高級中學名校試卷PAGEPAGE1北京市朝陽區(qū)2024~2025學年度第二學期期末質(zhì)量檢測高一物理試卷（考試時間90分鐘滿分100分）一、單項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每題列出的四個選項中，只有一個選項符合題意。）1.下列物理量屬于矢量的是（）A.線速度 B.功率 C.彈性勢能 D.功【答案】A【解析】A．線速度既有大小又有方向，屬于矢量，故A正確；B．功率只有大小沒有方向，屬于標量，故B錯誤；C．彈性勢能只有大小沒有方向，屬于標量，故C錯誤；D．功只有大小沒有方向，屬于標量，故D錯誤。故選A。2.如圖所示，封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊A能在水中以速度v1勻速上升。在紅蠟塊從玻璃管底端勻速上升的同時，使玻璃管以速度v2水平勻速向右運動，下列說法正確的是（）A.紅蠟塊相對地面的運動軌跡為一條曲線B.若速度v2增大，則紅蠟塊上升的速度v1也增大C.若速度v2增大，則紅蠟塊的合速度也增大D.若速度v2增大，則紅蠟塊上升到玻璃管頂端的時間變長【答案】C【解析】A．紅蠟塊在水平方向和豎直方向的運動都是勻速運動，可知合運動為直線運動，則相對地面的運動軌跡為一條直線，選項A錯誤；B．兩個方向分運動互不影響，即若速度v2增大，則紅蠟塊上升的速度v1不變，選項B錯誤；C．合速度為則若速度v2增大，則紅蠟塊的合速度也增大，選項C正確；D．紅蠟塊上升到玻璃管頂端的時間由豎直速度v1決定，即則若速度v2增大，則紅蠟塊上升到玻璃管頂端的時間不變，選項D錯誤。故選C。3.一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的方向正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】做曲線運動的物體速度的方向為軌跡的切線方向，且受合力方向指向軌跡的凹側(cè)，因汽車速度減小，則合外力方向與速度的夾角為鈍角。故選C。4.一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行．認為行星是密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測量（）A.飛船的軌道半徑 B.飛船的運行速度C.飛船的運行周期 D.行星的質(zhì)量【答案】C【解析】A．根據(jù)密度公式得則已知飛船的軌道半徑，無法求出行星的密度，故A錯誤．B．已知飛船的運行速度，根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得代入密度公式無法求出行星的密度，故B錯誤．C．根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得代入密度公式得故C正確．D．已知行星的質(zhì)量無法求出行星的密度，故D錯誤．

故選C．5.在一段平直的公路上測試某新能源汽車的性能。t=0時刻汽車由靜止開始做勻加速直線運動，汽車的速度達到某值后保持該速度不變，假設汽車所受的阻力恒定。該過程汽車的輸出功率P隨時間t變化規(guī)律正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度一定，根據(jù)牛頓第二定律有得出汽車的功率為故開始時P與t的圖像是一條過原點的直線；當汽車達到最大功率時，據(jù)題意汽車運動狀態(tài)立刻變?yōu)閯蛩?，此時牽引力瞬間從變成，而速度沒有突變，故汽車的功率變小且為恒定值，故A正確，BCD錯誤。故選A。6.把小球放在豎直的彈簧上并下壓至A位置保持靜止，如圖甲所示，迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高位置C（圖乙），途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)。彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略。下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)B位置時動能最大B.小球經(jīng)B位置時重力勢能和彈性勢能之和最小C.