北京市西城区北京市第四中学2024届高一物理第二学期期末复习检测试题含解析

北京市西城区北京市第四中学2024届高一物理第二学期期末复习检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)对于做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是()A．速度和加速度均不变B．速度不变，加速度为零C．速度和加速度均改变D．速度改变，加速度不变2、如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是(

)A．落在b点的小球飞行过程中速度变化快B．落在a点的小球飞行过程中速度变化大C．小球落在a点和b点时的速度方向不同D．两小球的飞行时间均与初速度成正比3、(本题9分)小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图中虚线所示。则小船在此过程中（）A．无论水流速度是否变化，这种渡河耗时最短B．越接近河中心，水流速度越小C．各处的水流速度大小相同D．渡河的时间随水流速度的变化而改变4、(本题9分)当某一电容器的电压是40V时，它所带电量是0.2C，若它的电压降到20V时，则()A．电容器的电容减少一半B．电容器的电容不变C．电容器带电量不变D．电容器带电量增加为原来的两倍5、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是（）．A．小球不能到达P点B．小球到达P点时的速度大于C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力6、(本题9分)如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力7、小船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s。若小船渡河的最短时间为100s。下列说法正确的是A．河的宽度为200mB．当小船以最短时间渡河时，小船到达对岸的位置与出发点间的距离为250mC．小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度可以达到3.5m/sD．小船船头方向与河岸成30°角渡河时，渡河的时间为200s8、(本题9分)如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力9、(本题9分)如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时(斜面固定，空气阻力不计)A．速率不同，动能不同B．B物体的速率大，动能也大C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多10、(本题9分)关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A．电容器所带的电荷量越多，电容越大B．电容器两极板间电压越高，电容越大C．电容器不带电时，电容也不为零D．电容是描述电容器储存电荷能力的物理量11、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是：（）A．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最小速度B．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度C．它是使人造地球卫星绕地球运行的最小发射速度D．它是使人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度12、起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法中正确的是（）A．起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量D．外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图5所示．当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将具有很好挡光效果的宽度为d＝3.8×10－3m的黑色磁带水平贴在透明直尺上．实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M为直尺质量，g取9.8m/s2)．(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi＝求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是_____________________．(2)请将表格中的第5点数据填写完整：①____________②____________.（保留两位有效数字）(3)通过实验得出的结论是_______________________.(4)根据该实验，请你判断下列ΔEk—Δh图象中正确的是（______）A．B．C．D．14、（10分）(本题9分)某同学用以下器材,验证力的平行四边形定则并测量橡皮筋的劲度系数：刻度尺、橡皮筋、装有水的矿泉水瓶(总质量为)、量角器和细线若干条,实验时始终没有超过橡皮筋的弹性限度.a.将橡皮筋上端固定,下端系一段细线1,让其自然下垂,用刻度尺测出橡皮筋的长度为;b.将矿泉水瓶通过细线连接在橡皮筋下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时橡皮筋的长度;c.如图所示,用另一根细线2的一端系在细线1与橡皮筋结点处,通过细线2的另一端将矿泉水瓶缓慢拉起,该过程中保持细线2与橡皮筋垂直,用量角器测得最终橡皮筋偏离竖直方向的夹角为,并用刻度尺测出此时橡皮筋的长度为.(1)若当地的重力加速度大小为,则橡皮筋的劲度系数___________.(2)若满足_____________.则说明力的平行四边形定则成立.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)质量为m的汽车沿平直公路行驶，若发动机的输出功率恒为P。行驶过程中汽车所受的阻力恒定为f，求：（1）当汽车的速度为v时，加速度a的大小；（2）能否让汽车一直保持加速运动，使汽车速度无限增大？请说明理由。16、（12分）(本题9分)有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成．如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A给质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA轨道回到点A，到达A点时对轨道的压力为4mg．求：（1）到达B点的速度（2）小球在A点的速度v0（3）在轨道BFA上克服摩擦力所做的功．17、（12分）(本题9分)如图所示，为大型游乐设施环形座舱跳楼机。跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力.试求：（1）跳楼机的最大速度；（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间.

