2024届北京市西城区第一五六中学物理高一第二学期期末统考试题含解析

2024届北京市西城区第一五六中学物理高一第二学期期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，段为直线，从时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则()A．时间内，汽车的牵引力等于B．时间内，汽车牵引力做功为C．时间内，汽车的功率等于D．时间内，汽车的功率等于2、(本题9分)若物体在运动过程中受到合外力不为零，则A．物体的动能一定变化B．物体的速度一定变化C．物体的加速度一定变化D．物体的速度的方向一定变化3、(本题9分)图描绘了一颗悬浮在液体中的固体微粒受到周围液体分子撞击的情景，下列关于布朗运动的说法中正确的是A．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的B．布朗运动是固体分子的无规则运动C．液体温度越低，布朗运动越剧烈D．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显4、如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力，同时分别水平作用在A、B上，经过相同时间后撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将A．停止运动B．向左运动C．向右运动D．运动方向不能确定5、(本题9分)如图乙所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为零；若把地球看成大“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，如图甲所示．设地球半径为R，则图甲中的“汽车”速度为()A． B．C． D．6、(本题9分)关于物理学史，下列说法中正确的是（）A．开普勒发现了行星运动的规律B．自然界存在两种电荷，库仑命名其为正电荷和负电荷C．库仑首先引入了“场”的观点来解释电荷之间的相互作用D．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论，并测定了引力常量7、(本题9分)关于功和功率的说法正确的是（）A．做功快的机器，它的功率一定大 B．做功多的机器，它的功率一定大C．做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大 D．做功相同，所用时间短的机器功率一定大8、(本题9分)如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中，不计空气阻力（）A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能C．小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功D．小球的最大动能等于弹簧的最大弹性势能9、一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。达到静电平衡时，其电场分布正确的是()A． B． C． D．10、(本题9分)两个共点力的大小分别为F1＝6N，F2＝10N，则它们的合力可能为()A．3N B．5N C．10N D．20N11、(本题9分)如图甲所示．长为的粗糙传送带与水平地面间的夹角为．现让传送带以某一速度逆时针转动，并在传送带顶端由静止释放一滑块．滑块从顶端滑至底端的过程中的图象如图乙所示．取，，．下列判断正确的是（）A．在内，滑块的加速度大小为2B．滑块与传送带之间的动摩擦因数为C．整个过程中，滑块受到的滑动摩擦力方向不变D．滑块从传送带顶端滑至底端所需的时间为12、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加了50JC．重力做了50J的负功D．物体的重力势能一定减少了50J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)实验中用图示装置探究功与速度变化的关系。步骤Ⅰ：小滑块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面上的光滑轨道PQ滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；步骤Ⅱ：在钉子上分别套上2条、3条、4条橡皮筋，重复步骤Ⅰ，小滑块落点分别记为、、；步骤Ⅲ：测量相关数据，进行数据处理。关于该实验，下列说法正确的是______A.每次实验时使用橡皮条必须完全一样B.每次实验时必须使用同一个小滑块C.每次实验时橡皮条拉伸的长度可以不一致D.实验中必须设法算出橡皮筋每次对小滑块做功的数值将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为、、、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为、、、若功与抛出速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、______为横坐标作图，才能得到一条直线。由于小滑块所受的空气阻力不能忽略，则由此引起的误差属于______填“偶然误差”或“系统误差”。14、（10分）(本题9分)如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置，其中M为电磁铁，S为轻质开关，E为电池，a、b是两个相同的小钢球．（1）如图甲所示，在研究平抛运动时，小球a沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，此时被电磁铁吸住的小球b同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两球总是同时落地．该实验现象说明了a球在离开轨道后_____A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．两小球落地速度的大小相同（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示．图中O为坐标原点，B点在两坐标线交点，坐标xB＝40cm，yB＝20cm，A、C点位于所在小方格线的中点．则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝_____m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小vB＝_____m/s．（g＝10m/s2）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M=1000kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R=10m．试求：(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的角速度．(重力加速度g＝10m/s2)16、（12分）(本题9分)若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．17、（12分）如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以4m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=1kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=1,已知传送带从A到B的长度L=6m,求物体从A到B过程中传送带克服物块摩擦力做功的平均功率?

