2024屆北京東城北京二中物理高一第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆北京東城北京二中物理高一第二學期期末經(jīng)典試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)在平直的公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動當速度達到后，立即關閉發(fā)動機而滑行直到停止圖線如圖所示，汽車的牽引力大小為，摩擦力大小為全過程中，牽引力做的功為，克服摩擦阻力做功為以下是、及、間關系的說法，其中正確的是：：1

：：1

：：1

：：1．A． B． C． D．2、(本題9分)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為假設宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為，已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為A． B． C． D．3、(本題9分)有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運動，旋轉(zhuǎn)方向相同．A衛(wèi)星的周期為T1，如圖所示在某一時刻兩衛(wèi)星相距最近（不計AB間的萬有引力），經(jīng)時間t

他們再次相距最近，則B衛(wèi)星的周期T2為（）A．B．C．D．4、(本題9分)一根彈簧的彈力—位移圖線如圖所示，那么彈簧由伸長量8cm到伸長量4cm的過程中，彈力做功和彈性勢能的變化量為（）A．2．6J，－2．6JB．－2．6J，2．6JC．2．8J，－2．8JD．－2．8J，2．8J5、(本題9分)如圖所示，是放在電場中某處的檢驗電荷q及所受電場力F之間的函數(shù)關系圖像，其中正確的是A． B． C． D．6、(本題9分)關于經(jīng)典力學、狹義相對論和量子力學，下面說法中正確的是()A．狹義相對論和經(jīng)典力學是相互對立，互不相容的兩種理論B．在物體高速運動時，物體的運動規(guī)律服從狹義相對論理論，在低速運動時，物體的運動服從牛頓定律C．經(jīng)典力學適用于宏觀物體的運動，量子力學適用于微觀粒子的運動D．不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學和量子力學都是適用的7、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從距地面高H處的A點由靜止釋放，經(jīng)過時間t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又經(jīng)t2時間后靜止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距離為h，重力加速度為g，小球剛接觸泥潭的速度為v，不計空氣阻力，關于小球的下落過程，下列分析正確的是（）A．對小球自由下落的過程，由動量定理可有mgB．對小球自由下落的過程，由機械能守恒可有mg(H+h)=C．對小球進入泥潭的過程，由動能定理可有-(f-mg)h=D．對小球下落的整個過程，由動能定理可有mg(H+h)-fh=0-08、(本題9分)發(fā)射高軌道衛(wèi)星時，一般是先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1上運行，然后在某點Q變速，使其沿橢圓軌道2運行，最后在遠地點P再次變速，將衛(wèi)星送入預定圓形高軌道3運行，已知軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點．設衛(wèi)星的質(zhì)量保持不變，衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，只受地球引力作用，則下列說法正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的速度小于在3軌道上正常運行時的速度B．衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的機械能小于在3軌道上正常運行時的機械能C．衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，處于失重狀態(tài)，但不是完全失重狀態(tài)D．衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，加速度逐漸增大9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是A．此時物塊的動能為F(x＋L)B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fLD．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx+(F－f)L10、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動能E隨上升的高度h的變化關系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機械能減小20JD．上升2m過程中，機械能減小60J二、實驗題11、（4分）(本題9分)在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一只彈簧測力計。（1）為了完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：彈力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸長量0.741.802.803.724.605.586.42根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象（________）并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；（2）某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示，其讀數(shù)為________N；同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，請在圖乙中畫出這兩個共點力的合力F合的圖示；（________）（3）由圖得到F合＝________N。12、（10分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量為1kg的重錘下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器所接電源為6V、50Hz的交變電源，紙帶打點如下圖所示．紙帶上O點為重錘自由下落時的打點起點(O、A間點未畫出)，選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點(圖中未畫出)，各計數(shù)點與O點距離如圖所示，單位為mm，重力加速度為9.8m/s2，則：（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(1)打點計時器打下B點時，重錘速度vB＝________，重錘動能EkB＝________.(2)從開始下落算起，打點計時器記錄B點時，重錘勢能減少量為________．(3)由(1)(2)中數(shù)據(jù)可知，由重錘下落過程說明_______．誤差原因可能是：_______．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)汽車發(fā)動機的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4噸，當它行駛在坡度為α(sinα＝0.02)的長直公路上時，如圖所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽車所能達到的最大速度vm；(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運動，則此過程能維持多長時間？(3)當汽車以0.6m/s2的加速度勻加速行駛的速度達到最大值時，汽車做功多少．14、（14分）(本題9分)動能定理和動量定理不僅適用于質(zhì)點在恒力作用下的運動，也適用于質(zhì)點在變力作用下的運動，這時兩個定理表達式中的力均指平均力，但兩個定理中的平均力的含義不同，在動量定理中的平均力F1是指合力對時間的平均值，動能定理中的平均力F2是合力指對位移的平均值．(1)質(zhì)量為1.0kg的物塊，受變力作用下由靜止開始沿直線運動，在2.0s的時間內(nèi)運動了2.5m的位移，速度達到了2.0m/s．分別應用動量定理和動能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如圖1所示，質(zhì)量為m的物塊，在外力作用下沿直線運動，速度由v0變化到v時，經(jīng)歷的時間為t，發(fā)生的位移為x．分析說明物體的平均速度與v0、v滿足什么條件時，F(xiàn)1和F2是相等的．(3)質(zhì)量為m的物塊，在如圖2所示的合力作用下，以某一初速度沿x軸運動，當由位置x=0運動至x=A處時，速度恰好為0，此過程中經(jīng)歷的時間為，求此過程中物塊所受合力對時間t的平均值．15、（13分）(本題9分)如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=1m，傳送帶AB長為L=6m，并沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達D點，已知彈射器的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為=0.1．取g=10m/s1，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點，求：（1）物體到達D點速度大小；（1）則彈射器初始時具有的彈性勢能至少為多少．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】

