2024-2025学年北京市十二中物理高一下期末统考试题含解析.doc

2024-2025学年北京市十二中物理高一下期末统考试题
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)如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q 和﹣Q．在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入，则小球

A．速度先增大后减小
B．受到的库仑力先做负功后做正功
C．受到的库仑力最大值为
D．管壁对小球的弹力最大值为
2、 (本题9分)质量为1kg的手榴弹，掷出后达到最高点时水平速度为5m/s，此时手榴弹炸成两块，一块弹片质量为0.6kg，以15m/s的速度沿原方向运动，则另一块弹片爆炸后的速度大小为（　　）
A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s
3、 (本题9分)下列物理量中，都是矢量的是（）
A．力和功 B．加速度和时间 C．力和位移 D．力和高度
4、 (本题9分)为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v，重力加速度为g，则
A．v=gRtanα B．v=gRsinα C．v= D．v=
5、 (本题9分)在粒子物理学的研究中,经常应用“气泡室”装置。粒子通过气泡室中的液体时能量降低,在它的周围有气泡形成,显示出它的径迹,如图所示为带电粒子在气泡室运动径迹的照片,气泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列有关甲、乙两粒子的判断正确的是

A．甲粒子从b向a运动 B．乙粒子从c向d运动
C．甲粒子带正电 D．乙粒子带负电
6、 (本题9分)将物体从A点以60J的初动能竖直上抛，当物体到达B点时，其动能损失了50J，而机械能损失了10J，设物体在运动过程中所受阻力大小不变，则当物体落回到A点时，它的动能为：（ ）
A．40J B．50J C．48J D．36J
7、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s1．由图中数据可得

A．物体的质量为1 kg
B．h=0时，物体的速率为10 m/s
C．h=1 m时，物体的动能Ek=40 J
D．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J
8、 (本题9分)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则

A．A的示数增大 B．的示数增大
C．与的比值大于r D．大于
9、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是

A．电源总功率一直变大
B．电源效率一直变小
C．电源输出功率先变大再变小
D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小
10、 (本题9分)小娟、小明两人共提一桶水，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（　　）

A．当θ为120°时，F=G
B．不管θ为何值，F=G/2
C．当θ=0°时，F=G/2
D．θ越大时F越小
11、下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12、 (本题9分)如图所示，物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动，下列说法正确的是（ ）

A．F是恒力
B．物块受到轨道的支持力逐渐增大
C．物块受到的合外力逐渐增大
D．F与支持力的合力跟物块的重力大小相等
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)一实验小组要用如图所示的装置探究动能定理，关于实验操作下列说法正确的是_________．

A．应改变橡皮筋拉伸的长度，打出不同的纸带进行分析
B．应保持橡皮筋拉伸的长度不变，改变橡皮筋的条数，打出不同的纸带进行分析
C．应选取纸带上点迹间隔均匀的一段进行测量，以求出小车匀速运动时的速度
D．实验中将木板左端适当垫高的目的是：使重力分力平衡掉小车和纸带受到的摩擦力，提高实验的精确度
14、 (本题9分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

① 下列说法哪一项是正确的___________．（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
② 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）．

15、 (本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)对于该实验，为了减少实验误差，纸带下方所挂重物应该选用质量和密度较__________的。
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，某同学用毫米刻度尺测出了BD的长度，为了能完成验证机械能守恒定律，还需要再测出一个_____________的长度。

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v＝3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R＝1.0m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计．求：
（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s．
（2）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力．

17、（10分）如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求

（1）小滑块a通过O点时的速度大小；
（2）碰撞后小滑块b的速度大小
（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。
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、C
【解析】
对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．
【详解】
AB．由等量正负电荷的电场分布可知，两电荷连线中垂线上的电场线水平向右，因此电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，电场力和速度方向垂直；电场力（库仑力）不做功；故AB错误；
C．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：
；
根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，故C正确；
D．根据C选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D错误；
故选C．
本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别．
2、B
【解析】
手榴弹炸过程动量守恒，以手榴弹原飞行方向为正方向，由题意知
v0=5m/s
炸成两块后，设m1=0.6kg的大块速度为v1=15m/s，m2=0.4kg的小块速度为v2。由动量守恒定律得

代入数据解得
v2=-10m/s
负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反，故B正确。
故选B。
3、C
【解析】A、力是既有大小又有方向的矢量，功是只有大小没有方向的标量，故A错误；
B、加速度是既有大小又有方向的矢量，时间是只有大小没有方向的标量，故B错误；
C、力和位移是既有大小又有方向的矢量，故C正确；
D、高度是只有大小没有方向的标量，故D错误。
点睛：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则。
4、D
【解析】
火车受力如图所示：

