2023-2024学年北京西城八中少年班物理高一下期末教学质量检测试题含解析

2023-2024学年北京西城八中少年班物理高一下期末教学质量检测试题注意事项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：（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)对于做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是()A．速度和加速度均不变B．速度不变，加速度为零C．速度和加速度均改变D．速度改变，加速度不变2、雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，经过时间t1，速度达到vm，此后雨滴以速度vm做匀速直线运动。雨滴的质量为m（保持不变），重力加速度为g。在0～t1时间内，雨滴受到的空气阻力A．不变 B．减小C．增大 D．先增大后减小3、(本题9分)如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的14A．32gLC．15gL4 D．4、(本题9分)如图所示，大壮正在将一拉力器拉开。关于这一过程中拉力器中弹簧的弾力和弹性勢能的变化情况，下列说法正确的是A．弹力和弹性勢能都变大B．弹力和弹性勢能都变小C．弹力变大，弹性势能变小D．弹力变小，弹性勢能变大5、如图所示，匀强电场的电场强度为E，在电场中有两条光滑绝缘的固定轨道OM、ON，将两个完全相同的正离子（不计重力及离子间的库仑力）从O点由静止释放，分别沿OM、ON轨道运动，则下列说法正确的是（）A．经过相同的时间，两离子运动相同的距离B．当两离子运动到垂直电场的同一平面上时速度大小相等C．在相同的时间内，电场力对两离子做功相等D．在运动过程中，两离子的电势能都增大6、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A．卫星的向心加速度增大到原来的4倍B．卫星的角速度增大到原来的4倍C．卫星的周期减小到原来的D．卫星的周期减小到原来的7、(本题9分)如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是(

)A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为零D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力8、(本题9分)从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是()A．两个石块同时落地B．质量较大的石块先落地C．两个石块在落地前瞬间的速度相等D．质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大9、在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同10、(本题9分)如图所示，质量为M的木块静止在水平地面上，一颗质量为m，初速度为的子弹水平击中木块，达到共同速度时，子弹进入木块深度为d，木块位移为s．子弹射入木块过程中平均阻力为，木块与地面摩擦力为，则子弹与木块相互作用产生的内能是（）A．B．C．D．11、(本题9分)一物体沿直线运动，其v­t图象如图所示．已知在前2s内合力对物体做的功为W，则()A．从第1s末到第2s末合力做功为WB．从第3s末到第5s末合力做功为－WC．从第5s末到第7s末合力做功为WD．从第3s末到第7s末合力做功为－2W12、(本题9分)如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从同一顶端下滑到底端C、D、E处，三满个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3，则有（）A．三个过程中，合力的冲量大小相等，动量的变化量大小相等B．三个过程中，合力做的功相等，动能的变化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp3二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图1所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论．(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是______．A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图象法来分析数据，如图2所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力.图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图2中完成剩余工作：a.请用“+”将第4个点迹描绘在图象中；b.请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线______．(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为______N/m.(保留3位有效数字)(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图2判断W1______W2(选填“>”“=14、（10分）(本题9分)某物理兴趣小组设计了一个如图所示的验证机械能守恒定律的实验装置，实验主要步骤如下：A．测出小钢球的直径d=10.50mm；B．用一根轻质细线将质量m=60g的小钢球栓接起来，细线的另一端固定于悬点O，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬点到球心的长度；C．在小钢球运动的最低点前后放置一组光电门，然后将细线拉至水平位置后，由静止释放小钢球，同时启动数字毫秒计时器，小钢球通过光电门的挡光时间（1）小球运动到最低点的速度为__________m/s．（结果保留三位有效数字）（2）上述过程中小钢球减少的重力势能__________J，小钢球增加的动能___________J．（，结果均保留三位有效数字）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）宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L．若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为．已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M．16、（12分）(本题9分)如图所示，长为Ｌ＝2．52ｍ的木板ＡＢ静止、固定在水平面上，在ＡＢ的左端面有一质量为Ｍ＝2．48ｋｇ的小木块Ｃ（可视为质点），现有一质量为ｍ＝22ｇ的子弹以ｖ０＝75ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中．已知小木块Ｃ与木板ＡＢ之间的动摩擦因数为μ＝2．2．（ｇ取22ｍ／ｓ２）（2）求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面时的速度大小ｖ２．

