2024屆北京市昌平區(qū)市級(jí)名校物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆北京市昌平區(qū)市級(jí)名校物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(cuò)選和不選得零分）1、光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)連接，導(dǎo)軌半徑R＝0.5m，一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的小球在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧，彈簧與小球不拴接。用手擋住小球不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep＝36J，如圖所示。放手后小球向右運(yùn)動(dòng)脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，g取10m/s2。下列選項(xiàng)正確的是（）A．小球脫離彈簧時(shí)的速度大小5m/sB．小球通過(guò)最高點(diǎn)C的速度是0C．小球在C點(diǎn)處于超重狀態(tài)D．小球從B到C阻力做的功-11J2、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長(zhǎng)度的14A．32gLC．15gL4 D．3、(本題9分)如圖，汽車(chē)向左開(kāi)動(dòng)，系在車(chē)后緣的繩子繞過(guò)定滑輪拉著重物M上升，當(dāng)汽車(chē)向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物M將（）A．勻速上升 B．加速上升 C．減速上升 D．無(wú)法確定4、(本題9分)2019年1月，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“中星2D”衛(wèi)星?！爸行?D”是我國(guó)最新研制的通信廣播衛(wèi)星，可為全國(guó)提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸任務(wù)?！爸行?D”的質(zhì)量為m、運(yùn)行軌道距離地面高度為h。已知地球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，根據(jù)以上信息可知“中星2D”在軌運(yùn)行時(shí)（）A．速度的大小為 B．角速度大小為C．加速度大小為 D．周期為5、從某一高處平拋一個(gè)物體，物體著地時(shí)末速度與豎直方向成α角，取地面處重力勢(shì)能為零，則物體拋出時(shí)，動(dòng)能與重力勢(shì)能之比為（）A．B．C．D．6、下列能源屬于不可再生能源的是A．水能B．風(fēng)能C．太陽(yáng)能D．天然氣7、從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其機(jī)械能和動(dòng)能Ek隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。取地面為零勢(shì)能參考面，重力加速度g取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可知A．物體的質(zhì)量為1kgB．物體上升的最大高度6mC．從地面至h＝2m，物體的動(dòng)能減少30JD．物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做功60J8、(本題9分)如圖甲所示，甲、乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長(zhǎng)斜面由靜止開(kāi)始下滑，乙球做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球的動(dòng)能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（

）A．甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度相同B．甲乙兩球的質(zhì)量之比為C．甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為D．甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí)，兩球高度相同9、(本題9分)把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車(chē)廂上，使其既具有牽引動(dòng)力，又可以載客，這樣的客車(chē)車(chē)輛叫做動(dòng)車(chē)。把幾節(jié)自帶動(dòng)力的車(chē)輛（動(dòng)車(chē)）加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車(chē)輛（也叫拖車(chē)）編成一組，就是動(dòng)車(chē)組，如圖所示。假設(shè)動(dòng)車(chē)組運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動(dòng)車(chē)與拖車(chē)的質(zhì)量都相等，每節(jié)動(dòng)車(chē)的額定功率都相等。若節(jié)動(dòng)車(chē)加節(jié)拖車(chē)編成的動(dòng)車(chē)組的最大速度為；現(xiàn)在我國(guó)往返北京和上海的動(dòng)車(chē)組的最大速度為，則此動(dòng)車(chē)組可能（）A．由節(jié)動(dòng)車(chē)加節(jié)拖車(chē)編成的B．由節(jié)動(dòng)車(chē)加節(jié)拖車(chē)編成的C．由節(jié)動(dòng)車(chē)加節(jié)拖車(chē)編成的D．由節(jié)動(dòng)車(chē)加節(jié)拖車(chē)編成的10、如圖電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，三個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示。下列判斷正確的是A．U1增大，I增大，不變B．U2減小，I增大，減小C．U1U2D．減小11、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為m=1kg的小物塊放在水平地面上，用水平力F拉著小物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)，小物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，小物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，則0-2s內(nèi)A．小物塊動(dòng)能增加4JB．小物塊動(dòng)量變化2kg·m/sC．拉力F對(duì)小物塊做的功為6JD．拉力F對(duì)小物塊的沖量大小為2N·s12、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。關(guān)于小球在過(guò)最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐漸增大B．小球能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)v極小值為C．當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D．當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸減小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)通過(guò)研究重物自由下落過(guò)程中增加的__________與減小的重力勢(shì)能的關(guān)系，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的初始位置，從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能為_(kāi)_______．14、（10分）(本題9分)做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。在該實(shí)驗(yàn)中，可以把重物所受的重力當(dāng)做小車(chē)受到的牽引力的前提條件是__________；如果利用同一小車(chē)和同一重物來(lái)完成本實(shí)驗(yàn)，則可以通過(guò)改變小車(chē)__________來(lái)改變牽引力做的功；在數(shù)據(jù)處理中，可以得出__________關(guān)系圖圖像是一條直線。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開(kāi)始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)F的大小恰為2mg．問(wèn)：(1)從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的過(guò)程中彈簧彈力對(duì)物塊A做的功；(2)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的動(dòng)能；(3)從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的過(guò)程中力F做的功．16、（12分）(本題9分)如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J；當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V。求：（1）電路中的最小電流；（2）滑片P在中點(diǎn)和在b端兩種狀態(tài)下，R消耗的電功率之比。17、（12分）(本題9分)后排插上進(jìn)攻是排球運(yùn)動(dòng)中的一種常見(jiàn)進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)，比賽中二傳隊(duì)員通過(guò)隱蔽性的傳球方式將排球傳遞至距離球網(wǎng)垂直距離d＝4m，距離地面高度h＝3.2m處且速度恰好為0，此時(shí)后排插上的運(yùn)動(dòng)員恰好高高躍起沿水平方向擊打排球，使排球獲得垂直于球網(wǎng)的水平初速度v0（1）求排球的水平初速度v0（2）若防守球員接球部位離地面高度h'

