北京市通州區(qū)2024屆物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

北京市通州區(qū)2024屆物理高一下期末經(jīng)典試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、(本題9分)關(guān)于萬有引力和萬有引力定律，下列說法正確的是（）A．只有天體間才存在相互作用的引力B．只有質(zhì)量很大的物體間才存在相互作用的引力C．物體間的距離變大時，它們之間的引力將變小D．物體對地球的引力小于地球?qū)ξ矬w的引力2、如圖是多級減速裝置的示意圖、每一級減速裝置都是由固定在同一裝動軸上、繞同一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的大小兩個輪子組成。各級之間用皮帶相連。如果每級減速裝置中大輪的半徑為R=1m、小輪的半徑為r=0.5m。則當(dāng)?shù)谝患壍拇筝喭饩壘€速度大小為v1=80m/s時，第五級的大輪外緣線速度大小是()A．40m/sB．20m/C．10m/sD．5m/s3、(本題9分)某質(zhì)點做加速度大小0.2m/sA．質(zhì)點的加速度每隔2s增大0.4m/B．質(zhì)點在任意2s時間內(nèi)，速度的增量均為0.2m/C．質(zhì)點在任意兩個連續(xù)2s時間隔內(nèi)，通過的路程差一定為0.8mD．質(zhì)點在第一2s、第二2s內(nèi)，第三個2s內(nèi)位移大小之比一定為1:3:54、某物體受到恒定合外力作用而做曲線運動，下列判斷正確的是A．該物體的運動軌跡可能為圓B．在相等的時間內(nèi)物體的速度變化量相等C．在相等的時間內(nèi)合外力做的功一定相等D．該物體的速度方向與合外力方向之間的夾角越來越大5、(本題9分)游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達(dá)20m/s2，g取10m/s2，那么此位置的座椅對游客的作用力相當(dāng)于游客重力的()A．4倍 B．3倍 C．2倍 D．1倍6、(本題9分)如圖所示，電風(fēng)扇工作時，葉片上a、b兩點的線速度分別為va、vb，角速度分別為ωa、ωb，則下列關(guān)系正確的是A．， B．，C．， D．，7、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度，下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能減少2mghB．物體的機(jī)械能保持不變C．物體的動能增加2mghD．物體的機(jī)械能增加mgh8、(本題9分)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A．B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則此時A．物塊B的質(zhì)量滿足B．物塊A的加速度為C．拉力做功的瞬時功率為D．此過程中，彈簧彈性勢能的增量為9、(本題9分)如圖所示，水平地面上停放一質(zhì)量為3m的木板C，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個整體一起運動。已知木板C與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動摩擦因數(shù)分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運動時的加速度大小為μgB．木板C加速運動時的加速度大小為2μgC．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于10、2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度11、(本題9分)2016年1月11日，中國正式立項首次火星探測任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星．假定顆探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)B．C．D．12、(本題9分)小滑塊從A處由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過靜止的粗糙水平傳送帶后以速率v0離開C點．如圖所示，若傳送帶轉(zhuǎn)動而其他條件不變，下列說法正確的是()A．若沿順時針方向轉(zhuǎn)動，滑塊離開C點的速率仍為v0B．若沿順時針方向轉(zhuǎn)動，滑塊離開C點的速率可能大于v0C．若沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，滑塊離開C點的速率一定為v0D．若沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，滑塊離開C點的速率可能小于v0二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)（1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一位置O點，下列操作正確的是_______．A．同一次實驗過程中，O點位置允許變動B．在實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度C．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條的結(jié)點拉到O點D．實驗中把橡皮條的結(jié)點拉到O點時，兩彈簧之間的夾角應(yīng)取90°不變，以便于算出合理的大?。?）在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，由于紙帶與限位孔之間的摩擦力以及空氣阻力的存在，重錘重力勢能的減少量ΔEp要_____（選填“大于”“小于”或“等于”）重錘動能的增加量ΔEk．（3）在“探究加速度與力?質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了－F圖象，如圖所示，則①圖中的直線不過原點的原因是______．②圖中的力F理論上是指_________，而實驗中卻用__________表示．（選填字母符號）（1分）A．砂和砂桶的重力B．繩對小車的拉力③此圖中直線發(fā)生彎曲，為了防止直線發(fā)生彎曲，在實驗中，應(yīng)使小車的質(zhì)量要_______（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”）砂和砂桶的總質(zhì)量．④請你簡要論述為何“探究加速度與力?質(zhì)量的關(guān)系”這個中只要滿足砂以及砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，就可以認(rèn)為細(xì)線拉力近似等于砂以及砂桶重力．_______14、（10分）(本題9分)某同學(xué)設(shè)計了一個碰撞實驗來尋找碰撞前后的不變量，實驗器材有：打點計時器、低壓交流電源（頻率為50Hz）、紙帶、表面光滑的長木板、帶撞針的小車A、帶橡皮泥的小車B、天平．該同學(xué)設(shè)計的實驗步驟如下：A．用天平測出小車A的質(zhì)量為mA=0.4kg，小車B的質(zhì)量為mB=0.2kgB．更換紙帶重復(fù)操作三次C．小車A靠近打點計時器放置，在車后固定紙帶，把小車B放在長木板中間D．把長木板平放在桌面上，在一端固定打點計時器，連接電源E．接通電源，并給小車A一定的初速度vA，小車A與小車B相撞黏合成一個整體（1）請將以上步驟按操作的先后順序排列出來_________．（2）打點計時器打下的紙帶中，比較理想的一條如圖所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)把下表空白處①②③④的數(shù)值補(bǔ)充完整．碰撞前碰撞后物理量A車B車AB整體質(zhì)量（kg）0.40.20.6速度（m/s）3.00________（m·s－1·kg－1）7.50②________mv（kg·m/s）1.20③________mv2（kg·m2/s2）3.60④________（3）由表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：碰撞前后的不變量是___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)如圖所示，長為R=0.6m的不可伸長的細(xì)繩一端固定在O點，另一端系著質(zhì)量為m2=0.1kg的小球B，小球B剛好與水平面相接觸．現(xiàn)使質(zhì)量為m1=0.3kg物塊A以v0=5m/s的初速度向B運動，A與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，A、B間的初始距離x=1.5m．兩物體碰撞后，A物塊速度變?yōu)榕銮八查g速度的1/2，B小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運動．已知重力加速度g=10m/s2，兩物體均可視為質(zhì)點，試求：（1）兩物體碰撞前瞬間，A物塊速度v1的大??；（2）兩物體碰撞后瞬間，B球速度v2的大??；（3）B球運動到圓周最高點時細(xì)繩受到的拉力大小．16、（12分）(本題9分)某飛船在某小行星表面為返回地球而豎直起飛，起飛前在行星表面上的重力G0=1×104N，飛船起飛時的加速度大小a1=5m/s2，飛船上升的高度等于小行星半徑時的加速度大小a2=10m/s2.若飛船上升時受到的推力不變，小行星的半徑R=96km，不計其他星體及該行星表面氣體的影響，求飛船質(zhì)量和起飛時的推力。17、（12分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。(1)求地球的質(zhì)量；(2)試推導(dǎo)第一宇宙速度的表達(dá)式。

