北京市昌平区2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试卷（PDF版含答案）

昌平区 2023—2024学年第二学期高一年级期末质量抽测
物 理 试 卷
2024．7
本试卷共 8 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在
试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡收回。
第一部分
本部分共 20 题，每题 3 分，共 60 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目
要求的一项。
请阅读下述文字，完成第 1 题～第 4 题。
圆周运动是生活中常见的一种运动。如
图 1所示，一个小朋友坐在圆盘上随圆盘一
起在水平面内做匀速圆周运动；如图 2所示， O
将小球拴在细绳一端，用手握住绳的另一端， L
使小球以O点为圆心在竖直面内做完整的圆 m
周运动。已知小球的质量为 m，细绳的长度 图 1 图 2
为 L，重力加速度为 g，不计空气阻力。
1．在图 1所示情景中，下列说法正确的是
A．小朋友受重力、支持力和向心力作用
B．小朋友受重力、支持力、摩擦力和向心力作用
C．小朋友做圆周运动的向心力由摩擦力提供
D．小朋友所受摩擦力的方向沿轨迹的切线方向
2．在图 1所示情景中，下列说法正确的是
A．当圆盘转动变快时，小朋友容易相对圆盘滑动
B．当圆盘转动变慢时，小朋友容易相对圆盘滑动
C．当小朋友的位置离圆心较近时，小朋友容易相对圆盘滑动
D．当小朋友的位置离圆心较远时，小朋友不容易相对圆盘滑动
3．在图 2所示情景中，下列说法正确的是
A．小球可能在竖直面内做匀速圆周运动
B．小球不可能在竖直面内做匀速圆周运动
C．小球运动到最低点时，细绳拉力可能小于小球的重力
D．小球运动到最高点时，细绳拉力一定大于小球的重力
高一物理试卷 第 1 页（共 8页）
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4．在图 2所示情景中，下列说法正确的是
A．小球在最高点的速度可能恰好为 0
B．小球在最低点的速度大小至少为 2 gL
C．小球在最低点和最高点时，细绳对小球的拉力大小之差随速度变化
D．小球在最低点和最高点时，细绳对小球的拉力大小之差恒为 6mg
请阅读下述文字，完成第 5 题～第 8 题。
跳台滑雪是冬季奥林匹克运动会最具观赏性的项目之一。如图 3所示为简化的
跳台滑雪的雪道示意图，假设运动员从助滑道上滑下后，从起跳平台 A点沿水平方
向飞出，在斜坡 B点处着陆。飞行过程中，运动员
与斜坡间距离最大处记为 C（图中未画出）。将运
动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力。已知
运动员从 A点飞出时的速度大小为 v ，斜坡与水平 30°0
方向的夹角为 30°，重力加速度为 g。 图 3
5．关于运动员离开起跳平台后在空中的运动，下列说法正确的是
A．加速度的大小、方向均在变化
B．速度的大小、方向均在变化
C．相等的时间内，速度的变化量不相同
D．相等的时间内，位移的变化量相同
6．关于运动员离开平台后在空中运动的过程中，他的速度方向与水平方向的夹角 的
正切值 tan 随时间 t变化的图像是图 4中的
tan tan tan tan
O t O t O t O
A B C D
t
图 4
7 9．运动员从 A点水平飞出到在斜坡 B点着陆的过程中
A．选地面为参考系，运动员的动能先减小后增大
B．选起跳平台为零势能面，运动员的重力势能逐渐增大
C．运动员所受重力的功率逐渐增大
D．运动员所受重力的功率先减小后增大
高一物理试卷 第 2 页（共 8页）
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8．根据题干中已知信息，某同学列出可能求出的选项：①运动员到达 B点时的速度；
②运动员到达 C点时的速度；③运动员从 A点到 C点所用的时间；④C点与斜坡
间的距离。
你认为可以求出上述所列出选项中的
A．4项 B．3项 C．2项 D．1项
请阅读下述文字，完成第 9 题～第 12 题。
万有引力定律揭示了复杂运动背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物
遵循同样的科学法则。
9．关于行星绕太阳的运动，下列说法正确的是
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．太阳位于行星椭圆轨道的中心处
C．某一行星离太阳越近时，运动速度越大
D．不同行星轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方的比值不相等
