2024届北京市昌平区市级名校物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2024届北京市昌平区市级名校物理高一下期末学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5m，一个质量m＝2kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep＝36J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s2。下列选项正确的是（）A．小球脱离弹簧时的速度大小5m/sB．小球通过最高点C的速度是0C．小球在C点处于超重状态D．小球从B到C阻力做的功-11J2、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．3、(本题9分)如图，汽车向左开动，系在车后缘的绳子绕过定滑轮拉着重物M上升，当汽车向左匀速运动时，重物M将（）A．匀速上升 B．加速上升 C．减速上升 D．无法确定4、(本题9分)2019年1月，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“中星2D”卫星。“中星2D”是我国最新研制的通信广播卫星，可为全国提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。“中星2D”的质量为m、运行轨道距离地面高度为h。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，根据以上信息可知“中星2D”在轨运行时（）A．速度的大小为 B．角速度大小为C．加速度大小为 D．周期为5、从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与竖直方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为（）A．B．C．D．6、下列能源属于不可再生能源的是A．水能B．风能C．太阳能D．天然气7、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知A．物体的质量为1kgB．物体上升的最大高度6mC．从地面至h＝2m，物体的动能减少30JD．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J8、(本题9分)如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿固定在斜面上，倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（

）A．甲球和乙球运动到地面时的速度相同B．甲乙两球的质量之比为C．甲乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为D．甲乙两球的动能均为时，两球高度相同9、(本题9分)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若节动车加节拖车编成的动车组的最大速度为；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为，则此动车组可能（）A．由节动车加节拖车编成的B．由节动车加节拖车编成的C．由节动车加节拖车编成的D．由节动车加节拖车编成的10、如图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示。下列判断正确的是A．U1增大，I增大，不变B．U2减小，I增大，减小C．U1U2D．减小11、(本题9分)如图甲所示，质量为m=1kg的小物块放在水平地面上，用水平力F拉着小物块沿水平面运动，小物块运动的v-t图像如图乙所示，小物块与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，则0-2s内A．小物块动能增加4JB．小物块动量变化2kg·m/sC．拉力F对小物块做的功为6JD．拉力F对小物块的冲量大小为2N·s12、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐渐增大B．小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．14、（10分）(本题9分)做“探究功与速度变化的关系”实验装置如下图所示。在该实验中，可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力的前提条件是__________；如果利用同一小车和同一重物来完成本实验，则可以通过改变小车__________来改变牵引力做的功；在数据处理中，可以得出__________关系图图像是一条直线。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）如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg．问：(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中弹簧弹力对物块A做的功；(2)物块B刚要离开C时物块A的动能；(3)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中力F做的功．16、（12分）(本题9分)如图所示电路，电源电动势为12V，内阻不计。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V。求：（1）电路中的最小电流；（2）滑片P在中点和在b端两种状态下，R消耗的电功率之比。17、（12分）(本题9分)后排插上进攻是排球运动中的一种常见进攻战术，比赛中二传队员通过隐蔽性的传球方式将排球传递至距离球网垂直距离d＝4m，距离地面高度h＝3.2m处且速度恰好为0，此时后排插上的运动员恰好高高跃起沿水平方向击打排球，使排球获得垂直于球网的水平初速度v0（1）求排球的水平初速度v0（2）若防守球员接球部位离地面高度h'

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】

A.根据机械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，选项A错误；B.因小球恰能通过最高点C，则，解得，选项B错误；C.小球在C点时，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；D.小球从B到C，由动能定理：，联立解得Wf=-11J，选项D正确。2、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。3、B【解析】

考查运动的合成与分解的应用，掌握牛顿第二定律的内容，注意正确将小车的运动按效果进行分解，小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等．【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设绳子与水平面的夹角为θ，由几何关系可得：vM=vcosθ，因v不变，而当θ逐渐变小，故vM逐渐变大，物体有向上的加速度，故B正确，ACD错误．4、C【解析】

“中星2D”在轨运行时，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：根据题意有r=R+h。A.根据分析解得：，A错误。B.根据分析解得：，B错误。C.根据分析解得：，C正确。D.根据分析解得：，D错误。5、A【解析】

设物体的初速度为v0，开始的高度为h，则物体抛出时的动能为：物体刚抛出时的重力势能为：Ep＝mgh设物体落地时，在竖直方向的分速度为vy，由几何关系有：由平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，有：则可得重力势能为：则可得物体抛出时，动能与重力势能的比值为：A正确，BCD错误。6、D【解析】

A.水能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项A错误；B.风能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项B错误；C.太阳能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项C错误；D.天然气短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，选项D正确。7、AC【解析】

根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。8、BC【解析】

A．两球在运动过程中只有重力做功，甲、乙球的机械能都守恒，mgh＝mv2，解得，甲球和乙球运动到地面时的速度大小相等，方向不同，故A错误；B．由机械能守恒定律得，对甲球：EK0=m甲gx0sin30°，对乙球：EK0=m乙g•2x0，解得：m甲：m乙=4：1，故B正确；C．两球重力的瞬时功率为：，甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球重力的瞬时功率之比为：，故C正确；D．甲、乙两球的动能均为Ek0时，两球高度之比为：x0sin30°：2x0=1：4，故D错误；9、AD【解析】

设每节车的质量为m，所受阻力为kmg，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，可得：设最大速度为的动车组由x节动车加y节拖车编成的，则有：联立解得：对照各个选项，选项AD正确，BC错误。10、AD【解析】

AB、当滑动变阻器的滑动触头向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上的电流增大，根据可知路端电压减小，通过的电流减小，根据并联分压可知电流表示数增大，根据欧姆定律可知的两端电压增大，根据串联分压可知两端的电压减小，根据欧姆定律得知，所以不变；根据闭合电路欧姆定律得，则有，所以不变，故选项A正确，B错误；CD、根据电路可知路端电压减小，则有，由于，所以的增加量小于的减小量，故选项D正确，C错误。11、BC【解析】A：由图可得，0-2s内，物体速度从0变为2m/s，则0-2s内，小球动能的变化ΔEB：由图可得，0-2s内，物体速度从0变为2m/s，则0-2s内，小球动量的变化Δp=mv-0=1×2-0kg⋅m/s=2kg⋅m/s。故B项正确。C：由图得，0-2s内，物体位移x=12×2×2m=2m，据动能定理可得WF+D：0-2s内，物体速度从0变为2m/s，据动量定理可得：IF+-μmgt12、AC【解析】

A.根据牛顿第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐渐增大，故A正确；B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时，此时合力最小，则速度也达到最小，所以最小速度等于零，故B错误；CD.在最高点时，杆可以给小球施加拉力或支持力，当为时，重力提供向心力，杆对小球无力的作用；当大于时，杆对小球施加的拉力与重力同向，合力提供向心力；当v由逐渐增大时，向心力则杆对小球的弹力也逐渐增大，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、动能交流mgh2【解析】

(1)[1]通过研究重物自由下落过程中增加的动能与减少的重力势能是否相等，验证机械能守恒；(2)[2][3]打点计时器应接交流电源，从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能△Ep=mgh214、重物质量远小于小车的质量运动的距离【解析】

[1][2][3]根据牛顿第二定律可知mg=（M+m）a对小车可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力的前提条件是重物质量远小于小车的质量。如果利用同一小车和同一重物来完成本实验，则可以通过改变小车运动的距离来改变牵引力做的功；在数据处理中，根据可以得出关系图