小球從A到B的過程中，小球與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒D.小球從A到C的過程中，彈力做的功等于小球重力勢能的增加量【答案】D【解析】A．小球從A到B，由牛頓第二定律有當時，小球速度最大有，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，A錯誤；B．小球在上升過程中系統(tǒng)機械能守恒，彈性勢能、重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，當重力勢能和彈性勢能之和最小時，動能最大，此位置在A與B之間，當時，B錯誤；C．小球從A到B的過程中，彈性勢能、重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，故小球、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，C錯誤；D．小球從A到C的過程中，由動能定理由功能關系有解得，D正確。故選D。7.一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂項目如圖甲所示，其結(jié)構(gòu)簡化模型如圖乙所示。長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤靜止時，鋼繩沿豎直方向自由下垂；轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，且與豎直方向的夾角為θ。將游客和座椅看作一個質(zhì)點，不計鋼繩重力和空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法不正確的是（）A.勻速轉(zhuǎn)動時，游客和座椅受到的合力始終沿水平方向B.當θ穩(wěn)定時，游客和座椅的角速度C.轉(zhuǎn)速緩慢增大，角θ總小于90°D.轉(zhuǎn)速緩慢增大，鋼繩上張力的豎直分量保持不變【答案】B【解析】A．勻速轉(zhuǎn)動時，游客和座椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，所受到的合力指向圓心，必沿水平方向，故A正確，不符合題意；B．當θ穩(wěn)定時，有得，故B錯誤，符合題意；C．因游客和座椅所受重力和拉力的合力提供向心力，所以所受合力必指向圓心，轉(zhuǎn)速緩慢增大，角θ總小于90°，故C正確，不符合題意；D．轉(zhuǎn)速緩慢增大，鋼繩上張力的豎直分量始終等于重力，保持不變，故D正確，不符合題意。故選B。8.某計算機機械式硬盤的磁道和扇區(qū)如圖所示。這塊硬盤共有m個磁道（即m個不同半徑的同心圓），每個磁道分成a個扇區(qū)（每個扇區(qū)為圓周），每個扇區(qū)可以記錄b個字節(jié)。電動機使盤面以轉(zhuǎn)速n（單位：轉(zhuǎn)/秒）勻速轉(zhuǎn)動。磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時是不動的，盤面每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道，不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間，則（）A.一個扇區(qū)通過磁頭所用時間為B.計算機1秒內(nèi)最多可以讀取的字節(jié)數(shù)為abnC.計算機讀完整個硬盤的時間至少為D.磁頭在內(nèi)圈磁道與外圈磁道上相對硬盤運動的線速度大小相等【答案】B【解析】A．轉(zhuǎn)動一周用時間，則一個扇區(qū)通過磁頭所用時間為，選項A錯誤；B．磁頭1s轉(zhuǎn)n圈，一圈內(nèi)有a個扇區(qū)，每個扇區(qū)有b個字節(jié)，則計算機1秒內(nèi)最多可以讀取的字節(jié)數(shù)為abn，選項B正確；C．硬盤內(nèi)含有總的字節(jié)數(shù)為，計算機1秒內(nèi)最多可以讀取的字節(jié)數(shù)為abn，計算機讀完整個硬盤的時間至少為，選項C錯誤；D．因盤面勻速轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)v=ωr可知，磁頭在內(nèi)圈磁道與外圈磁道上相對硬盤運動的線速度大小不相等，選項D錯誤。