10．如图 5所示，卫星 1和卫星 2绕地球的运动可近似为匀速 卫星 2
圆周运动，卫星 2的轨道半径更大些。下列说法正确的是 卫星 1
A．卫星 1的向心加速度较小 地球
B．卫星 1的线速度较小
C．卫星 2的角速度较大
D．卫星 2的周期较大 图 5
11．天文学家发现地球有一颗卫星在圆形轨道上绕其做匀速圆周运动，并测出了卫星的
轨道半径 r和运行周期 T。已知引力常量 G。由此可推算出
A．地球的质量 B．卫星的质量
C．地球的平均密度 D．卫星受到的引力
12．牛顿借鉴了胡克等科学家关于“行星绕太阳做圆运动时受到的引力与行星到太阳距
m
离的平方成反比”的猜想，运用牛顿运动定律证明了行星受到的引力 F1 2 ，论r
M Mm
证了太阳受到的引力 F2 2 ，进而得到了太阳与行星间的引力 F G 2 （其中 Mr r
为太阳质量，m为行星质量，r为行星与太阳的距离）。牛顿还认为这种引力存在
于所有的物体之间，通过苹果在地面附近下落和月球绕地球运动的加速度比例关系，
证明了地球对苹果、地球对月球的引力属于同种性质的力，满足同样的规律，从而
提出了万有引力定律。关于这个探索过程，下列说法正确的是
高一物理试卷 第 3 页（共 8页）
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A 4π
2 r 3 M
．对行星绕太阳运动，根据 F2 M r和 得到 F∝T 2 T 2
k 2 r 2
2 3
B 4π r m．对行星绕太阳运动，根据 F1 m 和 得到 F∝T 2
r 2 kT 1 r2
C．在计算苹果的加速度时需要用到地球的自转周期
D．在计算月球的加速度时需要用到月球的半径
请阅读下述文字，完成第 13 题～第 16 题。
如图 6所示，长度为 l的细绳悬挂质量为 M的木块，质
量为 m的子弹以速度 v0沿水平方向射入木块并留在木块中。 α
测出木块偏离竖直方向的最大角度为α。子弹射入木块的时间
极短，木块上摆的过程中未发生转动。不计空气阻力，重力 v0
加速度为 g。
13．将子弹和木块视为一个系统，下列说法正确的是 图 6
A．子弹射入木块的过程中，系统的机械能守恒
B．子弹射入木块的过程中，系统的机械能增加
C．子弹和木块上摆过程中，系统的机械能减小
D．子弹和木块上摆过程中，系统的机械能守恒
14．子弹射入木块相对木块静止后瞬间，子弹和木块的速度大小为
A v． 0 B． v m
2 0 m M
C． 2gl(1 cos ) D． 2gl cos
15．子弹射入木块相对木块静止后瞬间，细绳中张力大小为
A． (m M )g B． (m M )g(3 2cos )
v 2
C． (m M ) 0 D． 2(m M )gl cos
l
16．子弹和木块相互作用的过程中，系统机械能的减少量为
A 1． mv 20 B
1
． mv 20 (m M )gl2 2
C． (m M )gl(1 cos ) D 1． mv 20 (m M )gl(1 cos )2
请阅读下述文字，完成第 17 题～第 20 题。
物理学在长期的发展进程中，形成了一整套系统的研究问题的思想方法。例如
比值定义法、极限思想、等效替代法、类比法、微元法等。这些思想方法极大地丰
富了人们对物质世界的认识，拓展了人们的思维方式。
高一物理试卷 第 4 页（共 8页）
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17．图 7中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段
时间内从 B点运动到 A点，当 B点越来越靠近 A点时，
质点的平均速度方向将越来越接近 A点的切线方向。
当 B点与 A点的距离接近 0时，质点在 A点的速度方
向沿过 A点的切线方向。下列说法中不正确的是
图 7
A．平均速度和瞬时速度的方向总是一致的
B．平均速度的方向与位移方向总是一致的
C．当 t→0时，平均速度趋于瞬时速度
D．瞬时速度的定义用到极限的思想方法
18．利用微元思想可以解决变力做功问题。如图 8所示，用 F
大小不变的水平外力 F作用于小车上，F的方向时刻与小
车的速度方向相同，使小车沿半径为 R的圆弧轨道缓慢运
动一周，该过程中力 F所做的功为
A．0 B． 2πFR
图 8
C． πFR D． 2FR
19．我们用角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，即
。角速度是个矢量，角速度的方向可以通过右手螺旋
t
定则来判断：如图 9所示，使右手的四指方向与物体旋转的
方向一致，则大拇指所指的方向即为角速度的方向。下列说
法正确的是 图 9
A．由角速度的定义可知，ω与 θ 成正比
B．匀速圆周运动是线速度不变的运动
C．匀速圆周运动是角速度不变的运动
D．物体无论是顺时针还是逆时针旋转，角速度方向都不变