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、D【解析】

0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。根据动能定理，在时间内，汽车合外力做功为，选项B错误；汽车的额定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C错误。当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故t1～t2时间内，汽车已达到额定功率，则P=fv2，故D正确。故选D。2、B【解析】试题分析：A、合外力不为零，但合外力可以不做功，如匀速圆周运动，则物体的动能可以不变；故A错误；B、合外力不为零时，一定有加速度，可能使物体的速度大小变化，也可能使物体的速度方向变化，二者任意一种变化时其实物体的速度都发生了变化，故B正确；C、根据牛顿第二定律，加速度与合力成正比，如果合力恒定，则加速度不变，故C错误；D、力是改变物体运动状态的原因，则由牛顿第二定律可知，有力一定有加速度，但加速度可能是使物体的速度大小发生变化，其方向不变，故D错误。考点：牛顿第二定律。3、A【解析】

AB.布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，它既不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动。故A正确，B错误；C.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。故C错误；D.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越不明显。故D错误。4、A【解析】

将两个大小均为F的恒力，同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，两个力的冲量的矢量和为零，系统动量守恒；两个物体的动量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均静止；

A.停止运动，与结论相符，选项A正确；B.向左运动，与结论不相符，选项B错误；C.向右运动，与结论不相符，选项C错误；D.运动方向不能确定，与结论不相符，选项D错误。5、C【解析】

汽车通过拱形桥，在最高点驾驶员对座椅的压力恰好为零时，重力提供向心力①若把地球看成大“拱形桥”，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，也是重力提供向心力②由①②式可得得A.与计算结果不相符，故A不符合题意；B.与计算结果不相符，故B不符合题意；C.与计算结果相符，故C符合题意；D.与计算结果不相符，故D不符合题意．6、A【解析】

A．开普勒发现了行星的运行规律，故A正确；B．自然界的电荷只有两种，美国科学家富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷，故B错误；C．库仑发现了点电荷间相互作用规律，法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故C错误；D．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论，但是卡文迪许测定万有引力常量，故D错误。故选A。7、AD【解析】功率是表示做功快慢的物理量，则做功快的机器，它的功率一定大；并且由此可知：功率与做功多少和所用时间都有关系．在做功相同时，所用时间短的机器功率一定大．所以选项A、D都正确．点晴：根据功、功率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少．8、BC【解析】

在上升的过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，所以A错误．对于小球和弹簧组成的系统来说，整个系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹簧减少的弹性势能都转化成了小球的动能和重力势能，所以B正确．当到达最高点，速度为零时，弹簧的弹性势能全部转化为重力势能，此时小球克服重力所做的功等于弹簧弹力所做的功，若速度不为零时，则小球克服重力所做的功小于弹簧弹力所做的功，所以C正确．小球刚松手时弹性势能最大，设为A，小球的弹力和重力相等时动能最大，设为B，从A到B由功能原理可知，因此小球的最大动能小于最大弹性势能，D错误．9、CD【解析】

AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；BD.当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。10、BC【解析】两力合成时，合力范围为：|，代入数据得：，故选BC．【点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且11、BD【解析】

在0∼1   s内，滑块的加速度大小为，选项A错误；在0∼1   s内，由牛顿第二定律可得：解得μ=0.5，选项B正确；在物块与传送带达到共速之前，物块所受的摩擦力方向向下，在1s后物块与传送带达到共速后，因物块继续加速下滑，但是加速度减小，可知此时传送带对物体的摩擦力方向变为向上，选项C错误；物块与传送带达到共速后：解得a2=2m/s2；物块在1s之前的位移：，则1s后的位移为s2=16-5=11m；根据，带入数据解得：，解得t2=1s，则滑块从传送带顶端滑至底端所需的时间为2s，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键是根据v-t图像理清物块在传送带上的受力情况和运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．12、BC【解析】克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB系统误差【解析】

根据实验原理判断出实验注意事项，滑块离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小物块离开桌面时的速度，再知道小物块的质量，就可以计算出小物块的动能。根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比。【详解】（1）为了使n根相同橡皮筋对小物块做的功就等于系一根橡皮筋时对小物块做的功的n倍，各条橡皮筋保证完全一样，故A正确；每次实验时必须使用同一个小物块，保证小物块获得的速度与弹簧做功成正比，故B正确；为了保证每根橡皮筋对小物块做功相同，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，但不能超过弹性限度，故C错误；橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小物块做功的具体数值，故D错误；故选AB.（2）根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线。（3）一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差。由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差。【点睛】明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论。还要知道系统误差和偶然误差的区别，系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，如停表测时间时，停表不准确，慢了，测的时间间隔总是偏小。偶然误差的特点是它的随机性。如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除。既然是误差就不可消除，只能是改进方法，多次做试验，以减小误差。14、C22【解析】

（1）[1]球a与球b同时释放，同时落地，时间相同；a球做平抛运动，b球做自由落体运动；将球a的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而a球的竖直分运动与b球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即a球的竖直分运动与b球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；故填C.（2）[2]由题意可知，A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm.根据△y＝gT2，得：Ts＝0.1s则平抛运动的初速度为：v0m/s＝2m/s.[3]B点竖直方向上的分速度为：vym/s＝2m/s.则B点的瞬时速度为：vB2m/s.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）5m/s（2）1rad/s【解析】

（1）汽车在在最高点时，竖直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力