（2）若将木板ＡＢ固定在以ｕ＝2．2ｍ／ｓ恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块Ｃ的质量），小木块Ｃ仍放在木板ＡＢ的Ａ端，子弹以ｖ０′＝76ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中，求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面的过程中小车向右运动的距离ｓ．17、（12分）(本题9分)抛石机是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度L=2cm，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°，将质量为m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，已知在此过程中抛石机对石块做功为1445J，不计空气阻力，重力加速度，，求：（1）石块水平抛出的速度大小；（2）落地位置与抛出位置间的水平距离．

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、C【解析】

匀速圆周运动的线速度和加速度的大小不变，方向时刻改变．所以速度和加速度均改变．故C正确，ABD错误。2、C【解析】

v-t图象切线斜率不断减小，根据速度时间图象的斜率表示加速度，可知雨滴运动的加速度在减小，根据牛顿第二定律得mg-f=ma，可知，阻力在增大，故ABD错误，C正确。故选C。3、C【解析】

链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度。【详解】设桌面为零势能面，链条的总质量为m开始时链条的机械能为：E1=-1当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=12由机械能守恒可得：E1=E2即：-1解得：v=15gL故应选：C。【点睛】零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量。4、A【解析】

由胡克定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大；弹簧的弹性势能越大．【详解】将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大；故BCD错误，A正确；故选A。【点睛】在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹力越大，弹性势能越大．5、B【解析】

A．粒子在光滑轨道上受支持力和电场力的作用，电场力水平向右，大小相等，则可知，两物体在沿轨道方向上运动的加速度肯定不相同；则相同时间内两离子的距离不相同；故A错误；B．由于离子只受电场力所做的功；故当两离子运动到垂直电场的同一平面上时，电场力做功相同；由动能定理可知；离子的速度大小相等；故B正确；C．因加速度不同，则在相同时间内两离子的速度变化不同；故由动能定理可知，电场力做功不相等；故C错误；D．因电场力一直做正功；故电势能均减小；故D错误；6、C【解析】

人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.7、BD【解析】A、由公式知,只有速度时，小球在圆周最高点时所受的向心力为重力，A错误；B、速度时，小球在圆周最高点时绳子的拉力为零，B正确；C、若小球刚好能在竖直平面内作圆周运动，则其在最高点的速率，C错误；D、由公式知小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球的重力，D正确；故选BD．【名师点睛】在最高点和最低点，重力和绳子拉力的合力提供向心力，都指向圆心．根据向心力公式，可求出最高点的最小速度；可知最低点的拉力大于重力．8、AC【解析】

两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.9、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。10、AD【解析】对子弹由动能定理有；对木块由动能定理有；根据功能关系可知，一对摩擦力做功的总和为系统摩擦生热，，故A、D正确，B、C错误．故选AD．【点睛】本题是冲击块类型，要注意应用动能定理研究多个物体的系统时，摩擦生热的的公式中，是相对位移．11、BC【解析】第一秒内物体做匀加速直线运动，做功为W，设所受合力为F，位移为x,从第3秒末到第7秒末由图象的斜率可以知道，此时的合力大小,第3秒末到第5秒末合外力的方向与速度方向相反，第5秒末到第7秒末力的方向与速度方向相同．所以有第三秒末到第5秒末的位移为2x，第5秒末到第7秒末的位移也为2x，所以合力做功为W2=F×2x×cos180°=-W，W3=×2x×cos0°=W，第3秒末到第7秒末物体的位移为所以W4=F2×cos180°=-0.75W，所以BC正确．12、ABC【解析】物体下滑过程中只有重力做功，故合力做的功相等，根据动能定理，动能的变化量相等，故A错误，B正确；由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，动量变化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；设斜面的高度为h，从顶端A下滑到底端C，由，得物体下滑的时间t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的冲量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正确，D错误；故选BC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B；15.0；>；图线与横轴所围面积代表功的大小；【解析】

（1）当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；（2）第四个点在图像中的位置如图所示，通过描点连线得（3）在F-x图象中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k=（4）在F-x图象中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W【点睛】解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，与横轴所围面积为克服弹力做功14、(1)4.20(2)0.5880.529【解析】（1）最低点小球的速度为：（2）小钢球减少的重力势能；小球增加的动能为；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、【解析】

两次平抛运动，竖直方向，水平方向，根据勾股定理可得：，抛出速度变为2倍：，联立解得：，，在星球表面：，解得：16、（2）2ｍ／ｓ．（2）2.