2024届北京市西城区第三十九中高一物理第二学期期末综合测试试题含解析

2024届北京市西城区第三十九中高一物理第二学期期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)两个大小和材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+5q和﹣q，两小球接触后分开，下列关于小球带电荷量的说法，正确的是（）A．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为+3qB．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为﹣3qC．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为+2qD．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为﹣2q2、(本题9分)如图所示，在正点电荷形成的电场中有a、b、c三点，它们到该点电荷的距离分别为ra、rb和rc，且ra<rb<rc.分别用ϕa、ϕA．ϕB．ϕC．ϕD．ϕ3、下列说法正确的是（）A．合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加B．物体做匀速圆周运动，其机械能一定不变C．物体做匀速直线运动，其机械能不一定不变D．滑动摩擦力只能对物体做负功4、(本题9分)如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将()A．向右移动 B．向左移动C．不动 D．条件不足，不能确定5、(本题9分)关于重力势能的说法,正确的是()A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零或等于零C．在地面上的物体它的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球共有的6、(本题9分)如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL7、(本题9分)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑,则A．在小球从圆弧槽上下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向的动量始终守恒B．在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒C．在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒D．小球离开弹簧后能追上圆弧槽8、(本题9分)如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大9、(本题9分)如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B．A点的电场强度小于B点的电场强度C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA－EpBD．电子在A点的动能小于在B点的动能10、关于向心力的说法中正确的是（）A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力B．向心力总是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力D．向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学利用如图所示的装置来“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”．两个变速轮塔通过皮带连接，调节装置，转动手柄，使长槽和短槽分别随变速轮塔在水平面内匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力，钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小(1)实验时，为使两钢球角速度相同，则应将皮带连接在半径_______(选填“相同”或“不同”)变速轮上．(2)在探究向心力大小F与角速度关系时，应选用质量与钢球1质量_____(选填“相同”或“不同”)的钢球2，并放在图示中_________(选填“A”或“B”)位置12、（10分）(本题9分)某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a，b，c是运动轨迹上的三个位置。则：（计算结果保留一位小数。g取）（1）小球由a运动到b所用的时间为___________s；（2）小球平抛运动的初速度为___________m/s；（3）小球运动到b点的速度为___________m/s。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，半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高h=8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，斜面倾角θ=53°．两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压（不连接），处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过半圆轨道最高点A，b球恰好能到达斜面轨道最高点B．已知a球质量为m1=2kg，b球质量为m2=1kg，小球与斜面间动摩擦因素为μ=．求：（g取10m/s2，，）（1）经过C点时轨道对a球的作用力大小FC；（2）b球经过斜面底端D点时的速度大小VD（结果保留三位有效数字）；（3）释放小球前弹簧的弹性势能．14、（14分）(本题9分)质量为1Kg的物体静止在粗糙的水平面上，受到一个水平向右的拉力F=5N的作用，经过一段时间，运动了10m，已知物体和地面间的摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2求：（1）拉力F做的功为多少？（2）摩擦力大小是多少？做的功为多少？15、（13分）(本题9分)如图所示，倾角为θ＝37°的光滑斜面体固定在一个小车上，小车与斜面体的总质量为M＝2kg，斜面体上有一个质量m＝0.5kg的小物块，小车放在光滑的水平桌面上，小车与一平行于桌面的细绳相连，绳的另一端跨过一不计摩擦的轻质定滑轮挂一个物块质量为m0，桌子固定于水平地面上．若把物块m0由静止释放(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：m0质量为多大时，物块m与斜面体恰好相对静止？

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】完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电，故C正确,ABD错误．故选C．2、D【解析】

正电荷的电场中电场线从正电荷出发到无穷远处终止，因为ra<rb<rc，根据顺着电场线方向电势降低可知，所以a、b、c故选：D。【点睛】根据电场线的方向判断电势的高低，分析时抓住顺着电场线电势逐渐降低．3、C【解析】

A．根据动能定理可知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，不能判断机械能是否变化，故A错误；B．物体做匀速圆周运动可知其线速度大小不变，则动能不变，但构成机械能的势能部分未知，则机械能无法判断，故B错误；C．物体做匀速直线运动可知动能不变，物体的势能可能不变或变化，则机械能有可能变化或不变，故C正确；D．滑动摩擦力与相对运动方向相反，与运动方向可能相同或相反，则滑动摩擦力可以对物体做正功，负功或不做功，故D错误。故选C。4、A【解析】假定两个容器的体积不变，即不变，A、B中所装气体温度分别为和，当温度升高时，容器A的压强由增至，，容器B的压强由增至，，由查理定律得：，，

因为，所以，即水银柱应向右移动，故选项A正确．点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．5、D【解析】重力势能的大小与质量和位置两个因素有关，故A错误；当物体处于零势能面下方时，重力势能为负，小于零，故B错误；只有放在零势能面上的物体重力势能才是零，而并不是放在地面上，重力势能就为零；故C错误；重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确．所以D正确，ABC错误．6、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．7、AC【解析】

A．小球和圆弧槽在竖直方向上受力不平衡，故竖直方向系统动量不守恒，水平方向受力平衡，系统动量守恒，故A正确；B．小球和圆弧槽在水平方向动量守恒，故系统机械能守恒，故小球开始时的重力势能转化为小球和圆弧槽的动能，故小球的机械能减少，故B错误；C．小球压缩弹簧时，只有弹簧弹力做功系统机械能守恒，故C正确；D．小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能追上圆弧槽，故D错误．故选AC．点睛：解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两物体相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断．8、BD【解析】

两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时动能要比B球的动能大，故AC错误，B正确；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正确9、AC【解析】

由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA，说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W＝EpA－EpB，选项C正确；电场力做负功，故动能减小，故电子在A点的动能大于B点的动能，选项D错误；由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势是均匀增加的，故这一定是匀强电场，即不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确；A、B两点的电场强度相等，选项B错误．10、BCD【解析】

A.向心力的方向始终沿半径指向圆心，是变力，故选项A错误；BC.向心力是根据力的作用效果命名的，可以是某个力或几个力的合力，也可以是某个力的分力，故选项B、C正确；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改变线速度的方向，不可能改变线速度的大小，故选项D正确．二、实验题11、（1）相同（2）相同（3）A【解析】

第一空.变速轮属于皮带传动装置，边缘各点的线速度大小相等，实验时，为使两钢球角速度ω相同，则应将皮带连接在半径相同的变速轮上．第二空.第三空.在探究向心力大小F与角速度ω关系时，应保持质量和半径相等，选用质量与钢球1质量相等的钢球2，并放在图示中A位置．12、0.12.02.5【解析】

(1)[1]根据平抛运动规律，在竖直方向上有可得t=0.1s(2)[2]在水平方向做匀速直线运动，则有解得v0=2.0m/s(3)[3]在b点的竖直速度故b点速度三、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）(2)（3）【解析】（1）a球恰好通过最高点时：C到A：由动能定理：.在C点：.解得：（2）b球从D点到达最高点