故選B。9.如圖所示，兩塊由相同材料制成的木板分別水平、傾斜固定，粗糙程度相同，兩塊木板在O處平滑連接。一可視為質(zhì)點的小物塊從傾斜木板的P處由靜止滑下，滑到水平木板右端Q處恰好停下?，F(xiàn)將傾斜木板的傾角調(diào)大或調(diào)小（如虛線所示）并固定在地面上，再讓小物塊從傾斜木板的某處由靜止滑下，仍滑到水平木板右端Q處停下，則小物塊釋放的位置可能是（）A.a B.b C.c D.d【答案】B【解析】設物塊質(zhì)量為，物塊與木板間動摩擦因數(shù)為。如圖所示，設在傾斜木板上下滑的距離為，水平木板上滑行的距離為，傾斜木板與水平方向夾角為，釋放位置和停下來位置的連線與水平面所成的夾角為。從到，根據(jù)動能定理有解得根據(jù)幾何知識則有可見物塊釋放位置和停下來位置的連線與水平面所成的夾角是個定值，如圖只有b點有可能。10.軍事上發(fā)射導彈時，由于導彈會飛行很遠，故研究其射程時要將地面視作球面?？梢詫椀倪\動近似看成是繞地球中心的勻速圓周運動與垂直地球表面的上拋運動的合成。如圖所示，假設導彈從地面發(fā)射時的速度大小為v，傾角為θ，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，且飛行過程中地球?qū)椧Φ拇笮〗票３植蛔?。關于導彈射程s（導彈發(fā)射點到落地點沿地表方向的距離），你可能不會直接求解，請根據(jù)運動的合成與分解方法，結(jié)合一定的物理分析，判斷以下選項合理的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】導彈沿切線方向的速度為vcosθ，法向方向的速度為vsinθ；沿切線方向做勻速圓周運動，對應的向心加速度為故沿法向上拋滿足

又s=vcosθt

聯(lián)立解得

故選D。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題4分，共12分。全部選對得4分，選對但不全得2分，錯選不得分。）11.在下面列舉的各個實例中（除A外都不計空氣阻力），機械能守恒的是（）A.跳傘運動員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落B.擲出的標槍在空中的運動C.一物塊沖上光滑的固定斜面D.飛行的子彈穿過固定不動的木塊【答案】BC【解析】A．下落過程中，動能不變，重力勢能減小，則機械能不守恒，故A錯誤；B．擲出的標槍在空中的運動過程中，不計空氣阻力，故只有重力做功，則機械能守恒，故B正確；C．一物塊沖上光滑的固定斜面，不計空氣阻力，故只有重力做功，則機械能守恒，故C正確；D．飛行的子彈穿過固定不動的木塊時，摩擦力做功，則機械能不守恒，故D錯誤。故選BC。12.果農(nóng)在果園中用竹竿將果實打落，兩顆質(zhì)量相同的果實都從O點飛出，運動軌跡如圖所示。兩軌跡在同一豎直平面內(nèi)，且交于P點，拋出時果實1和果實2的初速度分別為和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空氣阻力，關于兩果實在空中的運動，下列說法正確的是（）A.果實2在最高點的速度有可能等于B.兩果實從O點運動到P點的時間相同C.兩果實從O點運動到P點的動能變化量相同D.果實2經(jīng)過P點時重力功率比果實1過該點時的重力功率大【答案】CD【解析】B．根據(jù)圖像可知，谷粒1做平拋運動，谷粒2做斜拋運動，令谷粒2拋出速度與水平方向夾角為，從O到P過程，對谷粒1、2分別有，解得，則有可知，故粒1先到達P點，故B錯誤；A．兩谷粒在水平方向做勻速直線運動，則有，由于則有即谷粒2在最高點的速度小于，故A錯誤；C．忽略空氣阻力，兩果實從O點運動到P點的過程中，根據(jù)動能定理可得兩果實從O點運動到P點的動能變化量相同，故C正確；D．由于谷粒2運動時間較長，其在點時，速度在豎直方向上的分速度較大，根據(jù)重力做功的瞬時功率可知果實2經(jīng)過P點時重力功率比果實1過該點時的重力功率大，故D正確。故選CD。13.在外出研學途中，小明把手機平放在火車臥鋪床位上，研究火車通過鐵路彎道的運動情況。如圖1，手機的x軸與火車前進方向垂直，y軸與火車前進方向一致，z軸垂直床位即車廂底板。