2023-2024学年北京市重点中学物理高一下期末综合测试试题含解析

2023-2024学年北京市重点中学物理高一下期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）。一带电粒子射入此静电场中后，只受电场力作用，沿a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势，下列说法中正确的是（）A．此粒子带负电B．粒子在bc段做加速运动C．粒子在c点时电势能最小D．粒子通过b点和d点时的动能相等2、(本题9分)如图所示，半径为R的大圆环通过细轻杆固定在竖直平面内，质量为m的小环（可视为质点）套在大环上，从大环的最高处由静止滑下，不计一切摩擦，以大环底所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则小环（）A．在任何位置的机械能为mgRB．在任一直径两端的机械能之和为5mgRC．在任一直径两端的势能之和为3mgRD．在任一直径两端的动能之和为2mgR3、2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．4、(本题9分)原来静止的两个物体，它们的质量之比为m1：m2=1：1．当合外力使它们获得相等的动能时，它们速度大小之比v1：v2等于（）A．1：1 B．1：l C．2：1 D．1：25、(本题9分)如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB.最初人和车都处于静止状态．现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的速度大小相等，则车()A．向左运动B．左右往返运动C．向右运动D．静止不动6、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，球在前，球在后、、、，当球与球发生碰擅后，、两球的速度可能为（）A．、B．、C．、D．、7、(本题9分)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是D．小球通过最低点时绳子张力可以为3mg8、(本题9分)“嫦娥四号”月球探测器到达月球附近时，先在100km高的圆轨道环月运行，之后经历了环月变轨后开始实施动力下降，速度逐步降低。在距月面100m处开始悬停，自主避障后缓速下降并着陆在月球背面。若已知引力常量G，月球的半径R及下列数据，可求得月球质量的是（）A．“嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的速度B．“嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的周期C．“嫦娥四号”实施动力下降时的加速度D．“嫦娥四号”在100m高处悬停时受到的重力9、(本题9分)导体a、b的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是A．两导体的电阻Ra>RbB．两导体的电阻Ra<RbC．若将两导体串联接入电路，则它们消耗的电功率Pa>PbD．若将两导体并联接入电路，则它们消耗的电功率Pa>Pb10、如图所示，质量为m的物块A静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为3m的物块B，由静止释放物块、B后(重力加速度大小为g)()A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2：1B．物块A、B的加速度之比为1:1C．细绳的拉力为35D．当B下落高度h时，速度为6gh二、实验题11、（4分）(本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．他们称得滑块的质量为M、砂和小桶的总质量为m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．12、（10分）(本题9分)某实验兴趣小组用如图所示实验装置研究小车在斜面上的运动情况及功能关系（1）实验中，除打点计时器（含纸袋、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的有___。（填选项代号）A．交流电源B．直流电源C．刻度尺D．秒表（2）部分使用步骤如下：A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔B．接通电源，打点计时器工作稳定后释放小车C．将纸带与小车尾部相连，小车停靠在打点计时器附进D．打点完毕，关闭电源，更换纸带，重复操作，打出多条纸带上述步骤的正确顺序是_____（用字母填写）（3）从打出的纸带中选出了一条理想纸带，纸带上点迹清晰，打点计时器所用的电源频率是50Hz．如图所示，O、A、B、C、D是选用的计数点，测得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相邻两个计数点间的时间间隔是T=__s；打计数点B时纸带的瞬时速度大小为vB=__m/s．小车的加速度a=____m/s2。（4）斜面倾角=37，小车的质量为0.2kg，从打下计数点B到D的过程中，小车机械能的减小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角θ=37°，水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知，。(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小;(2)滑到斜面底端时的速度大小;(3)滑行的路程。14、（14分）如图所示，长木板质量M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1kg的物块A，右端放着一个质量也为m=1kg的物块B，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，AB之间的距离L=6m，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s1．（1）.为使物块A与木板发生相对滑动，F至少为多少？（1）.若F=8N，求物块A经过多长时间与B相撞，假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失，则碰后瞬间A、B的速度分别是多少？15、（13分）(本题9分)如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的圆周，B点离地面的高度h=0.8m，该处切线是水平的，一质量为m=100g的小球（可视为质点）自A点由静止开始沿轨道下滑（不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力），小球从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D点．已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m，重力加速度为g=10m/s1．求：（1）圆弧轨道的半径（1）小球滑到B点时对轨道的压力．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

