北京市西城区回民学校2024年物理高一下期末学业质量监测试题含解析

北京市西城区回民学校2024年物理高一下期末学业质量监测试题考生须知：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)如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v–t图线，已知在第3s末两个物体在途中相遇，则物体的出发点的关系是A．从同一地点出发 B．A在B前3m处C．B在A前3m处 D．B在A前5m处2、(本题9分)若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为n2，将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动，则金星绕太阳公转的周期为A．24n天B．365n天C．24n3天D．365n3天3、(本题9分)如图所示电路中，开关闭合，当滑动变阻器的滑片从端向端滑动时，以下判断正确的是（）A．电压表示数变大，通过灯的电流变大，灯变亮B．电压表示数变小，通过灯的电流变小，灯变暗C．电压衣示数变大，通过灯的电流变小，灯变亮D．电压表示数变小，通过灯的电流变大，灯变暗4、(本题9分)起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是a，上升的高度为h，则起重机对货物所做的功是（）A．mgh B．mah C．m（a+g）h D．m（g﹣a）h5、(本题9分)已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T．万有引力常量为G，下列说法正确的是()A．月球第一宇宙速度为 B．月球表面重力加速度为C．月球密度为 D．月球质量为6、(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动．已知圆的半径为r，小球运动的角速度为ω，则它所受向心力的大小为（）A．m B．mωr C．mωr2 D．mω2r7、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgHB．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mgC．重物在高度为H的位置具有的动能为PtD．在这一过程中，重物受到的合力为2mg8、(本题9分)2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则A．高景一号卫星的质量为B．高景一号卫星角速度为C．高景一号卫星线速度大小为2πD．地球的质量为9、(本题9分)一只船在静水中的速度为0.4m/s，它要渡过一条宽度为40m的河，河水的流速为0.2m/s。则下列说法中正确的是（）A．船不能垂直到达对岸B．船有可能垂直到达对岸C．要使船渡河航程最短，船头应与上游河岸夹30°角D．船到达对岸所需最小时间是100s10、(本题9分)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换四种不同档位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ω11、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）A．如果需要，可以定点在北京的正上方B．卫星的运行周期与地球的自转周期相同C．在轨道上运行的线速度大于7.9km/sD．所有同步卫星离地面的高度都相等12、(本题9分)如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（）A．最小值为B．最小值为C．最大值为D．最大值为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如下图所示，某同学用图甲所示的装置进行“探究功与物体速度变化的关系”实验，得到图乙所示的纸带;在本实验中是通过____________来改变拉力做功的数值(选填“改变橡皮筋的条数”或“改变橡皮筋的长度”)，通过测量________两点间的距离计算小车获得的速度(选填“A、B”或B、C”)．本实验是否需要平衡木板的摩擦力?答：_________(选填“是”或“否”)14、（10分）(本题9分)在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时：（1）下列说法中正确的是______（填字母代号）A．该实验不需要平衡摩擦力B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度（2）下列说法中正确的是______（填字母代号）A．橡皮筋做的功可以直接测量B．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值三、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，为大型游乐设施环形座舱跳楼机。跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力.试求：（1）跳楼机的最大速度；（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间.16、（12分）(本题9分)如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为f=mg（g为重力加速度）．在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为L．现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后物体与滑块粘在一起立刻向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到发生碰撞位置时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力．求：（1）物体与滑块碰后瞬间的速度大小；（2）物体与滑块相碰过程中损失的机械能；（3）碰撞后，在滑块向下运动到最低点的过程中弹弹性势能的变化量．17、（12分）(本题9分)如图所示是一玻璃砖的截面图,一束光沿与面成30°角从边上的点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的边反射后,从边上的点垂直于边射出．已知,,,．真空中的光速,求:①玻璃砖的折射率;②光在玻璃砖中从传播到所用的时间．

