2024届北京市西城区第十五中学高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2024届北京市西城区第十五中学高一物理第二学期期末达标检测试题注意事项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：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)如图所示，两个质量均为0.1kg的小木块a和b（均可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为0.5m，b与转轴OO'的距离为1.5m。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的0.8倍，取重力加速度g=10m/s2，圆盘绕转轴以2rad/s的角速度匀速转动。下列说法正确的是A．a受到的摩擦力大小为0.1NB．b正在远离转轴C．若要使a相对圆盘运动，则圆盘绕转轴转动的角速度应大于4rad/sD．改变圆盘绕转轴转动的角速度，b可能向转轴靠近2、(本题9分)如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（）A．a点场强与b点场强相同B．a点场强的大小比c点大C．b点场强的大小比c点小D．条件不足，无法判断a、b、c场强大小关系3、(本题9分)如图所示，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止开始从A点沿粗糙水平向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块克服摩擦力做的功Wf为A．B．WC．+WD．W-4、(本题9分)一小球以5m/s初速度水平抛出，下落高度为20m时，水平位移大小为（忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2）：A．5m B．10m C．20m D．25m5、(本题9分)2018年11月，北斗卫星组网内第一颗同步轨道卫星(又叫GEO卫星)升空，与之前发射的周期为12h的中圆轨道星(又叫MEO卫星)组网，相互配合，实现卫星服务全球化。GEO卫星与MEO卫星相比，前者()A．受地球引力较大 B．轨道的高度较大C．绕行线速度较大 D．向心加速度较大6、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端，将绳的另一端悬挂在等高的天花板上，如图将小球拉直至水平位置，从静止释放，则当两球达到最低点时A．速度一样大B．动能一样大C．机械能一样大D．所受的拉力一样大7、(本题9分)如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是:()A．悬索始终保持竖直B．伤员做直线运动C．伤员做曲线运动D．伤员的加速度大小、方向均不变8、(本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块放在被压缩弹簧的末端，释放物块以后，下列说法正确的是A．在与弹簧有接触的过程中，物块的机械能守恒B．物块在沿圆弧轨道上行的过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒C．物块在沿圆弧轨道上行的过程中，物块和弧形槽组成的系统动量守恒D．物块不能返回再次压缩弹簧9、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m10、根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（）A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低二、实验题11、（4分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，通过电磁铁控制小铁球从A点由静止释放，下列过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束．（当地重力加速度用g表示）（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有_________；A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径dE．A、B之间的距离h（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=________，如果关系式=_________成立，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒．（用测量的物理量表示）．12、（10分）为了测量某待测电阻Rx的阻值，某实验小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量，实验室提供的器材如下：待测电阻：Rx电压表：V1（量程3V，内阻约为3kΩ）电压表：V2（量程15V，内阻约为15kΩ）电流表：A1（量程0.6A，内阻约为5Ω）电流表：A2（量程200mA，内阻约为30Ω）滑动变阻器：R（最大阻值10Ω，额定电流1A）直流电源：E（电动势为3V，内阻可忽略）单刀单掷开关一个，导线若干（1）当用多用电表的欧姆×10挡粗测Rx的阻值时，发现指针偏转角度太大了，应使选择开关拨到________（填“×100或×1”）倍率挡，重新欧姆调零后再测，此时多用电表指针位置如图（a）所示。（2）在用伏安法测量Rx时，为使测量尽量精确，要求电表指针均达到半偏以上，电压表应选_________，电流表应选______________。（均填器材符号）（3）图为该实验小组设计测量电阻Rx电路图的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整____。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)有一辆质量为1.2t的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥．问：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大？（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？（3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要多大？（重力加速度g取10m/s2，地球半径R取6.4×103km）14、（14分）如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取．求：（1）物体在斜面上滑动时摩擦力做的功；（2）物体能在水平面上滑行的距离．15、（13分）如图所示，质量为2m的木板，静止在光滑水平面上，木板左端固定着一根轻质弹簧，一质量m=1kg，大小不计的木块，从木板右端以未知初速度开始沿木板向左滑行，最终回到了木板右端刚好与未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能可达到的最大值为6J，木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变，求：（1）当弹簧弹性势能最大时，木块的速度与初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。

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、C【解析】

A、对a和b两木块受力分析可知，沿半径方向的静摩擦力提供向心力，对a有：f=mω2ra=0.1×2×0.52=0.05mN<fmax=0.8mg=0.8【点睛】本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件是静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．2、B【解析】

A.根据点电荷电场强度的计算公式E=kQr2可知，aBC.a点距离点电荷的距离较c点近，则a点场强的大小比c点大，同理可知，b点场强的大小比c点大，选项B正确，C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.3、D【解析】

从A到B的过程由动能定理可得：，解得；A.，与结论不相符，选项A错误；B.W，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确。4、B【解析】

根据平抛运动的竖直方向为自由落体运动，有，可得平抛时间为；平抛的水平分运动为匀速直线运动，可得；故A，C，D错误，B正确.5、B【解析】

由解得：①②③④

A.因引力与卫星的质量有关，因质量关系不知，则其受力不可知，故A错误；B.由可知周期大的轨道半径大，故B正确；C.由可知轨道半径大的线速度小，故C错误；D.由可知轨道半径大的加速度小，故D错误；6、CD【解析】A、小球从水平方向下落到竖直方向，由机械能守恒可得：所以，故A错误；B、由于两条绳的长度不相等由可知在最低点时动能不相等，故B错；C、两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态，所以两球初状态的机械能相等，小球A、B在下落的过程中只有重力做功，所以A、B机械能都是守恒的，则当两球达到最低点时，具有相同的机械能，故C正确；D、在最低点由牛顿第二定律且知T=3mg,故D正确；本题选：CD点睛：利用机械能守恒求最低点的速度，并根据牛顿第二定律求解绳子的拉力。7、ACD【解析】

A．由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确.BCD．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B错误，C正确，D正确.8、BD【解析】A、在弹簧释放的过程中，由于弹力做正功，故物块的机械能不守恒，故A错误；

B、物块的机械能守恒在下滑的过程中，物块与弧形槽系统只有重力做功，机械能守恒，故B正确；

C、在下滑的过程中，由于物体受重力作用，合力不为零，不符合动量守恒的条件，故动量不守恒，故C错误；

D、由于物块和弧形槽质量相等，故在底部时两物体的速度大小相等，方向相反；而被弹簧弹回后，物块的速度大小与原来相等，因此物块不会再滑上弧形槽，二者一直向左做匀速运动，故不会再压缩弹簧，故D正确．点睛：本题考查动量定恒和机械能守恒定律的应用，要注意明确运动过程，同时能正确应用动量守恒以及机械能守恒定律分析两物体的运动过程问题．9、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。10、BD【解析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．考点：生活中的圆周运动．【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．二、实验题11、DE；；；【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；

B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；

C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；

D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确；

E、测量AB之间的距离h求解重力势能的减小量，故E正确．

（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：，

根据机械能守恒需要验证的是：即，因此12、×1V1A2【解析】

第一空．欧姆×10挡粗测Rx的阻值时，发现指针偏转角度太大了，说明Rx的阻值较小，应换用×1挡。第二空．电源电动势为3V，为使电表指针均达到半偏以上，电压表选择V1．第三空．据图（a）知，待测电阻，则流过待测电阻的最大电流，为使电表指针均达到半偏以上，电流表选择A2．第四空．电压表选择V1，电流表选择A2，则：；待测电阻，所以测量电路选用电流表的外接法，电路如图：三、计算题：解答应