2024届北京市西城14中物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2024届北京市西城14中物理高一第二学期期末达标检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动．现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时()A．加速度为零 B．动能最大C．电势能最大 D．机械能最大2、(本题9分)下列关于力对物体做功的说法正确的是()A．摩擦力对物体做功的多少与路径无关B．合力不做功，物体必定做匀速直线运动C．在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负D．一对作用力和反作用力，可能其中一个力做功，而另一个力不做功3、(本题9分)如图，轻杆固定在墙上，有一轻绳固定在A点绕过定滑轮后连接一质量为10Kg的物块M，绳与轻杆水平方向的夹角为30o整个系统处于静止状态，此时绳对滑轮的作用力为多少（）A．50NB．C．100ND．4、(本题9分)我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍5、(本题9分)表示能量的单位，下列正确的是A．瓦特B．焦耳C．牛顿D．米6、(本题9分)如图所示，带箭头的线表示某一电场线．在电场力的作用下，一带负电的粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，两点相比，下列说法正确的是（）A．粒子在A点的加速度大B．B点电势较高C．粒子在B点动能大D．粒子在B点的电势能较高7、(本题9分)关于物体的运动状态与受力关系，下列说法中正确的是（）A．物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化B．物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零C．物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动D．物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力8、(本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mg（H+h）B．物体的重力势能减少了mg（H+h）C．所有外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg9、(本题9分)如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等10、水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如右图所示。以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是（ ）A．b、e两点的电场强度相同B．a点电势低于c点电势C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功11、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变12、(本题9分)如图，两小木块a和b（可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，质量为m，b与转轴的距离为2l，质量为m，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a一定比b先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是a开始滑动的临界角速度D．当b即将滑动时，a所受摩擦力的大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，打点计时器的电源频率是50HZ。某同学先后打出两条纸带，纸带Ⅰ从第1点开始的相邻点间的距离依次为：1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；纸带Ⅱ上从第1点开始的相邻各点间的距离依次为：2.5mm、6.0mm、11.5mm、16.3mm.那么应选用纸带__________进行测量和计算。根据你所选用的纸带，利用第2、3两点间的距离和第4、5两点间的距离，可以计算出当地的重力加速度的大小为_________，在打第3点时重物的瞬时速度为_________m/s，为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、4点时物体减少的_________和增加的_________，然后比较它们的数值在实验允许误差范围内是否近似相等。14、（10分）某同学做探究合力做功与物体速度变化量的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．回答下列问题：(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是__________________________．(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次实验__________(填必须或不必)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距__________(填相等或不相等)的一段．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0＝2.0m/s，它在第3秒内通过的位移为4.5m，则它的加速度为多少？16、（12分）从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：(1)物体抛出处的高度；(2)物体落地点距抛出点的水平距离．17、（12分）如图所示，一颗质量为的子弹以水平速度击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为已知沙箱的质量为求：（1）沙箱被击穿后的速度v＇的大小；（2）此过程中产生的焦耳热。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解题分析】

带电小球是沿abc运动，所以电场力向左，在运动过程中小球受到电场力，重力，圆环的弹力作用，到达b点时，速度不为零，继续做圆周运动，所以三力的合力不为零，根据牛顿第二定律可得，小球在b点的加速度一定不为零，A错误，小球运动到d点速度为零，由全过程动能定理有，因此电场力大小和重力大小相等，因此等效重力场的方向为斜向左下45度角的方向，小球最大速度点在bc之间，因此最大动能在bc之间取得，B错误；小球沿abcd运动过程中只有ab段电场力是做正功，电势能转化为机械能，所以b点的机械能最大，到达d点时，电场力做负功最多，机械能转化为电势能最大，所以d的电势能最大，C错误D正确；考点：考查了带电粒子在复合场中的运动2、D【解题分析】摩擦阻力对物体做功等于摩擦力与路程的乘积，所以与路径有关，A错；合力不做功,物体不一定做匀速直线运动，如匀速圆周运动，B错；作用力和反作用力可能其中一个力做功,而另一个力不做功，也可能都做功，也可能都不做功，如人推墙时，墙对人的作用力做功，人对墙的反作用力不做功，C错，D对．3、C【解题分析】

球受力平衡，故绳子的张力等于球的重力，为100N；将绳子的拉力进行合成，如图所示：

两边的拉力均为T且成120°角，则合力为F=120N，故绳子对滑轮的压力为100N；故选C．4、B【解题分析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。5、B【解题分析】

A.瓦特是功率的单位，选项A错误；B.焦耳是能量单位，选项B正确；C.牛顿是力的单位，选项C错误；D.米是长度单位，选项D错误。6、D【解题分析】

A．由于B点的电场线密，B点电场强度大，根据牛顿第二定律可知加速度大，故A错误；B．沿电场线方向，电势降低，所以A点电势较高，故B错误；CD.粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，动能减少，所以A点动能较大，电势能较小，故C错误，D正确．故选D．7、BD【解题分析】试题分析：力是改变物体运动状态的原因，故当物体的运动状态变化时，物体受到的合外力不为零，但合外力不一定变化，故A错误；当物体的运动状态不变时，处于平衡状态，说明物体受到的合外力为零，故B正确；根据牛顿第二定律可知，物体在恒力作用下，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，但加速度的方向与速度的方向不一定相同，物体不一定作匀变速直线运动，故C错误；物体作曲线运动时，物体的速度发生了变化，受到的合外力一定不是0，但不一定是变力，可以为恒力，如平抛运动受到的力只有重力，大小和方向都不变，故D正确。考点：物体做曲线运动的条件【名师点睛】物体的运动状态即物体的速度，物体的运动状态发生改变，即物体的速度发生改变，既包括速度大小发生改变，也包括速度的方向发生改变。8、ABC【解题分析】

A.重力对物体做功为mg（H+h），选项A正确；B.重力做功等于重力势能的减小，则物体的重力势能减少了mg（H+h），选项B正确；C.根据动能定理可知，物体动能变化为零，则所有外力对物体做的总功为零，选项C正确；D.根据动能定理：，则地面对物体的平均阻力为，选项D错误.9、ACD【解题分析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。10、BC【解题分析】

电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据对称性分析b、c两点间电势差与b、e间电势差的关系．根据电势高低，判断电场力对电子做功的正负．【题目详解】由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，A错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于c点电势，B正确；根据对称性可知，b、e两点电势相等，d、c两点电势相等，故其电势差相等，C正确；d点的电势高于b点的电势，由，则知电子在d点的电势能小于在b点的电势能，根据功能关系可知，电子沿圆周由d到b，电场力做负功，故D错误．11、BC【解题分析】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．12、CD【解题分析】

AB．两个木块的最大静摩擦力相等。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故AB错误；C．当a刚要滑动时，有kmg=mω2•l，解得：故C正确；D．当b刚要滑动时，有kmg=mω2•2l，解得：以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：f=mω2l，可解得：故D正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Ⅰ0.4重力势能动能【解题分析】

[1]物体做自由落体运动，打前两个点之间的距离所以应选用纸带Ⅰ。[2]当地的重力加速度的大小[3]在打第3点时重物的瞬时速度为2、4两点间的平均速度[4][5]为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、4点时物体减少的重力势能和增加的动能。14、使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡便于表示合外力做的功不