2024年北京市西城區(qū)物理高一第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2024年北京市西城區(qū)物理高一第二學期期末聯(lián)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。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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和粗糙斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一個定滑輪。質量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A．輕繩對m做的功等于m機械能的增加B．重力對M做的功小于M減少的重力勢能C．輕繩對m做的功等于m增加的動能與m克服摩擦力所做的功之和D．兩滑塊與輕繩組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M、m克服摩擦力所做的功之和2、《流浪地球》影片中，在地球上建造大功率發(fā)動機，使地球完成一系列變軌操作，從而逃離太陽系，其過程簡化為如圖所示，地球在橢圓軌道I上運動到遠日點B變軌，進入圓形軌道II；在圓形軌道II上運動到B點時再次加速變軌，從而最終逃離太陽系。關于地球下列說法正確的是A．沿軌道I運動時，在A點的速度比B點的大B．沿軌道I運動時，在A點的速度比B點的小C．沿軌道I運動時，在A點的加速度比B點的小D．沿軌道I運動經(jīng)過B點時的加速度比沿軌道Ⅱ經(jīng)過B點時的大3、(本題9分)物理學的發(fā)展是許多物理學家奮斗的結果，下面關于一些物理學家的貢獻說法正確的是（）A．亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B．伽利略通過邏輯推理和實驗驗證，認為重物比輕物下落的快C．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，為萬有引力定律奠定了基礎D．牛頓總結和發(fā)展了前人的發(fā)現(xiàn)，得出牛頓定律及萬有引力定律并率先較為準確地測出了萬有引力常量G，奠定了以牛頓定律為基礎的經(jīng)典力學4、(本題9分)物理量“力”的單位是N，用國際單位制中基本單位可表示為A．kgm/s B．kgm/s2 C．kgm/s3 D．kgm2s5、如圖所示，物體在大小為10N、方向與水平地面成角的拉力F作用下，水平向右運動6m，此過程中拉力F對物體做的功是A．20J B．30J C．J D．60J6、如圖所示，質量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中達到的最高點位置2的高度為h，已知重力加速度為g。下列說法正確的是：A．足球由1運動到2的過程中，重力做的功為mghB．足球由2運動到3的過程中，重力勢能減少了mghC．足球由1運動到3的過程中，重力做的功為2mghD．因為沒有選定參考平面，所以無法確定重力勢能變化了多少7、(本題9分)如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內做勻速圓周運動（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運動的角速度變大D．小球P運動的周期變大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、如圖所示，+Q和-Q為真空中的兩個電荷，abcd是以點電荷+Q為中心的正方形，c位于兩電荷的連線上。則a、b、c、d四點中A．c點場強最大 B．b、d兩點的場強相同C．a(chǎn)、c兩點的電勢相等 D．b、d兩點的電勢相等10、(本題9分)如圖所示，電場中各等勢面為豎直面，它們之間的距離為d=1cm，一個帶電小球的質量為m=10g,初速度為v0=1m/s,方向與水平線成A．小球帶負電B．小球在vo的正方向上走的最遠距離2C．小球所帶電荷量為10D．勻強電場場強為E=11、我國為建設北斗導航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運行周期一定相同12、如圖所示，一對水平放置的平行金屬板AB中央有一個靜止的電子e（不計重力），兩板間距離足夠大．0～4s內在兩板間加上如圖所示的交變電壓后，則下列反映電子加速度a、速度v、位移x和動能四個物理量隨時間t的變化規(guī)律中正確的是（所涉及的矢量均取向上方向為正）A．B．C．D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，水平面上A、B兩點相距＝0.1m，甲球從B點向右做勻速運動的同時，乙球從A點由靜止向右做勻加速運動，到達B點后以B點的速度勻速運動．乙球從開始運動，到追上甲球所用的時間t＝1s，運動的位移x＝0.9m，求：（1）甲球的速度；（2）乙球加速過程所用的時間和加速度a．14、(本題9分)如圖所示是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的是_____。A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C．每次小球應從同一高度由靜止釋放D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖2中y﹣x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是_____。（3）圖3是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為40cm，則平拋小球的初速度v0為_____m/s，若C點的豎直坐標y3為60.0cm，則小球在C點的速度vC為_____m/s（結果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）。15、(本題9分)某同學利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設計了如下實驗．A、B是質量均為m的小物塊，C是質量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質量不變，改變C的質量M，多次重復第(1)步．①該實驗中，M和m大小關系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質量M的關系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關系圖線，應作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，細線下吊著一個質量為M的沙袋（可看作質點），構成一個單擺，擺長為l。一顆質量為m的子彈以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動，已知重力加速度為g，求：（1）子彈射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子彈射入沙袋過程中生熱是多少Q(mào)；（3）子彈和沙袋一起上升的最大高度h.17、（10分）(本題9分)如圖所示，一個人用一根長1m，最大承受拉力為74N的繩子，拴著一個質量為1kg的小球，在豎直平面內做圓周運動，已知圓心O離地面的高度為h＝6m．轉動中小球在最低點時繩子恰好斷裂(g取10m/s2),求：(1)繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離是多少？(2)繩斷后到小球落地這一過程，小球重力的平均功率是多少？(3)小球落地瞬間，小球重力的瞬時功率是多少？

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

AC、根據(jù)動能定理可知，輕繩對m做的功等于m增加的機械能與m克服摩擦力所做的功之和，輕繩對m做的功大于m機械能的增加，故A、C錯誤。B、根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關系可知，重力對M做的功等于M重力勢能的變化，故B錯誤。D、根據(jù)能量守恒定律，兩滑塊與輕繩組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M、m克服摩擦力所做的功之和，故D正確。2、A【解析】