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、C【解题分析】

匀速圆周运动的线速度和加速度的大小不变，方向时刻改变．所以速度和加速度均改变．故C正确，ABD错误。2、D【解题分析】

两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．【题目详解】AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b球运动时间长所以速度变化大，故AB错误C、落在a点和b点的小球，由，而速度偏转角应有，由于，所以他们速度方向相同，故C错误．D、落在a点和b点的小球，由，得，所以运动时间t与v0成正比，D正确3、A【解题分析】

AD．由于船头始终垂直指向河岸，这种渡河方式耗时最短，无论水流速度是否变化，渡河的时间不变，故A正确，D错误；BC．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故B、C错误；故选A。4、B【解题分析】

AB．公式为电器的定义式，电容器的电容与其两端的电压以及所带电荷量无关，故电容不变，A错误B正确；CD．根据可知电容不变，U减半，则Q也减半，故CD错误．故选B.5、C【解题分析】

AB．从最低点到最高点，根据动能定理有带入数据可得最高点速度对于轻杆，既可以提供向上的支持力也可以提供向下的拉力，所以无论多大的速度，只要能够到达最高点都可以通过最高点，所以小球P能够到达最高点，但是速度小于，选项A、B错误．CD．在P点受力可得说明杆的支持力竖直向上，选项C正确，D错误．【题目点拨】圆周运动合力提供向心力，轻杆模型和细线轻绳不同，轻杆的弹力不一定沿杆的方向，可以沿杆向外，也可以沿杆向内，所以圆周运动只要能到达最高点，就可以通过．合力提供向心力，可以假设弹力方向为正方向与重力方向相同，计算结果若为负，说明与重力方向相反．6、D【解题分析】

AB、将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,α减小,vB不变,则vA逐渐增大，说明A物体向上做加速运动，故A错误、B错误；CD、设绳子对A的拉力大小为T，由牛顿第二定律T−mg=ma，可知绳子对A的拉力T>mg，则物体A处于超重状态．故C错误、D正确．故选D．【题目点拨】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，根据平行四边形定则判断A的速度如何变化，从牛顿第二定律可知绳子对A的拉力与重力的关系．7、ABD【解题分析】

A.当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，，那么河宽d=vct=2×100m=200m，故A正确；B.当小船以最短时间渡河时，小船沿着水流方向的距离为s=vst=1.5×100=150m，那么到达对岸的位置与出发点间的距离；故B正确.C.船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s，那么当小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度最大值不大于3.5m/s，故C错误；D.当船船头方向与河岸成30°角渡河时，船渡河的时间：；故D正确.8、CD【解题分析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；9、AC【解题分析】试题分析：由于斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由机械能守恒可以判断落地的速度和动能．解：斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由于AB的初速度都是零，高度也相同，所以到达地面时，它们的动能相同，由于它们运动的方向不一样，所以只是速度的大小相同，即速率相同，由以上分析可知，故A、C正确，BD错误．故选AC．【点评】此题是一道基础性的题，考察了机械能守恒定律．判断机械能是否守恒，可从以下两点来判断：一是只有重力（或系统内弹力0做功，其它外力和内力都不做功（或其它力做功的代数和为零）；二是物体间只有动能和势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化为其它形式的能．10、CD【解题分析】电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与电容器所带电荷量及两极板间的电压无关；电容器的电容是定值，未充电时，电容保持不变，但不是零，CD正确．【题目点拨】电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，根据平行板电容器的决定式可知电容与两极板的距离、正对面积有关．11、BC【解题分析】由知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，A对，BD错；第一宇宙速度也是能使卫星绕地球运行的最小发射速度，C对．12、ACD【解题分析】

AB.重物由静止竖直向上加速吊起时，动能和重力势能均增加，机械能增加，根据功能原理知，起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量，故A正确，B错误。C.由功能关系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量，故C正确。D.由动能定理知，外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，或者，当时间很短时，平均速度近似等于瞬时速度;4.01M;4.02M;在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，或者说，在误差允许范围内，机械能是守恒的C;【解题分析】

（1）[1]．瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，故直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可利用vi=求出．

（2）[2][3]．第5点速度为：从第5点到第1点间动能的增加量为：△Ek＝Mv52−Mv12＝×M×(4.222−3.132)≈4.01M；从第5点到第1点间重力势能的减小量为：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；（3）[4]．从表中数据可知，在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量．

（4）[5]．根据动能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh一△h的图象是直线，故C正确．

点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定