北京市西城区北京第四十三中学2023-2024学年高一物理第二学期期末检测试题含解析

北京市西城区北京第四十三中学2023-2024学年高一物理第二学期期末检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍2、下列说法正确的是（）A．哥白尼发现了万有引力定律B．牛顿测出引力常量C．伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆D．法拉第提出了电场的概念3、(本题9分)如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供()A．重力 B．弹力C．静摩擦力 D．滑动摩擦力4、(本题9分)如图所示，将A球以某一速度v0水平抛出，经时间t落于斜面上的P点，第二次将A球从同样的位置静止释放，也经过时间t它将运动至（）A．P点以下B．P点以上C．P点D．由于v0未知，故无法确定5、关于机械能守恒的叙述，下列说法正确的是（）A．物体做匀速直线运动，机械能一定守恒B．物体所受合力做功为零，机械能一定守恒C．物体所受合力为零，机械能一定守恒D．物体所受的合力不等于零，机械能可能守恒6、(本题9分)月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的1/6,若已知月球半径约为1.72×103km,万有引力常量6.67×10﹣11Nm2/kg2,地球表面重力加速度为9.8m/s2.估算月球质量的数量级为()A．1016kg B．1020kg C．1022kg D．1024kg7、(本题9分)物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的（）A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度的增量8、(本题9分)如图所示，光滑水平平台上有一质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮（定滑轮大小不计）的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且人手作用点离平台边缘竖直高度始终为h，当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则A．在该过程中，物块的运动速度增加B．人前进x时，物块的运动速率为C．在该过程中，物块受到拉力变小D．在该过程中，人对物块做的功为9、如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3kg的物体被一个劲度系数为120N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3m才停下来，下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep＝7.8JB．当物体速度最大时弹簧的压缩量为x＝0.05mC．物体的离开弹簧时动能为7.8JD．当弹簧恢复原长时物体的速度最大10、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度11、摄影组在某大楼边拍摄武打片，导演在离地面高度H＝8m的房顶处架设轮轴，轨道车通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员从地面”飞”到房顶，如图所示。特技演员的质量m＝50kg，人和车均可视为质点，重力加速度取10m/s2。若轨道车以速度v＝5m/s从A点匀速前进6m到达B点，则该过程中A．特技演员上升的高度为4mB．轨道车到达B点时特技演员的速度为3m/sC．特技演员受钢丝绳拉力为500ND．特技演员机械能增加了1225J12、(本题9分)如图所示，物块A与水平圆盘保持相对静止，随着圆盘一起做匀速圆周运动，下面说法正确的是()A．物块A受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力B．物块A受重力、支持力、向心力和指向圆心的静摩擦力C．物块A相对圆盘的运动趋势方向是沿着A所在圆周的切线方向D．物块A相对圆盘的运动趋势方向是沿着半径且背离圆心的方向二．填空题(每小题6分，共18分)13、小明猜想做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，为验证猜想，他用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。(1)他可以通过观察__________并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确。(2)该实验__________（选填“能”或者“不能”）说明A球在水平方向上做匀速直线运动。14、为验证机械能守恒定律，选用了如图所示的实验装置，让重物带动纸带下落的过程中，打出了一条纸带，如图所示。(1)利用纸带上的B、E两点来验证，需要直接测量的数据有：___________、___________、___________。(2)为完成实验，除了电源、开关、导线和图中器材外，还必需的测量器材有___________A．刻度尺B．秒表C．天平D．弹簧测力计(3)下列哪些操作对减小实验误差有帮助___________A．将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处B．固定打点计时器时，使纸带限位孔的连线保持竖直C．重物的质量应适当大些D．图中夹子的质量尽量小15、(本题9分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系，因此可以不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的__________就可以了。如果测出两个初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移、，则__________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，在倾角为θ=37°的斜面的底端有一个固定挡板D，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ＝0.50，斜面OD部分光滑，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在D点，另一端在O点，PO的长度L=9.0m。在P点有一质量为1kg的小物体A（可视为质点），现使A从静止开始下滑，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：⑴物体第一次接触弹簧时物体的速度的大小；⑵若已知弹簧的最大压缩量为d=0.5m，求弹簧的最大弹性势能Ep;⑶物体与弹簧第一次接触后反弹，物体从O点沿斜面上升的最大距离x;⑷物体与弹簧接触多少次后，物体从O点沿斜面上升的最大距离小于L25017、（10分）如图所示，质量M=10kg的长木板静止在水平地面上，某时刻开始在长木板右端施加F=20N向右的水平拉力，t=4s时，在长木板右端轻轻地放上一个质量为m=2kg的小物块，已知小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数，长木板足够长，取g=10m/s2。(1)放上小物块后，求小物块、长木板的加速度大小；(2)求两者达到相同的速度需要的时间及共同速度的大小；(3)为了使小物块不从长木板上滑落，长木板至少需要的长度。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

设电子的质量为m，初速度为v，极板的长度为L，两极板间的距离为d，电场强度为E，电子做类平抛运动；水平方向有：L=vt；竖直方向有：解得：；若使电子入射速度变为原来的，仍要使电子从正极板边沿飞出，由上可知，两极板的间距应变为原来的4倍。A.4倍，与结论相符，选项A正确；B.2倍，与结论不相符，选项B错误；C.倍，与结论不相符，选项C错误；D.倍，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误。B．卡文迪许测出引力常量，故B错误。C．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故C错误。D．法拉第提出了电场的概念，故D正确。3、B【解析】