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、C【解題分析】本題考查對萬有引力定律的理解，任意兩個物體之間的引力為F=G2、D【解題分析】

根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動角速度相等知，第一級大輪和小輪角速度相等，根據(jù)v=r?ω知，第一級小輪的線速度為；

根據(jù)皮帶傳動邊緣線速度大小相等可知第二級大輪邊緣的線速度大小為v2＝v1＇＝40m/s，所以第二級小輪的線速度為v2＇=v2＝20m/s，

第三級大輪邊緣的線速度為v3＝v2＇＝20m/s，

第三級小輪邊緣的線速度大小為v3＇=v3＝10m/s，

第四級大輪邊緣的線速度大小為v4＝v3＇＝10m/s，

第四級小輪邊緣的線速度大小為v4＇＝v4＝5m/s，

第五級大輪邊緣的線速度大小v5＝v4＇＝5m/s；

A．40m/s，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．20m/，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．10m/s，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．5m/s，與結(jié)論相符，選項D正確；3、C【解題分析】

質(zhì)點的加速度不變，每隔2s速度增大0.4m/s，選項A錯誤；質(zhì)點在任意2s時間內(nèi)，速度的增量均為0.2×2=0.4?m/s，選項B錯誤；質(zhì)點在任意兩個連續(xù)2?s時間間隔內(nèi)，通過的路程差一定為Δx=aT4、B【解題分析】

A.物體做勻速圓周運動時合外力提供向心力，向心力方向是變化的，所以在恒定合外力作用的運動軌跡不可能是圓，故A項不符合題意；B.物體受到恒定合外力作用，由牛頓第二定律可知其加速度不變，則在相等的時間內(nèi)物體的速度變化量相等，故B項符合題意；C.曲線運動在相等時間內(nèi)，位移不一定相同，所以合外力做的功不一定相等，故C項不符合題意；D.某物體受到恒定合外力作用而做曲線運動，其運動的軌跡為拋物線，結(jié)合其特點可知，該物體的速度方向與合外力方向之間的夾角越來越小，故D項不符合題意．5、B【解題分析】

