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

2024屆北京市昌平區(qū)市級名校物理高一下期末學業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，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)的半圓形導軌在B點連接，導軌半徑R＝0.5m，一個質(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，此時彈簧彈性勢能Ep＝36J，如圖所示。放手后小球向右運動脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運動恰能通過最高點C，g取10m/s2。下列選項正確的是（）A．小球脫離彈簧時的速度大小5m/sB．小球通過最高點C的速度是0C．小球在C點處于超重狀態(tài)D．小球從B到C阻力做的功-11J2、如圖所示，長為L的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長度的14A．32gLC．15gL4 D．3、(本題9分)如圖，汽車向左開動，系在車后緣的繩子繞過定滑輪拉著重物M上升，當汽車向左勻速運動時，重物M將（）A．勻速上升 B．加速上升 C．減速上升 D．無法確定4、(本題9分)2019年1月，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“中星2D”衛(wèi)星?！爸行?D”是我國最新研制的通信廣播衛(wèi)星，可為全國提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸任務?！爸行?D”的質(zhì)量為m、運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”在軌運行時（）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物體，物體著地時末速度與豎直方向成α角，取地面處重力勢能為零，則物體拋出時，動能與重力勢能之比為（）A．B．C．D．6、下列能源屬于不可再生能源的是A．水能B．風能C．太陽能D．天然氣7、從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中其機械能和動能Ek隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。取地面為零勢能參考面，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，物體的動能減少30JD．物體運動到最高點的過程中克服阻力做功60J8、(本題9分)如圖甲所示，甲、乙兩個小球可視為質(zhì)點，甲球沿固定在斜面上，傾角為30°的光滑足夠長斜面由靜止開始下滑，乙球做自由落體運動，甲、乙兩球的動能與路程的關系圖像如圖乙所示．下列說法正確的是（

）A．甲球和乙球運動到地面時的速度相同B．甲乙兩球的質(zhì)量之比為C．甲乙兩球的動能均為時，兩球重力的瞬時功率之比為D．甲乙兩球的動能均為時，兩球高度相同9、(本題9分)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。把幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，就是動車組，如圖所示。假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若節(jié)動車加節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為；現(xiàn)在我國往返北京和上海的動車組的最大速度為，則此動車組可能（）A．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的B．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的C．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的D．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的10、如圖電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，三個理想電表的示數(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動，小物塊運動的v-t圖像如圖乙所示，小物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，則0-2s內(nèi)A．小物塊動能增加4JB．小物塊動量變化2kg·m/sC．拉力F對小物塊做的功為6JD．拉力F對小物塊的沖量大小為2N·s12、(本題9分)如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，重力加速度為g。關于小球在過最高點的速度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)作圓周運動v極小值為C．當v由逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大D．當v由逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．(1)通過研究重物自由下落過程中增加的__________與減小的重力勢能的關系，從而驗證機械能守恒定律．(2)實驗中打點計時器應接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點對應重物做自由落體運動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A、B、C到O點的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點到B點的過程中，重物減少的重力勢能為________．14、（10分）(本題9分)做“探究功與速度變化的關系”實驗裝置如下圖所示。在該實驗中，可以把重物所受的重力當做小車受到的牽引力的前提條件是__________；如果利用同一小車和同一重物來完成本實驗，則可以通過改變小車__________來改變牽引力做的功；在數(shù)據(jù)處理中，可以得出__________關系圖圖像是一條直線。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）如圖所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上有兩個用輕質(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)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)開始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運動，當物塊B剛要離開C時F的大小恰為2mg．問：(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中彈簧彈力對物塊A做的功；(2)物塊B剛要離開C時物塊A的動能；(3)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中力F做的功．16、（12分）(本題9分)如圖所示電路，電源電動勢為12V，內(nèi)阻不計。閉合開關S，當滑片P置于變阻器的b端時，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；當滑片P置于變阻器的中點時，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)后排插上進攻是排球運動中的一種常見進攻戰(zhàn)術，比賽中二傳隊員通過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，此時后排插上的運動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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