如圖2，地圖軟件顯示火車即將進入一處明顯的轉(zhuǎn)彎路段，從火車在M點進入路段至N點離開，車廂內(nèi)的信息屏顯示車速始終為v=118km/h。小明使用手機測量并記錄下火車在這一路段x軸方向的加速度ax隨時間t的變化關系圖像如圖3所示。t0時刻火車剛好經(jīng)過彎道的P點處（該處鐵軌平面傾角為θ），P點附近火車的運動可視為水平面內(nèi)圓周運動的一部分。下列說法正確的是（）A.在MN路段間火車沿y軸的加速度始終保持為零B.在MN路段間火車沿z軸的加速度始終保持為零C.若已知t0時刻轉(zhuǎn)彎半徑R，則有成立D.若已知t0時刻轉(zhuǎn)彎半徑R，則有成立【答案】AD【解析】A．根據(jù)題意可知，y軸與火車前進方向一致，且該方向火車的車速始終為v=118km/h，即沿y軸方向合力為0，則在MN路段間火車沿y軸的加速度始終保持為零，故A正確；B．手機平放在火車臥鋪床位上，z軸垂直床位即車廂底板，根據(jù)題意，當火車剛好經(jīng)過彎道的P點時，P點附近火車的運動可視為水平面內(nèi)圓周運動的一部分，火車此時做勻速圓周運動，該處鐵軌平面傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律，此時向心加速度根據(jù)圖3有向心加速度等于x、z軸方向加速度矢量和，根據(jù)矢量合成規(guī)律可知，此時有解得即在MN路段間火車沿z軸的加速度不一定始終保持為零，故B錯誤；CD．P點附近火車的運動可視為水平面內(nèi)圓周運動的一部分，結(jié)合上述解得，故C錯誤，D正確。故選AD。三、實驗題（本題共2小題，共18分。）14.教材中給出了多個“探究平拋運動的特點”的實驗方案。（1）用圖1裝置進行探究，在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時釋放B球。多次重復實驗，觀察到的現(xiàn)象：小球A、B總是同時落地，可判斷出A球豎直方向做______運動。（2）用圖2裝置進行實驗。①關于該實驗的做法，合理的是______。A．盡可能使用密度大、體積小的球進行實驗B．軌道末端必須水平C．上下調(diào)節(jié)擋板時必須每次等間距移動D．實驗中必須用到的器材有刻度尺和秒表②實驗操作時，每次需將小球從軌道同一位置無初速度釋放，其主要目的是使小球拋出后______。A．只受重力B．軌跡重合C．做平拋運動D．速度小些便于確定位置（3）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置信息，如圖3所示。以豎直方向為y軸，水平方向為x軸建立直角坐標系，圖中坐標紙的正方形小格的邊長為l，則小球平拋的初速度大小為______（重力加速度為g）?！敬鸢浮浚?）自由落體（2）①.AB②.B（3）【解析】【小問1解析】小球B做自由落體運動，小球A、B總是同時落地，可判斷出A球豎直方向做自由落體運動?！拘?解析】①A．為了減小空氣阻力影響，實驗中應盡可能使用密度大、體積小的球進行實驗，故A正確；B．為了確保小球飛出斜槽末端速度方向水平，實驗中軌道末端必須水平，故B正確；C．為了描繪出小球的軌跡上的位置，實驗中需要上下調(diào)節(jié)擋板，但并不需要每次等間距移動，故C錯誤；D．為了測量位移，實驗中必須用到刻度尺，由于根據(jù)水平與豎直方向分運動規(guī)律能夠間接求出時間，實驗中不需要用秒表，故D錯誤。故選AB。②實驗操作時，每次需將小球從軌道同一位置無初速度釋放，其主要目的是使小球飛出斜槽的速度大小一定，確保小球平拋運動軌跡重合。故選B?！拘?解析】相鄰點跡間的時間間隔相等，在豎直方向上有水平方向上有解得15.實驗室中可以利用圖1裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的___________。A.動能變化量與勢能變化量B.速度變化量與勢能變化量C.速度變化量的平方與高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是___________（填選項前的字母）。A.交流電源 B.天平（含砝碼） C.刻度尺（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量為___________，動能增加量為__________（用題中字母表示）。（4）某小組先后用兩個不同的重錘進行實驗，實驗操作規(guī)范。