20．当做圆周运动的物体角速度 ω 变化时，我们可以引入角加速度 β 来描述角速度变
v
化的快慢，即 。类比加速度的定义 a ，判断下列说法正确的是
t t
A．角加速度的单位是 rad/s
B．角速度变化越大，角加速度越大
C．物体做匀速圆周运动时，角速度为零
D．物体做匀速圆周运动时，角加速度为零
高一物理试卷 第 5 页（共 8页）
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第二部分
本部分共 5 题，共 40 分。
21．（6分）
某同学用如图 10所示装置研究平抛运动。 硬板 白纸
将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板
P
上，钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从 Q点飞出，落 Q
在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低， 重
垂
钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出
线
一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球。如此重 M N
复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有________。 图 10
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）某同学正确操作实验，得到平抛运动轨迹。为了
O x x
定量研究，在轨迹上取 A、B、C三个点，使 AB A y1
和 BC的水平间距相等且均为 x，测得 AB和 BC
B
的竖直距离分别是 y1 和 y2，如图 11 所示。则
y2
y1 ________ 1（选填“大于”“等于”或“小于”）。
y2 3 C
根据数据可求得钢球平抛的初速度大小为 图 11
________（已知当地重力加速度为 g）。
22．（6分）
（1）甲同学用如图 12所示的实验装置验证机械能守恒定
打点
打点
律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、 纸带计时器
交流电源、纸带、重锤、刻度尺、天平、秒表。
①完成本实验不需要的器材有________。（填入正确 夹子
重物锤
选项前的字母）
A．刻度尺
B．天平
图图122
C．秒表
②实验中得到如图 13所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、
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B、C，测得它们到起始点 O（重物开始下落时打点计时器在纸带上打下
的第一个点）的距离分别为 hA、hB、hC。已知当地重力加速度为 g，打点
计时器打点的周期为 T。从打 O点到打 B点的过程中，若想验证机械能守
恒定律成立，需要满足的表达式为 ghB ____________。
O A B C
hA hB
hC
图 13
（2）乙同学在家里做“验证机械能守恒定律”实验。
他设计的实验装置如图 14所示，用细线的一端
系住一个较重的小铁锁（可视为质点），另一
l 小刀
端缠系在一支笔上，将笔放在水平桌面的边上
h
（记为 O点），用较重的书压住。将铁锁拉至 铁锁
与桌面等高处（细线拉直）由静止释放。在笔 s
的正下方某合适位置放一小刀，细线经过时，
图 14
立即被割断，铁锁继续向前运动，落在水平地
面上。该同学测得笔到地面的距离为 h，笔到铁锁的距离为 l，笔到铁锁落地
点的水平距离为 s。若满足 s2 ____________（用 l和 h表示），即可验证铁
锁从释放至运动到笔正下方的过程机械能守恒。
23．（9分）
如图 15所示，竖直平面内的四分之一光
滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。将质量为 m OA
的小滑块从圆弧轨道的最高点 A由静止释放，
R
小滑块经过圆弧轨道末端 B点，再沿水平面滑
行至 C点停下来。已知圆弧轨道的半径为 R，
B
滑块与水平面间的动摩擦因数为 μ，重力加速 C图 15
度为 g，不计空气阻力。求：
（1）滑块运动到 B点时的速度大小 vB；
（2）滑块运动到 B点时对圆弧轨道的压力大小 FN ；
（3）B、C间的水平距离 s。
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24．（9分）
2020年“天问一号”火星探测器成功发射，实现火星环绕和着陆；我国计划
在 2025～2030年间先后发射“天问二号”和“天问三号”，对火星实施探测和采