根據(jù)牛頓第二定律得，N-mg=ma，解得N=mg+ma=10m+20m=30m=3mg，故B正確，ACD錯誤。6、D【解題分析】

電扇上的a、b兩點在同一扇葉上屬于共軸轉(zhuǎn)動，具有相同的角速度，所以，由于線速度，而且由圖可知，所以．故選D正確．7、CD【解題分析】

重力勢能的變化量等于重力對物體做的功．只有重力對物體做功，物體的機(jī)械能才守恒．根據(jù)動能定理研究動能的變化量．根據(jù)動能的變化量與重力的變化量之和求解機(jī)械能的變化量?！绢}目詳解】A項：由質(zhì)量為m的物向下運動h高度，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh，故A錯誤；B、依題物體的加速度為2g，說明除重力做功之外，還有其他力對物體做功，物體的機(jī)械能應(yīng)增加，故B錯誤；

C項：合力對物體做功W=mah=2mgh，根據(jù)動能定理得知，物體的動能增加2mgh，故C正確；D項：由上物體的重力勢能減小mgh，動能增加2mgh，則物體的機(jī)械能增加mgh，故D正確。故選：CD?！绢}目點撥】本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機(jī)械能變化有關(guān)。8、BD【解題分析】

當(dāng)B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長量；根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大?。桓鶕?jù)機(jī)械能守恒定律求解A的速度．【題目詳解】開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當(dāng)B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于開始是彈簧是壓縮的，故，故，故A錯誤；當(dāng)B剛離開C時，對A，根據(jù)牛頓第二定律得：，又開始時，A平衡，則有：，而，解得：物塊A加速度為，故B正確；拉力的瞬時功率，故C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動能和重力勢能的增加量，即為：，故D正確；故選BD．9、BD【解題分析】

CD．A與B相向運動時對C時間的摩擦力為故C無相對運動趨勢而保持靜止，對A與B的系統(tǒng)動量守恒有解得：故C錯誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運動，對C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯誤，B正確；故選BD。【題目點撥】本題分析清楚物體運動過程，應(yīng)用動量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。10、BC【解題分析】本題考查天體運動、萬有引力定律、牛頓運動定律及其相關(guān)的知識點．雙中子星做勻速圓周運動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤．【題目點撥】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運動、萬有引力定律等．11、AD【解題分析】

A．探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)，故A正確；B．由于探測衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動的速度大小，故B錯誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯誤；故選AD．【題目點撥】第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．12、BC【解題分析】

傳送帶靜止時，物體在傳送帶上做減速運動；若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，如果滑塊在B點的速度大于傳送帶的速度，則滑塊將做減速運動，如果到達(dá)C點速度仍不小于傳送速度，即物體在傳送帶上全程減速，即和傳送帶靜止時情況相同，故離開C點速度等于；如果滑塊在B點的速度小于傳送帶速度，滑塊將先做一段加速運動，再勻速運動，離開C點的速度大于，A錯誤B正確；若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，滑塊在傳送帶上將一直減速運動，與傳送帶靜止?fàn)顟B(tài)相同，故滑塊離開C點的速率一定為，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、B大于過度平衡摩擦力，斜面傾角過大BA遠(yuǎn)大于見解析【解題分析】

（1）[1]．A.要保證兩個彈簧秤的拉力與一個彈簧秤的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向伸長量相同，則O點的位置應(yīng)固定，故A錯誤；B.在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤的刻線，故B正確；C.本實驗，彈簧秤的拉力應(yīng)不超過量程，兩個彈簧秤拉力的大小沒有要求，只要使兩次效果相同就行，故C錯誤；D.本實驗只要使兩次效果相同就行，兩個彈簧秤拉力的方向沒有限制,并非一定要夾角為90°不變，故D錯誤．故選B（2）[2]．在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，由于紙帶與限位孔之間的摩擦力以及空氣阻力的存在，機(jī)械能減小，重錘重力勢能的減少量ΔEp小于重錘動能的增加量ΔEk；（3）①[3]．由圖可知，拉力為零時加速度不為零，說明平衡摩擦力時斜面傾角過大，平衡過度；②[4][5]．圖中的力F理論上是指繩對小車的拉力，而實驗中卻用砂和砂桶的重力表示；③[6]．要把砂和砂桶的重力當(dāng)做繩對小車的拉力，必須滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大砂和砂桶的總質(zhì)量，此圖中直線發(fā)生彎曲，說明不滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大砂和砂桶的總質(zhì)量這個條件．為了防止直線發(fā)生彎曲，在實驗中，應(yīng)使小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量．④[7]．設(shè)繩子拉力為T，對小車T=Ma，對砂和砂桶mg-T=ma聯(lián)立得a=當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大砂和砂桶的總質(zhì)量時，a=可以認(rèn)為細(xì)線拉力近似等于砂以及砂桶重力．14、（1）ADCEB（2）①2.0②3.3③1.2④2.