在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根据牛顿第二定律有：，解得火车规定行驶速度为：.
A.v=gRtanα与计算结果不相符；故A错误.
B v=gRsinα与计算结果不相符；故B错误.
C.v=与计算结果不相符；故C错误.
D.v=与计算结果相符；故D正确.
5、A
【解析】
带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则半径减小，即可由轨迹分析粒子入射的方向．由左手定则判断电荷的电性。
【详解】
带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，由粒子轨道半径公式：可知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，甲粒子的运动方向是从b向a运动，乙粒子从d向c运动，
甲粒子从b向a运动，由左手定则可知，甲粒子带负电
乙粒子从d向c运动，由左手定则可知，乙粒子带正电。
故应选：A。
本题只要掌握带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径和左手定则就能正确解答，掌握基础知识是解题的前提与关键，平时要注意基础知识的学习与应用。
6、D
【解析】
试题分析：物体上升过程中，重力mg和空气阻力f做负功．物体到达最高点时，动能所有转换为势能和机械能，有：，到达B点时，故，，因为到B点时机械能损失，所以到达最高点时，机械能损失为，所以，回到出发点时机械能损失24J，故物体落归到抛物点时的动能为EK=60-24J=36J，D正确
考点：考查了功能关系的应用
7、AD
【解析】
A．Ep-h图像知其斜率为G，故G= =10N，解得m=1kg，故A正确
B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；
C．h=1m时，Ep=40J，Ek= E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误
D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek- Ek’=100J，故D正确
8、ACD
【解析】
A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；
B．电压表测量定值电阻的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大．电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；
D．电压表测量滑动变阻器电压，设电流增加量为，则根据，，所以，选项D对；
C．电压表的变化量，所以，选项C对．
9、AB
【解析】
A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；
C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；
D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。
10、AC
【解析】
当两人手臂上的拉力夹角为0°时，2F=G，F=G/2，选项C正确；当两人手臂上的拉力夹角为120°时，由平行四边形定则，F=G，A正确；由平行四边形定则，合力一定，当两个力夹角越大，分力也就越大，故BD错误。
11、ACD
【解析】
人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。
解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．
12、BD
【解析】
物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动过程中，物块受三力平衡如图，在向上缓慢移动过程中，随着的逐渐增大，F逐渐变大；轨道对物块的支持力N逐渐增大；物块受到的合外力为零；F与支持力的合力跟物块的重力大小相等，方向相反，故AC错误，BD正确。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、BCD
【解析】
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A错误，B正确；需要测量出加速的末速度，即最大速度，也就是匀速运动的速度，所以应选用纸带上打点间隔均匀的一段进行测量，故C正确；实验中将木板左端适当垫高的目的是使重力分力平衡掉小车和纸带受到的摩擦力，提高实验的精确度，故D正确；故选BCD．
14、C 0.653
【解析】
试题分析：①车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；而平衡摩擦力是小车带动纸带恰好做匀速运动，A错误；设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：
对小车有：F=Ma；
对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足小车的总质量远大于钩码质量，这样两者才能近似相等．为使纸带打上尽量多的点，实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
② 中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得：=0.653m/s.
考点：本题考查探究恒力做功与动能改变的关系
15、 大; OC;
【解析】（1）选用质量和密度较大的重锤，可以减少空气阻力来减小误差；
（2）知道BD的长度则可以利用中点时刻的速度等于平均速度求出C点的速度，如果再测出OC之间的距离则可以验证从O点到C点机械能是否守恒了，所以还需要测量OC的长度；

三．计算题(22分)
16、（1）1.2m （2）6200N
【解析】
（1）车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得，
竖直方向上有，水平方向上有，
解得，；
（2）摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度为：；
到达A点时速度为：，
设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则有，即有；
对摩托车受力分析可知，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，
所以有，代入数据解得，由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为6200N．
17、（1）3m/s；（2）1m/s；（3）0.3J。
【解析】
（1）小滑块从曲线轨道上下滑的过程中，
由机械能守恒定律得：
代入数据解得，小滑块a通过O点时的速度：v0＝3m/s；
（2）碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，
由动量守恒定律得：mv0＝Mv1，
代入数据解得 v1＝1m/s；
（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能：△E＝mv02﹣Mv12，
代入数据解得△E＝0.3J