样返回任务。假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，探测器距火星表面的
高度为 h，运行周期为 T。已知火星半径为 R，引力常量为 G。
（1）求火星的质量 M；
（2）求火星表面的重力加速度大小 g。
（3）假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面的重力加速度，请写出一种
简便的测量方案。
25．（10分）
二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题。从能源和环境保护的角度出发，
近年来我国大力发展电动汽车。下表给出的是某款电动汽车的相关参数：
整车 0~100km/h 100km/h~0
参数指标 最大速度 电池容量
质量 加速时间 制动距离
数值 2000 kg 4.4 s 250 km/h 90 kW·h 40 m
请从上面的表格中选择相关数据，重力加速度 g取 10m/s2，不计车内人的质量，
完成下列问题：
（1）求汽车在制动过程中的加速度大小 a（计算过程中 100km/h近似为 30m/s）。
（2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为η = 80%，整车在行驶过程中的阻
力约为车重的 0.05倍，试估算此电动汽车以 20 m/s的速度匀速行驶时的续航
里程 X（能够行驶的最大里程）。
（3）某次直线行驶时，此电动汽车的速度从 5 m/s
P/kW
提升到 20 m/s用时 25 s，此过程中电动汽车 30
的牵引力功率随时间变化的关系如图 16所
示，整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的 8
0.05倍，求此加速过程中汽车运动的位移大 0 10 25 t/s
小 x。 图 16
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昌平区 2023—2024学年第二学期高一年级期末质量抽测
物理试卷参考答案及评分标准 2024.7
第一部分
本部分为单项选择题，共 20 题，每题 3 分，共 60 分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B D B D C A C D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 A B D C B D A B C D
第二部分
本部分共 5 题，共 40 分。
21．（6分）
（1）BD （2 g分） （2）大于 （2分） x （2分）
y2 y1
22．（6分）
1 h h
（1）①BC （2分） ② （ C A）2 （2分） （2） 4（l h l） （2分）
2 2T
23．（9分）
（1）从 A B 1到 ，滑块机械能守恒 mgR mv2B （2分）2
得 vB 2gR （1分）
2 v
2
（ ）滑块到 B点时 FN mg m B （2分）R
得 FN 3mg
由牛顿第三定律得 F N 3mg （1分）
（3）从 B到 C，根据动能定理得
μmgs 0 1 mv2
2 B
（2分）
高一物理答案 第 1 页（共 2页）
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得 s R （1分）
μ
24．（9分）
（1）设探测器的质量为 m，根据牛顿第二定律得
G Mm 2
2
2 m

R h （2分） R h T
4 2 R h 3
得火星的质量 M 2 （1分）GT

（2 Mm）设火星表面上一个物体的质量为 m'，则 G 2 m g （2分）R
4 2 R h 3M
得火星表面的重力加速度大小 g G 2 2 2 （1分）R T R
（3）【方案一】用弹簧测力计测出一个质量为 m的钩码的重力 G，则火星表面的
重力加速度 g G
m
【方案二】在距火星表面高 h处，由静止释放一个小钢球，测出其运动时间 t，
2h
则火星表面的重力加速度 g 2 （3分）t
说明：其它方案，合理即可。
25．（10分）
（1）根据匀变速直线运动公式 v2 v20 2as （2分）
得 a = -11.25 m/s2 （1分）
汽车在制动过程中的加速度大小为 11.25 m/s2
（2）根据动能定理 80%E 0.05mgX 0 （2分）
得 X = 259.2 km （1分）
3 (8 30) （ ）牵引力做功由 P-t图像的面积求出，即W 10 15 30 10 3J
2
6.4 105J （1分）
1 1
根据动能定理 W 0.05mgx mv2 22 mv （2分）2 2 1
得 x = 265 m （1分）
高一物理答案 第 2 页（共 2页）
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