2024年北京市昌平区实验中学物理高一下期末考试试题含解析

2024年北京市昌平区实验中学物理高一下期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)首次在实验室精确测定引力常量的科学家是（）A．卡文迪许 B．伽利略 C．牛顿 D．第谷2、(本题9分)自行车的大齿轮．小齿轮．后轮是相互关联的三个转动部分，如图所示．在自行车行驶过程中（）A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比D．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比3、(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动．已知圆的半径为r，小球运动的角速度为ω，则它所受向心力的大小为（）A．m B．mωr C．mωr2 D．mω2r4、(本题9分)在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，动量的改变量不相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等5、(本题9分)以地面为参考系，下列研究对象中做圆周运动的是A．运动员掷出的链球B．行驶列车上钟表的时针尖端C．行进中自行车轮胎上的气门芯D．教室里的吊扇转动时叶片上的点6、(本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则（）A．B的加速度等于A的加速度B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的速度大D．A、B两球落地时的速度大小相等7、如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（）A．落地之前，三个小球均做匀变速运动B．三个小球在落地时的动能不相等C．三个小球在落地时动量相同D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同8、(本题9分)如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、(本题9分)如图所示，一束红光从空气射向折射率n=种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（）A．当i=45°时会发生全反射现象B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°C．当入射角的正切值tani=，反射光线与折射光线恰好相互垂直D．光从空气射入玻璃，速度减小E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大10、如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．木板A获得的动能为2J B．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为2m D．A、B间的动摩擦因数为0.1二、实验题11、（4分）(本题9分)在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的三点的位置,取点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当时，(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列要求合理的是____________.A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表(2)小球平抛的初速度______________(3)小球经过点时的速度______________(4)小球抛出点的位置坐标（_______________），________________）12、（10分）(本题9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，来定量探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸纸带、刻度尺、钩码。组装的实验装置如图所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有_____________________________。(2)平衡摩擦力后，当他挂多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法_________________________________。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，位于竖直平面内的轨道BCDE，由一半径为R=2m的光滑圆弧轨道BC和光滑斜直轨道DE分别与粗糙水平面相切连接而成．现从B点正上方H=1.2m的A点由静止释放一质量m=1kg的物块，物块刚好从B点进入圆弧轨道．已知CD的距离L=4m，物块与水平面的动摩擦因数=0.25，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．求：(1)物块第一次滑到C点时的速度；(2)物块第一次滑上斜直轨道DE的最大高度；(3)物块最终停在距离D点多远的位置．14、（14分）(本题9分)如图所示，滑雪坡道由直滑道AB和圆弧滑道BCD两总分组成（图中实线部分），其中C为圆弧滑道最低点，BD为水平面．滑雪者从比水平面高h1=45m处由静止出发，离开D点后在空中飞行，最高点E比水平面高h1=10m，假设忽略滑雪坡道的阻力与空气阻力，重力加速度g取10m/s1．（1）问滑雪者所受重力的瞬时功率在B点时大还是在C点时大？（1）求滑雪者通过D点时的速度大小；（3）求滑雪者空中飞行的时间；若滑雪者去掉身上的背包以减轻重量，再次从同一高度由静止出发，请问最大高度h1是变大、变小还是不变?15、（13分）(本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆弧形轨道ACB固定在水平地面上，轨道的圆心为O，半径R=0.5m，C为最低点，其中OB水平，∠AOC=37°。一质量m=2kg的小球从轨道左侧距地面高h=0.55m的某处水平抛出，恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧形轨道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球抛出点到A点的水平距离。(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小。

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、A【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许通过扭秤实验首次准确测出引力常量，故A正确，C错误．B.伽利略通过理想斜面实验，否定了亚里士多德的“力是维持物体运动原因”的理论；研究了自由落体运动，得到其运动规律，没有测定引力常量G，故B错误．D.第谷观测了行星的运动现象，得到大量的数据，但没有测定引力常量G，故D错误．故选A2、C【解析】