物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图：其中重力G与静摩擦力平衡，支持力提供向心力，故选项B正确．【点睛】本题关键是对物体进行受力分析，确定向心力来源问题，知道向心力可以某个力提供也可以由某几个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供．4、B【解析】试题分析：设从开始到P点的距离为L，斜面的夹角为θ，小球做平抛运动时，竖直方向上做自由落体运动，所以有Lsinθ=12gt2，解得L=gt考点：考查了平抛运动规律的应用5、D【解析】试题分析：机械能守恒的条件是当只有重力和弹力做功的条件下，其他外力不做功或做功的代数和为零，机械能守恒，所以只有D选项正确，A、B、C均错。考点：机械能守恒的条件6、C【解析】试题分析：根据可得，则，故选C．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用；关键是知道地球表面的物体所受的重力等于万有引力的大小，接触表达式代入数据即可；此题运算量较大，考查学生的数学计算能力．7、BD【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内，在水平方向上位移相等，竖直方向上的位移不等，则相等时间内位移不等，故A错误；平抛运动的加速度不变，总为g，根据△v=g△t，可知在相等时间内速度的增量大小方向都相同，故BD正确．平均速度等于位移除以时间，位移不等，平均速度也不等．故C错误．故选BD．8、ABC【解析】

将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于vcosθ，故随着人向右匀速运动，夹角θ减小，物块的速度增加，选项A正确．物块加速运动，有加速度趋近于零的趋势，即加速度减小，所受的拉力减小，选项C正确；当人从平台的边缘处向右匀速前进了x，此时物块的速度大小为：v′=vcosθ=v，根据动能定理得：人对物块做的功为：W=mv′2=．故B正确，D错误；故选ABC．【点睛】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上的分速度，以及能够灵活运用动能定理．9、BC【解析】

AC.根据能量的转化与守恒，物体离开弹簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物体离开弹簧时的动能为Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J设弹簧开始的压缩量为x0，则开始运动时弹簧的弹性势能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故选项A不合题意，选项C符合题意；B.当物体速度最大时，物体受的合外力为零，弹簧弹力与摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物体速度最大时弹簧的压缩量x=μmgk=0.2×3×10故选项B符合题意；D.物体在弹簧恢复原长之前，压缩量为x=0.05m时速度最大，故选项D不合题意。10、BCD【解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．11、BD【解析】

A.由图可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝长度由8m伸长到10m，所以演员上升的距离为（10-8）m=2m，故A错误。B.设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为θ，将此时轨道车的速度分解，此时钢丝的速度v丝=vcosθ=v=3m/s，沿绳方向速度大小相同，v人=v丝=3m/s。故B正确。C.轨道车以速度v=5m/s从A点匀速前进，v丝=vcosθ，角度变化，v丝变化，所以人并非匀变速运动，拉力大小改变，不是定值，故C错误。D.对人根据动能定理得：合力做功W合=△Ek=225J，以地面为势能零点，Ep=mgh=1000J。根据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即△E=Ek+Ep=1225J，所以机械能增加1225J，故D正确。12、AD【解析】试题分析：隔离物体分析，该物体做匀速圆周运动；对物体受力分析，如图，受重力G，向上的支持力N，重力与支持力二力平衡，然后既然匀速转动，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圆心的静摩擦力；故A正确，B错误；若没有摩擦力，则物体将想离开圆心的方向运动，所以物块A相对圆盘的运动趋势方向是沿着半径且背离圆心的方向，故C错误，D正确。考点：向心力【名师点睛】本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力。二．填空题(每小题6分，共18分)13、A、B两球是否同时落地不能【解析】

第一空.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的；所以他可以通过观察A、B两球是否同时落地并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确；第二空.本实验中无法确定水平方向上的匀速运动。14、（1）AC间距DF间距BE间距（2）A（或刻度尺）（3）BC【解析】

第一空.第二空.第三空.根据实验原理可知，若用B、E两点来验证，则需要测B、E两点间的距离及B、E两点对应的重物体的速度，根据速度的测量的方法是：用平均速度等于中间时刻的速度来进行测量的，所以可知直接测量的数据有：AC间的距离，DF间的距离，BE间的距离；

第四空.A．由于要测量纸带上计数点间的距离，所以需要用到刻度尺，故A正确；

B．打点计时器可以记录重物下落的时间，所以不需要秒表，故B错误；

C．根据可知，在不需要求出动能的增加量与重力势能的减少量的具体数据时，可以不测质量，故C错误；

D．本实验不需要测量力的大小，所以不需要弹簧测力计，故D错误。

故选A；

第五空.A．只要保证有足够的距离使纸带打出数量足够的点，不要求将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处，故A错误；

B．为减小纸带与打点计时器间的摩擦力，固定打点计时器时，应该使纸带限位孔的连线保持竖直，故B正确；

C．为减小重物在下落过程中所受的空气阻力大小，重物的质量应适当大些，体积适当的小一些，故C正确；

D．图中夹子的质量应该大一些，故D错误。

故选BC。15、比值【解析】

[1][2]在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系，因此可以不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值就可以了。如果测出两个初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移、，根据可知三．计算题(22分)16、(1)v=6m/s(2)EP=21【解析】

(1)对PO运动过程应用动能定理即可求解；(2)对O到弹簧最大压缩量的运动过程应用动能定理即可求解；(3)对物块从O上滑的过程应用动能定理求解；(4)根据动能定理求得物块上升高度和在O点速度的关系，及相邻两次到达O点速度的关系，然后根据运动过程求解。【详解】(1)物体在PO过程中受到竖直向下的重力