2023-2024学年福建省邵武七中高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年福建省邵武七中高一物理第二学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)为了行驶安全，小车进入城区应适当减速，某小车进入城区前功率恒为P，做匀速直线运动，进入城区后仍沿直线行驶，所受阻力不变，但功率立刻变为P2A．小车做匀速直线运动B．小车做匀减速直线运动C．小车先匀速后减速直线运动D．小车先减速后匀速直线运动2、两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，B球在前，A球在后，mA＝1kg、mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝3m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度可能是()A．v′A＝4m/s，v′B＝4m/s B．v′A＝4m/s，v′B＝5m/sC．v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s D．v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s3、(本题9分)下列实例属于超重现象的是()A．汽车驶过拱形桥顶端B．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动C．荡秋千的小孩通过最低点D．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动4、(本题9分)如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则前2s内重力的平均功率和2s末的瞬时功率分别为()A．48W24WB．24W48WC．24W12WD．12W24W5、(本题9分)如图为湖边一倾角为的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点以速度沿水平方向仍一小石子，已知，不计空气阻力，取．下列说法正确的是（）A．若，则石块可以落入水中B．若，则石块不能落入水中C．若石子能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D．若石子不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大6、(本题9分)质量为1kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示．外力F和物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.下列分析正确的是()A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B．物体运动的位移为13mC．物体在前3m运动过程中的加速度为3m/s2D．x＝9m时，物体的速度为3m/s7、(本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．人从A到B运动过程中机械能一直减小8、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得（）A．在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态B．从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态C．t3时刻弹簧弹性势能为6JD．在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态9、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力f做功为－mgLD．空气阻力f做功为10、某静电场的电场线如图中实线所示，一带电粒子仅受电场力作用在电场中运动，虚线MN为其运动轨迹，以下说法中正确的有A．M点场强大于N点场强B．M点场强小于N点场强C．M点电势高于N点电势D．M点电势低于N点电势二、实验题11、（4分）验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10﹣3m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg为直尺的质量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_____．（2）表格中的数据①、②、③分别为_____、_____、_____．（3）通过实验得出的结论是：_____．（4）根据该实验，请你判断下列△Ek﹣△h图象中正确的是_____．12、（10分）(本题9分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为________cm.图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较________(用题目中涉及的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒．(3)通过多次实验发现，小球通过光电门A的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_____________________________________________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？14、（14分）(本题9分)如图所示，一根长为0.2m，能够承受的最大拉力为16N的细线，一端系着一个质量是0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的线速度增大到v0(1)这时小球运动的线速度v(2)若桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落点到A点距离。15、（13分）(本题9分)如图是弹簧枪发射钢珠前，测量弹簧的弹性势能的装置，M为半径R＝1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为钢珠接收罩，它是一个与轨道的最低点A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的弹簧枪（枪的水平长度远小于M的半径），可向M轨道发射速度不同的质量均为m＝0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。取g＝10m/s2。（1）某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上；求该次发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep1（2）另一次发射的小钢珠沿轨道从B点水平飞出后落到N上的位置与A点水平距离为s＝4.8m，求该次发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep2

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

匀速运动时，牵引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，当功率减半，速度不突变，则牵引力变为F2＜小车做减速运动，因为速度减小，功率不变，则牵引力由F2A.小车做匀速直线运动.故选项A不符合题意.B.小车做匀减速直线运动.故选项B不符合题意.C.小车先匀速后减速直线运动.故选项C不符合题意.D.小车先减速后匀速直线运动.故选项D符合题意.2、A【解析】

两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，碰前总动量：mAvA+mBvB=12kg∙m/s；碰前总动能：mAvA2+mBvB2=27J；A.如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v

代入数据解得：v=4m/s；选项A正确；

B.若v′A＝4m/s，v′B＝5m/s，此时碰后总动量为mAv′A+mBv′B=14kg∙m/s；系统的动量不守恒，选项B错误；C.若v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s，则碰后总动能：mAvA′2+mBvB′2=44J>27J；则不可能发生，选项C错误；D.若v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s，则v′A>v′B，则不可能发生二次碰撞，选项D错误；3、C【解析】试题分析：汽车驶过拱形桥顶端时，具有向下的加速度，故处于失重状态，故A错误；跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时，只受重力，具有向下的加速度，处于完全失重状态，故B错误；荡秋千的小孩通过最低点时，具有向上的加速度，故处于超重状态，故C正确；绕地球作圆周运动的宇宙飞船，具有向下的加速度，处于失重状态，故D错误；故选C考点：超重和失重．点评：本题关键要明确：（1）当物体具有向上的加速度时，处于超重状态；（2）当物体具有向下的加速度时，处于失重状态．4、B【解析】

由得，木块的加速度：

前2s内木块的位移：

重力在前2s内做的功，平均功率

木块在第2s末的瞬时速度

第2s末重力的瞬时功率，故选B．【点睛】本题注意瞬时功率的一般表达式．5、A【解析】

AB．小球落在O点下落的高度h=40×m=20m，则运动的时间，则要恰好落在O点的初速度，，可知石块可以落入水中，故A正确，B错误．C．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知，，初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误．D．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有，速度与水平方向的夹角，因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故D错误．6、ACD【解析】

在W-x图中，斜率是力。A．由：Wf＝Ffx对应题图乙可知，物体与地面之间的滑动摩擦力Ff＝2N，由Ff＝μmg可得：μ＝0.2A正确；C．由：WF＝Fx对应题图乙可知，前3m内，拉力F1＝5N，3～9m内拉力F2＝2N，物体在前3m内的加速度：a1＝＝3m/s2C正确；D．由动能定理得：WF－Ffx＝mv2可得x＝9m时，物体的速度为v＝3m/sD正确；B．物体的最大位移：xm＝＝13.5mB错误．7、BD【解析】A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．8、AC【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压缩状态，时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知，时刻两物体相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确．9、ABD【解析】

A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为WG=mgL，故A正确；B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即，故C错误，D正确。10、BC【解析】

电场线越密集的位置场强越大，则M点场强小于N点场强，选项A错误，B正确；沿着电场线方向电势降低，故M点的电势高于N点的电势，所以C正确，D错误．二、实验题11、（1）当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在实验误差允许的范围内，机械能守恒（4）C．【解析】（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．

（2）根据题意可知：，则动能的增加量△Ek5＝Mv52−Mv12=×0.1×(4.222−3.142)J=0.397J，重力势能的减小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．

（4）根据机械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h图线为过原点的倾斜直线，故选C．点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．12、1.0204小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大【解析】（1）游标卡尺主尺读数是10mm，游标尺第4个对与主尺对齐，所以游标尺读数是0.05╳