自行车的链条不打滑，齿轮上各点的线速度大小相等，小齿轮与后轮绕同一转轴转动，角速度相等．由v=ωr研究角速度的关系．由向心加速度公式分别研究三处的向心加速度的关系．【详解】A项：自行车的链条不打滑，大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度大小相等，故A错误；B项：后轮边缘点与小齿轮边缘点属于绕同一转轴转动，角速度相等．故B错误；C项：后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等，由公式an=ω2r得，向心加速度与半径成正比，故C正确；D项：大齿轮边缘点与小齿轮边缘点，线速度大小相等，由公式可知，向心加速度与半径成反比，故D错误．故应选：C．【点睛】本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．3、D【解析】解：一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动，合力总是指向圆心，大小为mω2r，故ABC错误，D正确；故选D．【点评】本题关键明确向心力的定义、大小和方向，知道向心力是效果力，基础题．4、B【解析】A、平抛运动的加速度保持不变，速度大小和方向均在变化，故A错误。B、加速度方向始终竖直向下，设速度与水平的夹角为α，根据平行四边形定则知tanα=vyvx，速度方向与水平方向的夹角不断增大，则速度与加速度方向之间的夹角一直减小，故B错误。C、根据动量定理mgΔt=mΔv，则在相等的时间间隔内重力的冲量相等，则动量的变化量相等，故C错误。D、平抛运动的物体在相等时间间隔内，下降的高度相等，根据动能定理知，【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动在相等时间内速度变化量相等，动能变化量不同．5、D【解析】运动员掷出的链球做抛体运动．故A错误；行驶列车上钟表的时针尖端相对于地面既有水平方向的直线运动，又有圆周运动，故B错误；行进中自行车轮胎上的气门芯既有水平方向的直线运动，又有圆周运动．故C错误；教室里的吊扇转动时叶片上的点相对于地面做匀速圆周运动．故D正确．故选D点睛：参考系的选择可以是任意的，一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系．如果选定为参考系，这个物体就假定为不动．6、AC【解析】试题分析：由运动的合成与分解规律可知，物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系．不计空气阻力，两球做斜抛运动，只受重力作用，加速度都为重力加速度g，故A错误；两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由知下落时间相等，则两球运动的时间相等，故B错误；，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度，由（是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大，故C错误；根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大，故D正确．7、AD【解析】

A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；8、AB【解析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。9、BCD【解析】

A．光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A错误；B．根据当i=90°时r=45°，可知无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°，选项B正确；C．当反射光线与折射光线恰好相互垂直时，则解得选项C正确；D．光从空气射入玻璃，由光疏射向光密介质，速度减小，选项D正确；E．若将入射光换成紫光，则由于紫光的折射率大于红光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变小，选项E错误。故选BCD。10、AD【解析】试题分析：由图示图象可知，木板获得的速度为，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，解得，木板A的质量为，木板获得的动能为，故A正确；系统损失的机械能，代入数据解得，故B错误；速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，故由图得到0-1s内B的位移为，A的位移为，木板A的最小长度为，故C错误；由图示图象可知，B的加速度，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得，代入解得，故D正确．考点：考查了动量守恒定律，牛顿第二定律，速度时间图像，【名师点睛】本题属于木块在木板上滑动类型，既考查读图能力，也考查运用牛顿第二定律、功能关系处理复杂力学问题的能力．二、实验题11、AC；1；；-10；-5【解析】（1）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证每次的初速度相同，选项A正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，用来测量距离，但是不需要秒表，选项D错误；故选AC.（2）在竖直方向上有：△y=gT2，解得，

则平抛运动的初速度v0=m/s=1m/s．

（3）B点在竖直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，

小球经过B点时的速度（4）则从抛出点运动到B点的时间t==0.2s，

则x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；

所以小球抛出点的位置横坐标为10-20cm=-10cm，纵坐标为15-20cm=-5cm．点睛：掌握在实验中如何得到平抛运动轨迹及值得注意事项，同时学会用描点法获得图线的方法．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，结合运动学公式和推论灵活求解．12、天平可在小车上加适当的砝码或钩码【解析】(1)根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要天平．(2)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码．【点睛】明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．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)8m/s(2)2.2m(3)0.8m【解析】

根据动能定理可求物块第一次滑到C点时的速度；物块由A到斜直轨道最高点的过程，由动能定理求出物块第一次滑上斜直轨道DE的最大高度；物块将在轨道BCDE