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

A.根據(jù)機(jī)械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.因小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，則，解得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.小球在C點(diǎn)時(shí)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.小球從B到C，由動(dòng)能定理：，聯(lián)立解得Wf=-11J，選項(xiàng)D正確。2、C【解析】

鏈條在重力作用而向下滑動(dòng)，只有重力做功，其機(jī)械能守恒；可設(shè)桌面為零勢(shì)能面，列出機(jī)械能守恒方程可得出鏈條的速度?！驹斀狻吭O(shè)桌面為零勢(shì)能面，鏈條的總質(zhì)量為m開(kāi)始時(shí)鏈條的機(jī)械能為：E1=-1當(dāng)鏈條剛脫離桌面時(shí)的機(jī)械能：E2=12由機(jī)械能守恒可得：E1=E2即：-1解得：v=15gL故應(yīng)選：C?！军c(diǎn)睛】零勢(shì)能面的選取是任意的，本題也可以選鏈條滑至剛剛離開(kāi)桌邊時(shí)鏈條的中心為零勢(shì)能面，結(jié)果是一樣的，要注意重力勢(shì)能的正負(fù)；抓住機(jī)械能守恒時(shí)，鏈條動(dòng)能的變化取決于重力勢(shì)能的變化量。3、B【解析】

考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，注意正確將小車(chē)的運(yùn)動(dòng)按效果進(jìn)行分解，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中沿繩方向的運(yùn)動(dòng)與物體上升的運(yùn)動(dòng)速度相等．【詳解】小車(chē)的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，設(shè)繩子與水平面的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得：vM=vcosθ，因v不變，而當(dāng)θ逐漸變小，故vM逐漸變大，物體有向上的加速度，故B正確，ACD錯(cuò)誤．4、C【解析】

“中星2D”在軌運(yùn)行時(shí)，由萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：根據(jù)題意有r=R+h。A.根據(jù)分析解得：，A錯(cuò)誤。B.根據(jù)分析解得：，B錯(cuò)誤。C.根據(jù)分析解得：，C正確。D.根據(jù)分析解得：，D錯(cuò)誤。5、A【解析】

設(shè)物體的初速度為v0，開(kāi)始的高度為h，則物體拋出時(shí)的動(dòng)能為：物體剛拋出時(shí)的重力勢(shì)能為：Ep＝mgh設(shè)物體落地時(shí)，在豎直方向的分速度為vy，由幾何關(guān)系有：由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，有：則可得重力勢(shì)能為：則可得物體拋出時(shí)，動(dòng)能與重力勢(shì)能的比值為：A正確，BCD錯(cuò)誤。6、D【解析】

