2023-2024学年北京西城3中高一物理第二学期期末检测试题含解析

2023-2024学年北京西城3中高一物理第二学期期末检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中错误的是()A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选取无关D．重力势能的变化量与参考平面的选取有关2、如图所示，水平方向的匀强电场场强为E，直角三角形ABC各边长度分别为a、b、c，AC边与电场方向平行，下列说法正确的是（）A．A点比B点电势高 B．B、A两点的电势差为EcC．C、A两点的电势差为Eb D．将正电荷从B点移到C点，电场力做正功3、(本题9分)2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．若卫星工作轨道为圆轨道，运行周期为T，并已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根据以上数据不能求出的是（）A．地球的质量 B．卫星离地高度C．卫星线速度的大小 D．卫星向心力的大小4、(本题9分)某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（）A．22J B．4.4J C．132J D．12000J5、(本题9分)图中实线为一簇电场线，虚线是一带电粒子从电场中的A点运动到B点的运动轨迹．粒子只受电场力作用，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．粒子在A点的速度大于在B点的速度C．粒子在A点的加速度小于在B点的加速度D．粒子在A点的电势能大于在B点的的电势能6、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的有()A．做曲线运动的物体，速度一定在不断改变B．做曲线运动的物体，速度的变化率一定在不断改变C．做曲线运动的物体，合外力一定在不断改变D．做圆周运动的物体，某时刻开始做离心运动，那么受到的合外力一定是突然消失7、(本题9分)当船速大于水速时，下列关于渡船的说法中正确的是A．船头方向斜向上游，渡河时间最短 B．船头方向垂直河岸，渡河时间最短C．当水速度变化时，渡河的最短时间不变 D．当水速度变大时，渡河的最短时间变长8、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．9、(本题9分)如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动。则A．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变C．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大D．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变10、(本题9分)如图，两小木块a和b（可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，质量为m，b与转轴的距离为2l，质量为m，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a一定比b先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是a开始滑动的临界角速度D．当b即将滑动时，a所受摩擦力的大小为11、(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12、(本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图(1)所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________．（2）乙同学采用如图(2)所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是_________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每__s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为__m/s(g取10m/s2)．14、（10分）(本题9分)如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____。（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40cm，则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_____m/s（结果保留两位有效数字，g取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)如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞．已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力．求：（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；（2）小球落到C点时速度的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，A、B、C是绝缘水平面上一条直线上的三点，A、B间距离为r1＝0.4m，B、C间距离r1＝0.8m，在A、B两点分别固定Q1、Q1两个点电荷，Q1＝+3.6×10﹣8C，Q1＝﹣1.6×10﹣8C，静电力常量k＝9×109N•m1/C1．求：（1）点电荷Q1与Q1间的库仑力F的大小；（1）C点的合场强E的大小。17、（12分）如图所示，质量为M＝4kg的小车静止在光滑水平地面上，将一个质量为m1=0.995kg并可视为质点的小木块静置在车的左端，某时刻，一颗质量为m0=0.005kg的子弹以水平速度v0=400m/s击中木块并停留在木块中没有射出，已知木块与车之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2.（1）求子弹击中木块后的速度v1；（2）如果最终木块没有从小车上掉下，小车至少多长？

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】

重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．【详解】A项：重力做正功，物体的重力势能一定减小，故A正确；B项：当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，故B正确；C项：重力做功W=mg△h，与物体初末位置的高度差△h有关，与参考平面的选取无关．故C正确；D项：重力势能的变化量等于重力做功的数值，可知它与参考平面的选取无关，故D错误．本题选错误的，故选D．【点睛】解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．2、C【解析】

A.沿电场线电势逐渐降低，故A点电势低于B点，故A错误。B.根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，U=Ed，d表示沿电场线方向上的距离，则B、A两点的电势差为Eb，故B错误。C.同理，C、A两点的电势差为Eb，故C正确。D.将正电荷从B点移到C点，电场力不做功，故D错误。3、D【解析】

A项：设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g；地球表面的重力由万有引力提供，所以，可求得地球质量．故A正确；B项：根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：可以求出卫星的高度．故B正确；C项：由牛顿第二定律得：，解得：，可知可以求出卫星的线速度．故C正确；D项：题目中没有告诉卫星的质量，不能求出卫星受到的向心力．故D错误．4、A【解析】

足球在草坪上滚动的过程，由动能定理得-Wf=0-则得，克服阻力做的功Wf==J=22JA．22J，与结论相符，选项A正确；B．4.4J，与结论不相符，选项B错误；C．132J，与结论不相符，选项C错误；D．12000J，与结论不相符，选项D错误；故选A．5、B【解析】试题分析：由粒子的运动轨迹可以看出，粒子所受的电场力方向与电场方向相反，故粒子带负电，所以A错误；运动过程中，电场力方向与运动方向成钝角，所以电场力做负功、粒子的动能减小、电势能增大，故B正确、D错误；由电场线可以看出，A点电场强度大于B点电场强度，所以粒子在A所受电场力大于B点所受电场力，故B正确；考点：带电粒子在匀强电场中的运动6、A【解析】A：做曲线运动的物体，速度方向不断变化，速度一定在不断改变．故A项正确．B：速度的变化率指加速度，做曲线运动的物体，加速度可能不变．例如平抛运动，加速度不变．故B项错误．C：做曲线运动的物体，合外力可能不变．例如抛体运动，所受合外力不变．故C项错误．D：做圆周运动的物体，某时刻受到的合外力消失或减小时，物体开始做离心运动．故D项错误．点睛：外界提供的力小于物体做圆周运动所需向心力时，物体做离心运动；外界提供的力大于物体做圆周运动所需向心力时，物体做向心运动．7、BC【解析】当静水速（船头指向）与河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短，当水流速度增大，不影响垂直于河岸方向上的分速度，则渡河时间不变．故BC正确，AD错误．故选BC．点睛：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰．8、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。9、AD【解析】

AB.水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A正确B错误。CD.竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C错误D正确。10、CD【解析】

AB．两个木块的最大静摩擦力相等。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故AB错误；C．当a刚要滑动时，有kmg=mω2•l，解得：故C正确；D．当b刚要滑动时，有kmg=mω2•2l，解得：以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：f=mω2l，可解得：故D正确。故选CD。11、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。12、AC【解析】

AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动P，Q二球相碰平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动0.12.5【解析】

（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．（3）在竖直方向上，根据y=L=gT2得：曝光时间T===0.1s平抛运动的初速度为：v0==m/s=2m/s位置2竖直分速度为：vy2==m/s=1.5m/s根据平行四边形定则知，位置2的速度为：v2==m/s=2.5m/s14、ACC2.04.0【解析】

第一空.“研究平抛物体运动”的实验过程中：A.末端水平是必须的，否则就不是平抛，故选项A正确；BC.在描点时，要保证是同一条抛