北京市西城区第一五六中学2024届物理高一下期末联考试题含解析

北京市西城区第一五六中学2024届物理高一下期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)关于人造地球卫星所受向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是()A．由F=mv2rB．由F=mrω2可知，当C．由F=mvω可知，卫星的向心力与轨道半径r无关D．由F=GMmr2可知，当r2、(本题9分)如图所示，质量为m、带电荷量为+q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为（）A．继续匀速下滑B．将加速下滑C．将减速下滑D．上述三种情况都有可能发生3、如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A． B． C． D．4、(本题9分)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（）A． B． C． D．5、某实心均匀球半径为R，质量为M，在球壳外离球面h高处有一质量为m的质点，则它们之间万有引力的大小为A． B． C． D．6、(本题9分)质量为2kg的质点在水平面内做曲线运动，已知互相垂直的x轴和y轴方向上的速度图象分别如图甲和乙所示．下列说法正确的是（）A．在任何相等的时间里质点的速度变化量均沿x轴正向且相等B．质点所受的合外力为1.5NC．2s末质点的动能为12.5JD．2s末质点的速度方向与y轴夹角的正切为17、(本题9分)如图所示的电路中，电源的电动势和内阻保持不变，下列说法中正确的是（）A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B．越大，路端电压越大C．越大，电源的输出功率越大D．阻值不同，电源的输出功率可能相同8、(本题9分)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()A．电容器电容值增大B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R上电流方向自左向右9、空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（）A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mghB．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/kD．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为10、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为111、(本题9分)如图所示，为码头拖船作业的示意图，质量为的汽车在平直路面上运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平。当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为时，轮船的加速度大小为，绳的拉力对船做功的功率为，汽车受到的阻力大小为，轮船的速度大小为，则下列说法正确的是（）A．此时汽车的加速度为B．此时绳的拉力C．此时汽车的速度为D．此时汽车牵引力的功率12、(本题9分)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°．现将A、B静止释放．则下列说法正确的是()A．物块A经过C点时的速度大小为2ghB．物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小C．物块A在杆上长为23D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____14、(本题9分)火星的球半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________

kg，所受的重力是________

N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________

m/s2；在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________

kg的物体．g取9.8m/s2．15、(本题9分)如图，倾角为的斜面上有一个质量为1kg的物块，物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m.在物块下滑过程中(重力加速度g取10m/s2)物块的重力做功______J，支持力做功_____J，摩擦力做功_______J.三．计算题(22分)16、（12分）如图所示电路，电源电动势为12V，内阻不计。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V。求：（1）电路中的最小电流；（2）滑片P在中点和在b端两种状态下，R消耗的电功率之比。17、（10分）(本题9分)如图所示，竖直面内的曲线轨道AB的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R＝0.40m的光滑圆形轨道平滑连接．现有一质量m＝0.10kg的滑块(可视为质点)，从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C.已知A点到B点的高度差h＝1.5m，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力可忽略不计，求：(1)滑块通过圆形轨道C点时速度大小；(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；(3)滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解题分析】

卫星绕地球做匀速圈周运动，根据万有引力提供向心力得：GMmr2=mω2r=mv2r，解得：故选D。【题目点拨】关键要知道线速度、角速度与轨道半径的关系式，知道轨道半径变化时，卫星的线速度和角速度随之变化。2、A【解题分析】试题分析：没有电场时，滑块沿绝缘斜面匀速下滑，受力平衡，根据平衡条件得到滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡．当当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，再分析这两个力是否平衡，判断滑块的运动状态．解：设斜面的倾角为θ．滑块没有进入电场时，根据平衡条件得mgsinθ=fN=mgcosθ又f=μN得到，mgsinθ=μmgcosθ，即有sinθ=μcosθ当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块受到的沿斜面向下的力为（mg+F）sinθ，沿斜面向上的力为μ（mg+F）cosθ，由于sinθ=μcosθ，所以（mg+F）sinθ=μ（mg+F）cosθ，即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动．故选A【点评】本题增加电场力，相当于增加物体的重力，对物体的运动情况没有影响．基本题．3、D【解题分析】

由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；4、C【解题分析】

通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比，再由万有引力等于重力，求出行星的半径；【题目详解】对于任一行星，设其表面重力加速度为g

根据平抛运动的规律得：，得到：

则水平射程

可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比

根据，得，可得

解得行星的半径，故选项C正确，ABD错误．【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．5、B【解题分析】由万有引力公式得：，故B正确，故选B.6、A【解题分析】

根据图象知，只有x轴方向有加速度，则在x轴方向在任何相等的时间里质点的速度变化量均相等，A正确；质点所受的合外力F=ma=2×N=3N，B错误；2s末质点质点的速度，动能为，C错误；2s末质点的速度方向与y轴夹角的正切为，D错误．7、BD【解题分析】

闭合电路中，电流在外电路是从电势高的地方流向电势低的地方，内电路是从低电势的地方流向高电势的地方，选项A错误；根据闭合电路的欧姆定律，U=E-Ir可知，R越大，I越小，则路端电压U越大，选项B正确；电源的输出功率，可知当时，即R=r时电源的输出功率最大，可知当电阻R从R=r增大或减小时，输出功率均减小，即R越大，电源的输出功率不一定越大，选项C错误；当输出功率相同时满足：，化简可得，即满足时，电源的输出功率相同，选项D正确。8、AC【解题分析】

则当振动膜片向右振动时板间距离减小，根据公式，所以电容增大，又因为电路接通所以电压不变，据可知电荷量增加，电容被充电，则电阻R上电流方向自右向左，电容器两极板间的场强增大，故AC正确，BD错误．故选AC．9、BD【解题分析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。10、BD【解题分析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【题目点拨】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．11、ABD【解题分析】由加速度、速度分解此时汽车的速度为，此时汽车的加速度为，A正确C错误；此时绳的拉力为，B正确；对汽车，根据牛顿第二定律得，解得此时拉力为，故此时汽车牵引力的功率为，D正确．【题目点拨】解决本题的关键掌握功率与牵引力和速度的关系，注意船的速度和车的速度大小不等，船在沿绳子方向的分速度等于车的速度大小．12、AC【解题分析】

A、设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0.

根据系统的机械能守恒得mg(hsin30B、物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,其他力不做功,由动能定理可以知道物块A的动能不断增大,则速度不断增大故B错误；C、由几何知识可得AC=3h,因为AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为D、物块A到C点时物块B的速度为零.根据功能关系可以知道,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故D错误.

综上所述本题答案是：AC二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解题分析】

设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为，体积为，在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，其中，联立解得，可得电子定向移动的速率14、60235.23.92150【解题分析】试题分析：人到火星上去后质量不变，仍为60Kg;根据,则，所以，所以g火=9.8×0.4m/s2=3.92m/s2，人的重力为mg火=60×3.92N=235.2N在火星表面由于火星的引力产生的加速度是3.92m/s2；在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量为.考点：万有引力定律的应用．15、50-2.5【解题分析】19.解：物块从静止开始以的加速度加速下滑，由支持力