2023-2024學(xué)年北京市西城區(qū)第一五九中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市西城區(qū)第一五九中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項(xiàng)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(hào)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(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，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(hào)等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)物理學(xué)中，用兩個(gè)基本的物理量的“比”來定義一個(gè)新的物理量的方法，叫比值定義法，以下物理量的公式，不屬于比值定義法的是（）A．加速度B．功率C．電場強(qiáng)度D．電勢2、中國“飛人”蘇炳添在國際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站男子100m比賽中用時(shí)9.91s，以10.45m/s速度沖線獲得冠軍；他在男子200m比賽中的最好成績是21.23s。關(guān)于蘇炳添的比賽，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．100m比賽中的平均速度約為10.09m/s B．100m比賽中的平均速率約為10.45m/sC．200m比賽中的位移小于100m比賽的兩倍 D．200m比賽中的平均速率約為9.42m/s3、(本題9分)踢毽子是我國一項(xiàng)大眾喜歡的傳統(tǒng)健身運(yùn)動(dòng)。毽子被人們譽(yù)為“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托構(gòu)成，如圖所示。在某次踢鍵子的過程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高羽毛點(diǎn)后又向下落回。毽子在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力不可忽略。毽子與腳相互作用的過程中，關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力，下列說法中正確的是()A．毽子對(duì)腳的作用力大于腳對(duì)毽子的作用力B．毽子對(duì)腳的作用力小于腳對(duì)毽子的作用力C．毽子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)鍵子的作用力方向相同D．鍵子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力方向相反4、(本題9分)如圖，玻璃管下端開口插入水銀槽中，上端封有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)，水銀面的高度h和空氣柱的長度l的變化情況是（）A．h增大，l增大B．h增大，l減小C．h減小，l增大D．h減小，l減小5、(本題9分)關(guān)于功和能，下列說法正確的是A．功是能量的量度B．功可以轉(zhuǎn)化為能C．重力做功與路徑無關(guān)D．重力和彈簧彈力之外的其他力做的功，等于物體動(dòng)能的變化6、(本題9分)從飛機(jī)起飛后，攀升過程中，假設(shè)豎直方向向上先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，該過程飛行員()A．一直處于失重狀態(tài)B．一直處于超重狀態(tài)C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)7、(本題9分)如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m，最低點(diǎn)處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿足（g=10m/s2）：A．

m/s B．m/sC．v0≥4

m/s D．

m/s8、(本題9分)如圖四幅圖為生活中與向心力知識(shí)相關(guān)的情景，有關(guān)說法正確的是（）A．圖甲為火車轉(zhuǎn)彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉(zhuǎn)秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應(yīng)快速通過此路面9、(本題9分)如圖所示，長0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為3kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速率為2m/s。取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24NB．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的壓力大小是6NC．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24ND．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是54N10、一個(gè)物體以初速度v0從A點(diǎn)開始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，一個(gè)水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示，圖中B為軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分5個(gè)區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說法正確的是（）A．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域B．如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域C．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域D．如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在④區(qū)域11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為、電荷量為的粒子和質(zhì)量為、電荷量為的粒子，經(jīng)過同一電場同時(shí)由靜止開始加速，然后經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場，最后打到熒光屏上，不計(jì)粒子所受的重力及粒子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A．它們打到熒光屏上的同一點(diǎn)B．它們打到熒光屏上的不同點(diǎn)C．粒子比粒子先到達(dá)熒光屏D．到達(dá)熒光屏上時(shí)，粒子的動(dòng)能小于粒子的動(dòng)能12、(本題9分)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)、狹義相對(duì)論和量子力學(xué)，下面說法中正確的是()A．狹義相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)是相互對(duì)立，互不相容的兩種理論B．在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律服從狹義相對(duì)論理論，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)服從牛頓定律C．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)D．不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為f(Hz)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐間(m/s2),所用重錘的質(zhì)量為m(kg)．若按正確地實(shí)驗(yàn)步驟要求進(jìn)行，并選出如圖1所示的紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離分別為s1,s2,s3,回答下列問題：（用題中所給的字母表示）（1）紙帶的_____（左、右）端與重物相連；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_________m/s；（3）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep=_______J，（4）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟（示意圖如圖2）：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能．指出其中沒有必要進(jìn)行的和操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并改正不恰當(dāng)?shù)牟襟E：沒有必要進(jìn)行的步驟是：________，理由是_____________________操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是_________，改正為__________________________14、(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出，沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點(diǎn)距確定小車的速度v1。c.換用2條、3條……同樣的橡皮筋重復(fù)幾次（每次都從同一初始位置釋放小車），分別求出小車的速度vl、v2……。d.通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有___________和___________。（填選項(xiàng)代號(hào)）A．220V、50Hz的交流電源B．低壓直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平F.彈簧測力計(jì)（2）實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)B．確保橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰15、(本題9分)在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，下圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的其中一部分相片（與實(shí)物比例為1:1），圖中正方形方格的邊長為5cm，取g=10m/s2，則：（1）閃光周期是______s．（2）小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度為______m/s．（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直分速度的大小為______m/s．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)質(zhì)量為30kg的小孩坐在秋千上，小孩重心離拴繩子的橫梁2.5m，如果秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角是60°，秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，忽略手與繩間的作用力，求小孩對(duì)秋千板的壓力大?。?g取10m/s2)17、（10分）如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔．質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g）．求：（1）小球到達(dá)小孔處的速度；（2）極板間電場強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