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】

A物体前3秒内的位移（应用平均速度）：xA=×3m=6m；也可解A问题与坐标轴围成的三角形的面积：xA=×3×4m=6mB物体前3秒内的位移：xB=×3m=3m两物体在第3s末两个物体在途中相遇，说明A物体出发时应在B物体后方3m处，即B在A前3m处，故C正确．故选C2、D【解析】

根据开普勒第三定律知：T金2R3、D【解析】试题分析：当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流减小，通过灯的电流减小，则灯变暗．电源的内电压和的电压减小，路端电压增大，电压表示数变大，则并联部分电压增大，通过灯的电流增大，灯变亮．故ABD，错误C正确．故选C.【点睛】当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化，再由欧姆定律分析并联部分电压的变化，即可得到结论．4、C【解析】

对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物拉力F．根据牛顿第二定律得：F合=F﹣mg=maF=m（a+g）上升h高度，起重机对货物拉力做功：w=Fh=m（a+g）h；故选C5、D【解析】D：月球对飞船的万有引力充当飞船做圆周运动的向心力，则，解得：月球质量．故D项正确．A：对绕月球表面飞行的卫星，解得：月球第一宇宙速度．故A项错误．B：对月球表面物体，解得：月球表面重力加速度．故B项错误．C：月球密度，故C项错误．6、D【解析】解：一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动，合力总是指向圆心，大小为mω2r，故ABC错误，D正确；故选D．【点评】本题关键明确向心力的定义、大小和方向，知道向心力是效果力，基础题．7、ABC【解析】

钢索做的功：W=FH=2mgH，故A正确；重物到达H处，功率为P，此时的钢索拉力仍为2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【点睛】此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．8、BD【解析】

根据万有引力提供向心力列式只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量，所以不能求出高景一号卫星的质量，故A错误；高景一号卫星线速度为：;角速度为：；根据线速度和角速度的关系公式，有：v=ωr

卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：；联立解得：，故BD正确，C错误．故选BD.9、BD【解析】A、由于船相对于水的速度大于水流速度，根据平行四边形定则可知，它们的合速度，即船实际的速度可以与河岸垂直，船可以垂直于河岸行驶，最终到达对岸，故B正确，A错误；C、如图所示，当船渡河航程最短时即为合速度垂直对岸，设船头应与上游河岸为θ则：cosθ=v2vD、当船头指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为tmin10、BC【解析】

AB、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，故A错误，B正确；CD、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A轮转一圈，D转4圈，即ωA故选BC。【点睛】关键知道靠传送带传动，两轮边缘的线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比，A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位。11、BD【解析】

A．同步卫星的轨道是一定的（赤道的上方），故A错误；B．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，故B正确；C．地球第一宇宙速度是卫星靠近地球表面做匀速圆周运动的速度，根据，得：，r越大，v越小，可知卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，根据，解得：可知，轨道半径的大小都相等，即高度相同，故D正确。故选BD．12、BC【解析】在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、改变橡皮筋的条数BC是【解析】

（1）实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．故填：改变橡皮筋的条数．

（2）v可以从纸带上求出，因为小车先加速运动后匀速，所以从点迹疏密程度相同的纸带部分求出．故选：BC．

（3）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．故填：是．【点睛】本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度．这是一道考查探究功与速度变化的关系的基础题，是一道容易出错的题目．同学们在学习中应注意实验的细节.14、BCC【解析】

第一空：本实验是把橡皮筋的弹力作为小车受到的合外力，然后验证合外力做功与动能变化之间的关系，所以要平衡摩擦力，故A错误；每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样，则合外力做功可以计算为W、2W、3W、、、、、这样可以不用具体求每次做功为多少，且验证合外力做功与动能变化之间的关系，故B正确；当橡皮筋恢复原长时，小车的速度达到最大，然后做匀速运动，则通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度，故C正确；D错误；故选BC第二空：弹力是变力，做功没办法具体计算，故A错误；由于弹力做功与伸长的长度不是正比关系，所以当橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功不会增加为原来的两倍，故B