多次記錄下落的高度h和對應的速度大小v，分別作出v2-h圖像如圖3所示。請分析說明兩條圖線斜率不同的原因__________，并指出選擇哪條圖線驗證機械能守恒定律誤差更小__________?！敬鸢浮浚?）A（2）AC（3）mghB（4）設重錘質(zhì)量為m，阻力為f，根據(jù)動能定理得重錘所受阻力f與質(zhì)量m的比值不同，導致兩圖線斜率不同，且均小于2g圖線M【解析】【小問1解析】為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量。故選A?！拘?解析】電磁打點計時器需要使用低壓交流電源，需要用刻度尺測量紙帶上計數(shù)點之間的距離；由于驗證機械能守恒的表達式中，重物的質(zhì)量可以約去，所以不需要用天平測質(zhì)量。故選AC。小問3解析】從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量打B點時，重物的速度為則從打O點到打B點的過程中，重物的動能增加量【小問4解析】從圖中可以看出，重錘的質(zhì)量大，圖像的斜率大，下落相同的高度時動能增加的大一些，可見，重錘的質(zhì)量越大，空氣阻力的影響越小，直線M、N斜率不一樣的原因是空氣阻力和摩擦阻力對二者的影響不一樣，對M的影響較小。數(shù)學分析如下：設重錘質(zhì)量為m，阻力為f，根據(jù)動能定理得重錘所受阻力f與質(zhì)量m的比值不同，導致兩圖線斜率不同，且均小于2g四、解答題（本題共4小題，共40分。寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）16.無人機在距離水平地面高度處，以速度水平勻速飛行并釋放一包裹，不計空氣阻力，重力加速度為。(1)求包裹釋放點到落地點的水平距離；(2)求包裹落地時的速度大小；(3)以釋放點為坐標原點，初速度方向為軸方向，豎直向下為軸方向，建立平面直角坐標系，寫出該包裹運動的軌跡方程?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】(1)包裹脫離無人機后做平拋運動，在豎直方向做自由落體運動，則解得水平方向上做勻速直線運動，所以水平距離為(2)包裹落地時，豎直方向速度為落地時速度為(3)包裹做平拋運動，分解位移兩式消去時間得包裹的軌跡方程為17.如圖所示，光滑水平面AB與粗糙的豎直半圓軌道BCD在B點相切，半圓軌道BCD的半徑R=0.4m，D點是半圓軌道的最高點。將一質(zhì)量m=0.1kg的物體（可視為質(zhì)點）向左壓縮輕彈簧至A點后由靜止釋放，脫離彈簧后經(jīng)過B點時的速度vB=5m/s，之后物體沿半圓軌道運動，恰好能通過D點。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）彈簧被壓縮至A點時彈性勢能Ep；（2）物體通過半圓軌道上B點時對軌道的壓力大小FN；（3）物體沿半圓軌道BCD從B點到D點運動過程中阻力所做的功W。【答案】（1）Ep=1.25J（2）FN=7.25N（3）W=?0.25J【解析】【小問1解析】根據(jù)能量守恒解得【小問2解析】物體通過B點時，根據(jù)牛頓第二定律解得F=7.25N由牛頓第三定律【小問3解析】物體恰好能通過D點，滿足從B到D過程中由動能定理解得W=?0.25J18.在研究流體運動規(guī)律時，可以建立理想流體模型，即不考慮其壓縮性和粘滯性，認為流體是穩(wěn)定流動的。（1）如圖1所示，風力發(fā)電機組的風輪半徑為R，風輪處平均風速為v，風向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，空氣密度為ρ，假設該風力發(fā)電機將此圓面內(nèi)的空氣動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，求該發(fā)電機發(fā)電的功率P；（2）在設計噴泉時，使用的電動機輸出功率為P0，為使噴泉噴出的水柱能達到的高度為H，如圖2所示。已知重力加速度為g，水的密度為ρ，假設電動機輸出的能量全部轉(zhuǎn)化為噴出水的機械能。求噴泉噴管內(nèi)的流量Q（單位時間內(nèi)流出水的體積）；（3）噴霧器是一種常見的清潔或加濕工具。其核心部件是兩端開口的細管（噴嘴）。如圖3甲所示，當高壓氣流從粗管