所謂比值法定義，就是用兩個(gè)物理量的比值來定義一個(gè)新的物理量的方法．比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的屬性，與參與定義的物理量無關(guān)．由此分析即可．【詳解】加速度a=F/m中，加速度a與F成正比，與m成反比，不屬于比值定義法，故A正確；功率P是由機(jī)械本身決定的，與做功和時(shí)間無關(guān)，故采用的是比值定義法；故B錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度E與F和電荷電量無關(guān)，故為比值定義法，故C錯(cuò)誤；電勢是由電場本身決定的，與電勢能和電荷量無關(guān)，所以電勢φ=W/q是比值法定義，故D錯(cuò)誤．本題考查沒有采用比值定義法的，故選A.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵理解并掌握比值法定義的共性：被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小的改變而改變．2、B【解析】

AB．100m跑道是直線，故蘇炳添的位移是100m，路程也是100m，成績?yōu)椋云骄俣却笮〉扔谄骄俾?，為：故A正確，B錯(cuò)誤；C．200m的跑道是曲線，故200m比賽中的位移小于100m比賽的兩倍，故C正確；D．200m比賽中的平均速率為故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選B。3、D【解析】

由題意知鍵子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力是一對(duì)相互作用力，故大小相等，方向相反.A．描述與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．描述與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．描述與分析不符，故C錯(cuò)誤.D．描述與分析相符，故D正確.4、A【解析】

先判斷玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后管內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)玻意耳定律分析氣體體積的變化，即可分析管內(nèi)液面如何變化．【詳解】當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)，假設(shè)管內(nèi)水銀不動(dòng)，則管內(nèi)水銀的豎直高度增大，根據(jù)知，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律知?dú)怏w的體積將增大，則l增大；最終穩(wěn)定時(shí)氣體的壓強(qiáng)減小，所以根據(jù)知，管內(nèi)液面升高，所以h增大，A正確．【點(diǎn)睛】在玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度的過程中，要抓住封閉氣體的溫度不變，發(fā)生了等溫變化，判斷氣體的壓強(qiáng)如何變化，再分析體積如何變化，這是常用的思路．5、C【解析】試題分析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度而不是能量的量度，A錯(cuò)誤；能量的轉(zhuǎn)化都是靠做功來實(shí)現(xiàn)的，但功不能轉(zhuǎn)化為能量，能量是守恒的，B錯(cuò)誤；重力做功的特點(diǎn)是“與路徑無關(guān)”，只與初末位置有關(guān)，C正確；根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功等于物體動(dòng)能的增量，重力與彈力也包括在內(nèi)，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：功能關(guān)系6、D【解析】解：飛機(jī)攀升過程中，假設(shè)豎直方向向上先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)向上加速的過程中加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)；飛機(jī)向上減速的過程中加速度的方向向下，處于失重狀態(tài)．故選D【點(diǎn)評(píng)】失重狀態(tài)：當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度；超重狀態(tài)：當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度．無論超重還是失重，物體本身的質(zhì)量并沒有變化．7、D【解析】最高點(diǎn)的臨界情況：，解得