A.根據(jù)機械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，選項A錯誤；B.因小球恰能通過最高點C，則，解得，選項B錯誤；C.小球在C點時，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；D.小球從B到C，由動能定理：，聯(lián)立解得Wf=-11J，選項D正確。2、C【解析】

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

考查運動的合成與分解的應用，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，注意正確將小車的運動按效果進行分解，小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，其中沿繩方向的運動與物體上升的運動速度相等．【詳解】小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，設繩子與水平面的夾角為θ，由幾何關系可得：vM=vcosθ，因v不變，而當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錯誤．4、C【解析】

“中星2D”在軌運行時，由萬有引力提供向心力，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錯誤。B.根據(jù)分析解得：，B錯誤。C.根據(jù)分析解得：，C正確。D.根據(jù)分析解得：，D錯誤。5、A【解析】

設物體的初速度為v0，開始的高度為h，則物體拋出時的動能為：物體剛拋出時的重力勢能為：Ep＝mgh設物體落地時，在豎直方向的分速度為vy，由幾何關系有：由平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動，有：則可得重力勢能為：則可得物體拋出時，動能與重力勢能的比值為：A正確，BCD錯誤。6、D【解析】

A.水能在短時間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項A錯誤；B.風能在短時間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項B錯誤；C.太陽能在短時間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項C錯誤；D.天然氣短時間內(nèi)不能再次產(chǎn)生的，是不可再生能源，選項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Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正確。B.由圖知，動能隨著上升高度線性減小，解得Ek=100-15h，當h=6m時，動能不為0，故B錯誤。C.h=2m時，Ek=70J，初動能為100J，物體的動能減少30J，故C正確。D.由Ek=100-15h可得動能為0時，h=m；總能量E=100-5h；當h=m時，E=J，初始總能量為100J，損失的能量即為物體運動到最高點的過程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D錯誤。8、BC【解析】

A．兩球在運動過程中只有重力做功，甲、乙球的機械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球運動到地面時的速度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．由機械能守恒定律得，對甲球：EK0=m甲gx0sin30°，對乙球：EK0=m乙g?2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正確；C．兩球重力的瞬時功率為：，甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球重力的瞬時功率之比為：，故C正確；D．甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球高度之比為：x0sin30°：2x0=1：4，故D錯誤；9、AD【解析】

設每節(jié)車的質(zhì)量為m，所受阻力為kmg，每節(jié)動車的功率為P，1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為，可得：設最大速度為的動車組由x節(jié)動車加y節(jié)拖車編成的，則有：聯(lián)立解得：對照各個選項，選項AD正確，BC錯誤。10、AD【解析】

AB、當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動，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A正確，B錯誤；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D正確，C錯誤。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)，小球動量的變化Δp=mv-0=1×2-0kg?m/s=2kg?m/s。故B項正確。C：由圖得，0-2s內(nèi)，物體位移x=12×2×2m=2m，據(jù)動能定理可得WF+D：0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，據(jù)動量定理可得：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.在最高點當桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時，此時合力最小，則速度也達到最小，所以最小速度等于零，故B錯誤；CD.在最高點時，桿可以給小球施加拉力或支持力，當為時，重力提供向心力，桿對小球無力的作用；當大于時，桿對小球施加的拉力與重力同向，合力提供向心力；當v由逐漸增大時，向心力則桿對小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯誤二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、動能交流mgh2【解析】

(1)[1]通過研究重物自由下落過程中增加的動能與減少的重力勢能是否相等，驗證機械能守恒；(2)[2][3]打點計時器應接交流電源，從打下O點到B點的過程中，重物減少的重力勢能△Ep=mgh214、重物質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量運動的距離【解析】

[1][2][3]根據(jù)牛頓第二定律可知mg=（M+m）a對小車可以把重物所受的重力當做小車受到的牽引力的前提條件是重物質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。如果利用同一小車和同一重物來完成本實驗，則可以通過改變小車運動的距離來改變牽引力做的功；在數(shù)據(jù)處理中，根據(jù)可以得出關系圖