由動能定理可得出汽車牽引力的功與克服摩擦力做功的關系，由功的公式可求得牽引力和摩擦力的大小關系；【詳解】對全過程由動能定理可知，故，故③正確，④錯誤；，，由圖可知：，所以，故②正確，①錯誤，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．【點睛】關鍵是要注意在機車起動中靈活利用功率公式及動能定理公式，同時要注意圖象在題目中的應用．2、B【解析】根據(jù)G=mg，所以，根據(jù)萬有引力提供向心力得：解得：，故選B.點睛：本題是衛(wèi)星類型的問題，常常建立這樣的模型：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運動，由中心天體的萬有引力提供向心力．重力加速度g是聯(lián)系星球表面宏觀物體運動和天體運動的橋梁．3、B【解析】兩行星相距最近時，兩行星應該在同一半徑方向上，A多轉(zhuǎn)動一圈時，第二次追上，轉(zhuǎn)動的角度相差，即，解得，B正確．【點睛】根據(jù)幾何關系得到兩顆衛(wèi)星相距最近和相距最遠所滿足的角度關系，最近時兩衛(wèi)星在同一半徑上角度差為2弧度，衛(wèi)星相距最遠時，兩衛(wèi)星在同一直徑上，轉(zhuǎn)過的角度差為弧度．4、C【解析】

彈力做的功W＝×3．34J＝2.8J>3，故彈性勢能減少2.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep2＝－2.8J，故選項C正確5、B【解析】

根據(jù)電場強度由電場本身決定，與試探電荷無關，則知在電場中某點的電場強度E是一定的，由F=qE知，E一定，則F與q成正比，F(xiàn)-q圖象是過原點的直線；A.A圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.B圖與結(jié)論相符，選項B正確；C.C圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.D圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、BC【解析】

經(jīng)典力學是狹義相對論在低速（v＜＜c）條件下的近似，牛頓經(jīng)典力學只考慮了空間，而狹義相對論既考慮了空間，也考慮了時間，牛頓經(jīng)典力學只適用于宏觀低速物體，而微觀、高速物體適用于狹義相對論。【詳解】A項：經(jīng)典力學是狹義相對論在低速（v＜＜c）條件下的近似，即只要速度遠遠小于光速，經(jīng)過數(shù)學變換狹義相對論的公式就全部變化為牛頓經(jīng)典力學的公式，故A錯誤；B項：在物體高速運動時，物體的運動規(guī)律服從狹義相對論理論，在低速運動時，物體的運動服從牛頓定律，故B正確；C、D項：牛頓經(jīng)典力學只適用于宏觀低速物體，而微觀、高速適用于狹義相對論，故C正確；D錯誤。故選：BC。【點睛】本題主要考查了狹義相對論和經(jīng)典力學之間的區(qū)別與聯(lián)系，如果理解不深，就很容易出錯。7、ACD【解析】

A.對小球自由下落的過程，小球只受重力作用，由動量定理可有s=1m，選項A正確；B.對小球自由下落的過程，由機械能守恒可有mgH=1C.對小球進入泥潭的過程，由動能定理可有-(f-mg)h=0-D.對小球下落的整個過程，由動能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，選項D正確.8、BD【解析】

A.根據(jù)可知，則衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的速度大于在3軌道上正常運行時的速度，選項A錯誤；B.衛(wèi)星從軌道1要在Q點加速進入軌道2，然后在軌道2上的P點再加速進入軌道3，則衛(wèi)星在1軌道上正常運行時的機械能小于在3軌道上正常運行時的機械能，選項B正確；C.衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，只受萬有引力作用，處于完全失重狀態(tài)，選項C錯誤；D.根據(jù)可知，衛(wèi)星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，加速度逐漸增大，選項D正確；9、BCD【解析】

A項：對物塊，根據(jù)動能定理得：則物塊的動能為，故A錯誤；B項：對小車，由動能定理得：，，則此時小車的動能為，故B正確；C項：系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，為，故C正確；D項：這一過程中，由能量守恒定律可知，小物塊和小車增加的機械能為，故D正確．10、AC【解析】

AB.對物體受力分析后列動能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯誤；CD.除重力外其他力做功等于機械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機械能減小20J，故C正確，D錯誤。二、實驗題11、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向為x軸，豎直方向為F軸，建立直角坐標系，然后描點，選盡可能多的點連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，在直線上任取一點，如（6×10－2，3.2），則：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．彈簧測力計的讀數(shù)為2.10N，設每單位長度為1N，則合力F合的圖示如圖所示。（3）[5]．經(jīng)測量，合力F合＝3.3N。12、1.18m/s0.690J0.692J守恒【解析】試題分析：(1)兩計數(shù)點間的時間間隔t＝0.04s．打下B點時的速度等于AC間的平均速度，vB＝≈1.18m/s，重錘在該點的動能EkB＝≈0.690J.(2)從開始到打下B點，重錘重力勢能的減少量ΔEp＝mglOB≈0.692J.(3)若ΔEp與ΔEk在誤差范圍內(nèi)相等，說明重錘在下落過程中機械能守恒考點：考查驗證機械能守恒點評：本題難度較小，利用勻變速直線運動推論求解瞬時速度三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）12.5m/s（2）13.9s（3）4.16×【解析】本題考查了機動車啟動的兩種形式，汽車沿著斜面加速運動時，阻力為摩擦力與重力沿斜面向下的分力之和，當速度最大時牽引力等于阻力，由此可求得最大速度大小，當汽車勻加速運動速度增大到最大時，功率為額定功率，由P=Fv和F-f=ma可求得末速