A.水能在短時(shí)間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.風(fēng)能在短時(shí)間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.太陽(yáng)能在短時(shí)間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.天然氣短時(shí)間內(nèi)不能再次產(chǎn)生的，是不可再生能源，選項(xiàng)D正確。7、AC【解析】

根據(jù)能量守恒定律得：Ep=E總-Ek；A.由圖知，h=4m時(shí)Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正確。B.由圖知，動(dòng)能隨著上升高度線性減小，解得Ek=100-15h，當(dāng)h=6m時(shí)，動(dòng)能不為0，故B錯(cuò)誤。C.h=2m時(shí)，Ek=70J，初動(dòng)能為100J，物體的動(dòng)能減少30J，故C正確。D.由Ek=100-15h可得動(dòng)能為0時(shí)，h=m；總能量E=100-5h；當(dāng)h=m時(shí)，E=J，初始總能量為100J，損失的能量即為物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D錯(cuò)誤。8、BC【解析】

A．兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，甲、乙球的機(jī)械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．由機(jī)械能守恒定律得，對(duì)甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對(duì)乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時(shí)功率為：，甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球重力的瞬時(shí)功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí)，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯(cuò)誤；9、AD【解析】

設(shè)每節(jié)車(chē)的質(zhì)量為m，所受阻力為kmg，每節(jié)動(dòng)車(chē)的功率為P，1節(jié)動(dòng)車(chē)加3節(jié)拖車(chē)編成的動(dòng)車(chē)組的最大速度為，可得：設(shè)最大速度為的動(dòng)車(chē)組由x節(jié)動(dòng)車(chē)加y節(jié)拖車(chē)編成的，則有：聯(lián)立解得：對(duì)照各個(gè)選項(xiàng)，選項(xiàng)AD正確，BC錯(cuò)誤。10、AD【解析】

AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)，其阻值變小，總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路上的電流增大，根據(jù)可知路端電壓減小，通過(guò)的電流減小，根據(jù)并聯(lián)分壓可知電流表示數(shù)增大，根據(jù)歐姆定律可知的兩端電壓增大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知兩端的電壓減小，根據(jù)歐姆定律得知，所以不變；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，所以不變，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)電路可知路端電壓減小，則有，由于，所以的增加量小于的減小量，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。11、BC【解析】A：由圖可得，0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，則0-2s內(nèi)，小球動(dòng)能的變化ΔEB：由圖可得，0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，則0-2s內(nèi)，小球動(dòng)量的變化Δp=mv-0=1×2-0kg?m/s=2kg?m/s。故B項(xiàng)正確。C：由圖得，0-2s內(nèi)，物體位移x=12×2×2m=2m，據(jù)動(dòng)能定理可得WF+D：0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，據(jù)動(dòng)量定理可得：IF+-μmgt12、AC【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐漸增大，故A正確；B.在最高點(diǎn)當(dāng)桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時(shí)，此時(shí)合力最小，則速度也達(dá)到最小，所以最小速度等于零，故B錯(cuò)誤；CD.在最高點(diǎn)時(shí)，桿可以給小球施加拉力或支持力，當(dāng)為時(shí)，重力提供向心力，桿對(duì)小球無(wú)力的作用；當(dāng)大于時(shí)，桿對(duì)小球施加的拉力與重力同向，合力提供向心力；當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，向心力則桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯(cuò)誤二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、動(dòng)能交流mgh2【解析】

(1)[1]通過(guò)研究重物自由下落過(guò)程中增加的動(dòng)能與減少的重力勢(shì)能是否相等，驗(yàn)證機(jī)械能守恒；(2)[2][3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh214、重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量運(yùn)動(dòng)的距離【解析】

[1][2][3]根據(jù)牛頓第二定律可知mg=（M+m）a對(duì)小車(chē)可以把重物所受的重力當(dāng)做小車(chē)受到的牽引力的前提條件是重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。如果利用同一小車(chē)和同一重物來(lái)完成本實(shí)驗(yàn)，則可以通過(guò)改變小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)改變牽引力做的功；在數(shù)據(jù)處理中，根據(jù)可以得出關(guān)系圖