由图知，粒子轨迹向左弯曲，则带电粒子所受电场力大体向左。电场线与等势面垂直，且指向低电势，电场线的分布大致向左，则可知粒子带正电。故A错误。bc段力与速度方向夹角大于90度；故粒子做减速运动；故B错误。b→c动能减小，根据能量守恒，电势能增加，c点电势能最大；故C错误；bd在同一等势面上，电势能相等，则动能相等，故D正确。故选D。【点睛】本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法。2、D【解析】

质量为m的小环从大环的最高处由静止滑下过程中，以大环底所在的水平面为参考平面，小环在任何位置机械能守恒为2mgR，在任一直径两端的机械能之和为4mgR，在任一直径两端的势能之和为2mgR，在任一直径两端的动能之和为2mgR，故ABC错误，D正确。3、D【解析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；4、C【解析】

原来静止的两个物体，它们获得相等的动能时动能相等，根据动能公式求出结果。【详解】由题意知：EK=12m1v12=12m2v22，根据它们的质量之比为m【点睛】本题考查的是动能定理的应用，应掌握动能的计算公式。5、A【解析】

两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零，两人与大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的动量，AB的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，系统总动量为零，则小车应向左运动，故A正确，BCD错误．6、AB【解析】两球碰撞过程系统动量守恒,以两球的初速度方向为正方向,如果两球发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得:解得速度为如果两球发生完全弹性碰撞：由机械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB对；CD错；故AB正确点睛：两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能,根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能;同时考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度.7、AC【解析】

A．小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确．BC．绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由解得此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确．D．小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理可得通过最低点的最小速度为在最低点由牛顿第二定律可知解得最低点的最小拉力为D错误．故选AC．【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．8、AB【解析】

AB.根据万有引力提供向心力知，，所以月球的质量为，所以当已知“嫦娥四号”在环月轨道运行的周期和线速度时，可求得月球质量，故AB正确；C．已知“嫦娥四号”实施动力下降的加速度时，嫦娥四号做的是减速运动，加速度与动力下降阶段处的重力加速度不相等，由于条件不足，不能求出月球的质量，故C错误；D．已知悬停时的重力，重力等于万有引力，但不知道嫦娥四号的质量，所以不能求出月球质量，故D错误；9、AC【解析】I-U图线的斜率表示电阻的倒数，b图线的斜率大，则b的电阻小，故A正确，B错误；两电阻串联，电流相等，根据P=I2R得，a的电阻大，则电阻a消耗的功率较大，故C正确；若将两导体并联接入电路，电压相等，根据P=U2R，可知a10、AD【解析】

A.根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要走动2s，而sAB.因为都是从静止开始运动的，故有2×解得aAC.对A分析有T=m对B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，对B，加速度为a根据速度位移公式，有v2=2a二、实验题11、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．（3）运动过程中外力做功为：；动能的增加量为：；根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．12、ACACBD0.10.4001.000.10【解析】

第一空、AC打点计时器需要使用交流电源，需要用刻度尺测量计数点之间的距离，打点计时器本身就是计量时间的仪器，故不需要秒表。第二空、ACBD第三空、0.1打点计时器所用的电源频率是50Hz，O、A、B、C、D是选用的计数点，计数点与计数点之间有5个时间间隔，相邻两个计数点间的时间间隔是T=50.02s=0.1s。第四空、0.400打计数点B时纸带的瞬时速度大小为vB===10-2m/s=0.400m/s。第五空、1.00由逐差法可求小车的加速度a===10-2m/s2=1.00m/s2。第六空、0.10打D点时小车的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，从打下计数点B到D的过程中，小车机械能的减小量E=mgsBD+mvB2-mvD2=0.10J。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)48N

；(2)

6m/s

(3)

11m.【解析】

(1)小孩在斜面上滑行时所受的摩擦力大小为：(2)小孩在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得：代入数据解得：

a1=3.6m/s2

由匀变速直线运动的速度位移公式：可知小孩滑至

B

点时的速度大小为：(3)小孩在水平段滑行时，由摩擦力提供加速度有：代入数据解得设小孩在水平段滑行距离为L1则有：代入数据解得.故小孩整个过程中滑行的路程为：答：(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小为

48N

；(2)滑到斜面