AB.在軌道I上由A點運行到B點的過程，引力做負功，速度逐漸減小，在A點的速度比B點的大，故A正確，B錯誤；C.A點距離太陽近，其受的引力大，則加速度大，故C錯誤；D.沿軌道Ⅰ運動經(jīng)過B點和沿軌道Ⅱ經(jīng)過B點時離太陽的距離相等，萬有引力相等，所以加速度大小相等，故D錯誤；3、C【解析】

A.亞里土多德認為，必須有力作用在物體上，物體才能運動，故A錯誤；B.伽利略通過邏輯推理和實驗驗證，認為重物與輕物下落一樣快，故B錯誤；C.開普勒關于行星運動的三大定律是牛頓總結萬有引力定律的基礎，所以說開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，為萬有引力定律奠定了基礎，故C正確；D.卡文迪許率先較為準確地測出了萬有引力常量G，牛頓只總結出萬有引力定律，但沒有測出萬有引力常數(shù)，故D錯誤。4、B【解析】

根據(jù)物理公式可推導出對應的單位，但要注意所表示的單位是不是基本單位，從而得出正確答案?！驹斀狻扛鶕?jù)得加速度的單位是m/s2，根據(jù)牛頓第二定律F=ma知，1N=kg?m/s2，故B正確，ACD錯誤。【點睛】本題關鍵要掌握國際單位制中的七個基本單位有哪些，同時注意各物理公式的掌握，知道物理公式同樣對應著單位的換算關系。5、B【解析】

根據(jù)做功公式有：J故選B。6、B【解析】

A.足球由1運動到2的過程中，物體高度上升，重力做負功，所以重力做的功為-mgh，A錯誤。B.足球由2運動到3的過程中，重力做正功，重力勢能減少了mgh，B正確。C.足球由1運動到3的過程中，高度沒有變化，所以重力做功為零，C錯誤。D.重力勢能變化量與參考平面無關，重力勢能大小與參考平面有關，D錯誤。7、BC【解析】

試題分析：對小球分析，設繩子拉力為F，繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長度為l，則有Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,當小球位置升高時，周期減小，角速度增大，C正確，D錯誤．Q物塊處于平衡狀態(tài)，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不變，A錯誤；f=Fsinθ=mgtanθ，物塊位置升高，θ增大，f增大，B正確．考點：本題考查圓周運動向心力分析和物體平衡．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、AD【解析】

根據(jù)電場線分布的對稱性和疊加性原理可知，bd兩點場強大小相等，方向不同，但電勢相同；a點的場強最小，c點的場強最大；a、b、c、d四點中a點電勢最高，c點電勢最低，a點的電勢高于c點的電勢，故AD正確，BC錯誤。10、BC【解析】

根據(jù)電場線與等勢面垂直，且指向電勢低的等勢面，可知電場線水平向左，畫出勻強電場的電場線，如圖所示．由U=Ed得：E=U由題意可知，只有小球受到向左的電場力，電場力和重力的合力才有可能與初速度方向在一條直線上，所以小球帶正電．故A錯誤；由受力圖可知，Eq=mg，q=mgE由動能定理，得-F合?11、BCD【解析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對于同步衛(wèi)星的質量不一定相同；故A錯誤，C正確.12、AB【解析】

0-1s內，電壓不變，則板間的電場強度不變，電子在板間受到不變的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度恒定不變，所以0-1s電子做勻加速直線運動，1-2s，電場力反向，加速度方向反向，電子做勻減速直線運動，直至速度為零，2-3s，電場力正向不變，電子有開始做初速度為0的勻加速直線運動，3-4s，電場力反向不變，電子做勻減速直線運動，到4s末速度為零；A.0-1s，加速度恒定不變，為正，1-2s加速度為負，且恒定不變，2-3s加速度恒為正，且不變，3-4s加速度為負，且不變，故A項符合題意；BC.0-1s，2-3s物體做正向的勻加速的直線運動，v-t圖象為傾斜的直線，x-t圖象為拋物線，1-2s，3-4s物體做正向的勻減速的直線運動，v-t圖象為傾斜的直線，x-t圖象為拋物線，故B項符合題意，C項不符合題意；D.因為可知，v-t圖象為直線，則Ek-t圖象為曲線，故D項不符合題意．二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）（2），【解析】試題分析：（1）甲球做勻速運動①②（2）對乙球，設加速度時間為t，加速度為a，由公式③④代入數(shù)據(jù)得⑤⑥評分標準：③④每式2分其余各1分考點：勻變速直線運動基本規(guī)律14、ACC2.04.0【解析】

第一空.“研究平拋物體運動”的實驗過程中：A.末端水平是必須的，否則就不是平拋，故選項A正確；BC.在描點時，要保證是同一條拋物線，則每次釋放小球應從靜止開始從同一位置釋放，故選項B錯誤，選項C正確；D.連線是用平滑的曲線連起來，選項D錯誤。第二空.實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，根據(jù)平拋規(guī)律：，所以y﹣x2圖象是一條過原點的直線，故選項C符合要求；第三空.圖3是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為40cm。零小球從A點到O點得時間為，根據(jù)平拋規(guī)律有：，而，聯(lián)立可求得：v0＝2.0m/s，t1＝0.3s。第四空.小球水平方向勻速直線運動，因此C點得水平方向速度為，豎直方向自由落體，因此有。15、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)