算結果相符，故C符合題意；D.與計算結果不相符，故D不符合題意．6、A【解析】

A．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運行規(guī)律，故A正確；B．自然界的電荷只有兩種，美國科學家富蘭克林把它們命名為正電荷和負電荷，故B錯誤；C．庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間相互作用規(guī)律，法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場，故C錯誤；D．牛頓進行了“月—地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結論，但是卡文迪許測定萬有引力常量，故D錯誤。故選A。7、AD【解析】功率是表示做功快慢的物理量，則做功快的機器，它的功率一定大；并且由此可知：功率與做功多少和所用時間都有關系．在做功相同時，所用時間短的機器功率一定大．所以選項A、D都正確．點晴：根據(jù)功、功率的關系分析．功率是單位時間內(nèi)做的功的多少．8、BC【解析】

在上升的過程中，彈簧彈力對小球做正功，小球的機械能增加，所以A錯誤．對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)來說，整個系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，彈簧減少的彈性勢能都轉化成了小球的動能和重力勢能，所以B正確．當?shù)竭_最高點，速度為零時，彈簧的彈性勢能全部轉化為重力勢能，此時小球克服重力所做的功等于彈簧彈力所做的功，若速度不為零時，則小球克服重力所做的功小于彈簧彈力所做的功，所以C正確．小球剛松手時彈性勢能最大，設為A，小球的彈力和重力相等時動能最大，設為B，從A到B由功能原理可知，因此小球的最大動能小于最大彈性勢能，D錯誤．9、CD【解析】

AC.由于電場線是從正電荷或者無窮遠出發(fā)出的，所以正點荷的電場線都是向外的，由于靜電感應，金屬球的內(nèi)壁和外壁會出現(xiàn)感應電荷，會產(chǎn)生感應電場，感應電場的方向是與正電荷的電場的方向相反，最終達到平衡時，在球殼內(nèi)部的電場為零，所以沒有電場線，在球殼的外部電場線的方向是向外的，故A項與題意不符，C項與題意相符；BD.當金屬球的外殼接地時，金屬球與大地形成一個等勢體，所以金屬球的外面沒有電場線，故B項與題意不符，D項與題意相符。10、BC【解析】兩力合成時，合力范圍為：|，代入數(shù)據(jù)得：，故選BC．【點睛】兩力合成時，合力隨夾角的增大而減小，當夾角為零時合力最大，夾角180°時合力最小，并且11、BD【解析】

在0～1???s內(nèi)，滑塊的加速度大小為，選項A錯誤；在0～1???s內(nèi)，由牛頓第二定律可得：解得μ=0.5，選項B正確；在物塊與傳送帶達到共速之前，物塊所受的摩擦力方向向下，在1s后物塊與傳送帶達到共速后，因物塊繼續(xù)加速下滑，但是加速度減小，可知此時傳送帶對物體的摩擦力方向變?yōu)橄蛏?，選項C錯誤；物塊與傳送帶達到共速后：解得a2=2m/s2；物塊在1s之前的位移：，則1s后的位移為s2=16-5=11m；根據(jù)，帶入數(shù)據(jù)解得：，解得t2=1s，則滑塊從傳送帶頂端滑至底端所需的時間為2s，選項D正確；故選BD.【點睛】解決本題的關鍵是根據(jù)v-t圖像理清物塊在傳送帶上的受力情況和運動規(guī)律，結合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解．12、BC【解析】克服重力做功，即重力做負功，則重力勢能一定增大，克服重力做多少功，重力勢能就增加多少，故重力勢能增加50J，BC正確．【點睛】重力勢能變化量直接對應重力做功，與其他因素無關，重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增大，且滿足．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AB系統(tǒng)誤差【解析】

根據(jù)實驗原理判斷出實驗注意事項，滑塊離開桌面后做平拋運動，根據(jù)桌面到地面的高度，可計算出平拋運動的時間，再根據(jù)小物塊拋出點到落地點的水平距離，可計算出小物塊離開桌面時的速度，再知道小物塊的質(zhì)量，就可以計算出小物塊的動能。根據(jù)，和，可得，因為功與速度的平方成正比，所以功與正比?！驹斀狻浚?）為了使n根相同橡皮筋對小物塊做的功就等于系一根橡皮筋時對小物塊做的功的n倍，各條橡皮筋保證完全一樣，故A正確；每次實驗時必須使用同一個小物塊，保證小物塊獲得的速度與彈簧做功成正比，故B正確；為了保證每根橡皮筋對小物塊做功相同，所以每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需要保持一致，但不能超過彈性限度，故C錯誤；橡皮筋完全相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)來使功倍增，因此不需要計算橡皮筋每次對小物塊做功的具體數(shù)值，故D錯誤；故選AB.（2）根據(jù)，和，可得，因為功與速度的平方成正比，所以功與正比，故應以W為縱坐標、為橫坐標作圖，才能得到一條直線。（3）一般來說，從多次測量揭示出的實驗誤差稱為偶然誤差，不能從多次測量揭示出的實驗誤差稱為系統(tǒng)誤差。由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差?！军c睛】明確實驗原理，根據(jù)相應規(guī)律得出表達式，然后討論。還要知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差的區(qū)別，系統(tǒng)誤差是由于儀器的某些不完善、測量技術上受到限制或實驗方法不夠完善沒有保證正確的實驗條件等原因產(chǎn)生，如停表測時間時，停表不準確，慢了，測的時間間隔總是偏小。偶然誤差的特點是它的隨機性。如果我們對一些物理量只進行一次測量，其值可能比真值大也可能比真值小，這完全是偶然的，產(chǎn)生偶然誤差的原因無法控制，所以偶然誤差總是存在，通過多次測量取平均值可以減小偶然誤差，但無法消除。既然是誤差就不可消除，只能是改進方法，多次做試驗，以減小誤差。14、C22【解析】

（1）[1]球a與球b同時釋放，同時落地，時間相同；a球做平拋運動，b球做自由落體運動；將球a的運動沿水平方向和豎直方向正交分解，兩個分運動同時發(fā)生，具有等時性，因而a球的豎直分運動與b球時間相等，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的a、b兩個小球總是同時落地，說明在任意時刻在兩球同一高度，即a球的豎直分運動與b球完全相同，說明了平拋運動的豎直分運動是自由落體運動；故填C.（2）[2]由題意可知，A點的橫坐標為20cm，縱坐標為5cm，C點的橫坐標為60cm，縱坐標為45cm.根據(jù)△y＝gT2，得：Ts＝0.1s則平拋運動的初速度為：v0m/s＝2m/s.[3]B點豎直方向上的分速度為：vym/s＝2m/s.則B點的瞬時速度為：vB2m/s.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）5m/s（2）1rad/s【解析】

（1）汽車在在最高點時，豎直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力