根據(jù)動(dòng)能定理得，解得：．

若不通過四分之一圓周，根據(jù)動(dòng)能定理有：，解得

所以或，故D正確，ABC錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球在內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的臨界情況，以及能夠熟練運(yùn)用動(dòng)能定理．8、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，防止脫軌.故選項(xiàng)A符合題意.B．汽車過拱形橋時(shí)，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項(xiàng)B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質(zhì)力，由其他力提供.故選項(xiàng)C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時(shí)，速度越大，對(duì)地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對(duì)輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項(xiàng)D不符合題意.9、BD【解析】

AB．設(shè)在最高點(diǎn)桿子表現(xiàn)為拉力，對(duì)于小球則有代入數(shù)據(jù)得則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N，所以小球?qū)U子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．A錯(cuò)誤B正確；CD．在最點(diǎn)，桿子表現(xiàn)為拉力，對(duì)于小球有代入數(shù)據(jù)得F=54NC錯(cuò)誤D正確。故選BD。10、AC【解析】

A.做曲線運(yùn)動(dòng)物體的軌跡一定處于合外力與速度方向之間且彎向合外力這一側(cè)，所以如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域，故A符合題意，B不符合題意。CD.如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域，但不在④區(qū)域，故C符合題意，D不符合題意；11、ACD【解析】設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長度為L，板間距離為d．在加速電場中，由動(dòng)能定理得：qU1=mv02得，加速獲得的速度為v0=，兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，水平方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，沿電場線方向的分速度：vy＝at＝;速度的偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝，與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)．三個(gè)離子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度方向相同，它們打到熒光屏上的同一點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；由于兩種粒子的比荷不同，則v0不同，a的荷質(zhì)比較大，則v0較大，則在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中時(shí)間較短，則a粒子比b粒子先到達(dá)熒光屏，選項(xiàng)C正確；在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移，與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)．在出離偏轉(zhuǎn)電場的動(dòng)能：Ek=+qEy＝U1q+qy，所以a粒子的動(dòng)能小于b粒子的動(dòng)能．故D正確，故選ACD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)情況，知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，垂直打入偏轉(zhuǎn)電場，運(yùn)動(dòng)軌跡相同．12、BC【解析】

經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論在低速（v＜＜c）條件下的近似，牛頓經(jīng)典力學(xué)只考慮了空間，而狹義相對(duì)論既考慮了空間，也考慮了時(shí)間，牛頓經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀低速物體，而微觀、高速物體適用于狹義相對(duì)論?！驹斀狻緼項(xiàng)：經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論在低速（v＜＜c）條件下的近似，即只要速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速，經(jīng)過數(shù)學(xué)變換狹義相對(duì)論的公式就全部變化為牛頓經(jīng)典力學(xué)的公式，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律服從狹義相對(duì)論理論，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)服從牛頓定律，故B正確；C、D項(xiàng)：牛頓經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀低速物體，而微觀、高速適用于狹義相對(duì)論，故C正確；D錯(cuò)誤。故選：BC。【點(diǎn)睛】本題主要考查了狹義相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)之間的區(qū)別與聯(lián)系，如果理解不深，就很容易出錯(cuò)。二．填空題(每小題6分，共18分)13、左10-1mgs1×10-1C在驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，左右兩邊式子均有質(zhì)量m，可以約去，沒有必要用天平測物體的質(zhì)量．D應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶【解析】

（1）物體做加速運(yùn)動(dòng)，由紙帶可知，紙帶上所打點(diǎn)之間的距離越來越大，這說明物體與紙帶的左端相連．

（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論

（3）重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgs1×10-1．

（4）沒有必要進(jìn)行的步驟是：C；理由是：在驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，左右兩邊式子均有質(zhì)量m，可以約去，沒有必要用天平測物體的質(zhì)量．操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是D；改正為：先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶點(diǎn)睛：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題；要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒；要明確重錘的質(zhì)量可以測量，但不必需．14、（1）