文昌中学2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

文昌中学2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项：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：（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、(本题9分)如图所示，半径为的竖直圆柱形转筒，绕其竖直中心轴以大小为的角速度转动，可视为质点的物体靠在圆筒的内壁上，若要使物体不下落，则它与圆筒间的动摩擦因数至少为（物体与圆筒间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为）（）A． B． C． D．2、(本题9分)对于一个做匀减速直线运动的物体，在它静止前，下列说法中正确的是A．速度越来越小 B．速度越来越大C．加速度越来越小 D．加速度越来越大3、(本题9分)李友华开着电动车做平抛运动，以下说法正确的是（）A．若只将其抛出点的高度增加一倍，则它在空中运动的时间也增加一倍B．若只将其抛出点的高度增加一倍，则它的水平位移也增加一倍C．若只将其初速度增加一倍，则其水平位移也增加一倍D．若只将其初速度增加一倍，则其在空中运动时间也增加一倍4、(本题9分)玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变5、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（）A．4V B．8V C．12V D．24V6、(本题9分)举世瞩目的“神舟”十号航天飞船的成功发射，显示了我国航天事业取得的巨大成就．已知地球的质量为M，引力常量为G，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则飞船在圆轨道上运行的速率为A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，斜面体放在光滑水平面上，一小物体从斜面体顶端无摩擦地自由滑下，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A．重力对滑块做正功B．斜面对滑块的支持力对滑块不做功C．斜面对滑块的支持力对滑块做负功D．滑块对斜面的压力对斜面做负功8、如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10V、15V、20V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，下列说法正确的是A．粒子在c处加速度大于在b处的加速度B．粒子带正电C．粒子从a运动到c过程中动能不断增加D．粒子在a点的动能为25eV9、(本题9分)如图所示,质量为的物块下方有一竖直的轻弹簧,弹簧的下端距离水平地面为,将物块和弹簧由静止自由释放,物块下降了时,速度再次为零,重力加速度为,下列说法正确的是（）A．弹簧性势能开始增加时物块的动能随即减小B．物块的速度再次为零时,弹簧的弹性势能为C．物块从开始下落到速度再次为零,物块克服弹簧弹力做功为D．物块的速度最大时,弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小10、(本题9分)如图，电源的电动势，内阻，定值电阻，M是电动机，其线圈电阻，电动机正常工作时，理想电压表示数为6V，则（）A．通过电源的电流为1.5AB．定值电阻R两端的电压为8VC．电动机的输出功率为5WD．电源的效率约为93.3%11、(本题9分)如图所示，相同质量的三个物块同时由静止开始，分别沿着底边长度相同而倾角不同的固定斜面a、b、c由顶端滑到底端，则下列叙述正确的是（）A．若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同B．若物块到达底端时的动能相同，则物块与斜面c之间的动摩擦因素最大C．若斜面光滑，则在斜面c上运动的物块一定最后到达斜面底端D．若斜面光滑，则三个物块一定同时运动到斜面底端12、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内通过横截面积的电子数目可表示为（）A．nSvΔt B．nvΔt C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C。若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________。（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s。（保留两位有效数字）14、（10分）利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O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．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）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）(本题9分)从离地面高h＝5m的平台上，以＝10m/s的初速度斜抛出一质量m＝3kg的小球，小球到达最高点时速度＝5m/s，以水平地面为零势能面，不计空气阻力，g＝10m/s1．求：（1）小球到达最高点的高度；（1）小球落地时速度的大小；（3）小球离地面多高时，小球的动能和重力势能相等。16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1kg的小球(可看作质点)从B点正上方H＝0.75m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g＝10m/s2)求：（1）小球经过B点时的动能；（2）小球经过最低点C时的速度大小vC；（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小．17、（12分）(本题9分)已知地球同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球半径为R，地球视为均匀球体，两极的重力加速度为g，引力常量为G，求：（1）地球的质量；（2）地球同步卫星的线速度大小．

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、A【解析】设以的角速度转动时，物体恰好能静止，则在竖直方向上，在水平方向上，故解得，A正确．2、A【解析】匀减速直线运动是加速度不变而速度均匀减小的运动，故A正确，BCD错误．3、C【解析】试题分析：平抛运动过程中，运动时间t=2hg，如果高度增加一倍，则运动时间增加2倍，A错误，水平位移x=故选C考点：考查了平抛运动点评：关键是知道平抛运动的下落时间只和下落的高度有关，这一点是易错点4、C【解析】

A．桥面受向下的弹力，是因为车发生了弹性形变产生的对桥面向下的压力，选项A错误；B．汽车也会发生形变，汽车受到桥面向上的弹力，选项B错误；CD．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，选项C正确，D错误；5、B【解析】试题分析：根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B．考点：电势【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙．6、A【解析】研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：v＝，故选A．7、AC【解析】

A．滑块下滑，高度降低，重力做正功，故A正确；BC．滑块下滑且跟着斜面向右运动，斜面对滑块的支持力与滑块的位移成钝角，故对滑块做负功，故B错误，C正确；D．因为滑块对斜面的压力使得斜面向右运动，斜面的位移向右，故滑块对斜面的压力对斜面做正功，D错误。故选AC。8、BD【解析】

考查带电粒子在电场中运动规律，根据电场力做正负功判断动能、电势能变化。【详解】A．由等势线可以画出电场线，因等差等势线间距相等，说明电场为匀强电场，粒子在c处加速度等于在b处的加速度，故A不符合题意。B．粒子只受电场力作用，电场力指向轨迹内侧，说明粒子带正电。故B符合题意。C．粒子从a运动到c过程中，电场力做负功，动能不断减小。故C说法不符合题意。D．粒子在C处电势能为20ev，C点电势为20v，由EP【点睛】物体做曲线运动时，合力一定指向轨迹内侧，只有电场力做功时，粒子动能、电势能总和不变。根据等势线可以画出电场线，电场线垂直等势线，且从高电势指向低电势。9、CD【解析】弹簧下端刚接触地面时，弹簧的弹性势能开始增加，此时由于重力大于弹力，物体动能仍然会增加，当弹力等于重力时，动能最大，以后动能减小，故A错误；物体的速度再次为零时，物体的重力势能减小mgH，物体的动能不变，可知弹黄的弹性势能为mgH．故B错误；物块从开始下落到速度再次为零，物体的重力势能减小mgH，物体的动能不变，所以物体的机械能减小mgH，由功能关系可知，物块克服弹簧弹力做功为mgH．故C正确；物块与弹簧组成的相同的机械能守恒，由功能关系可知，当物体的速度最大时，弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和最小．故D正确．故选CD．点睛:本题考查牛顿第二定律的动态分析以及能量守恒定律等，重点要分析弹簧弹力与重力的大小关系，从而分析物体的速度变化情况；知道系统的动能、重力势能和弹性势能之和守恒．10、BCD【解析】

A、设理想电压表示数为U，电路中电流为I，由闭合电路欧姆定律得：，可得：则通过电源和电动机的电流为1A，故A错误；B、根据欧姆定律可知定值电阻R两端的电压为，故B正确；C、电动机消耗的电功率为：电动机的发热功率为：故电动机的输出功率为：，故C正确；D、电源的效率，故D正确。11、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg与θ角无关，所以若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同，故A正确；B.由动能定理可得，物块到达底端时的动能E物块到达底端时的动能相等，因为c初位置最高，说明物块与斜面c之间摩擦力做功最多，而底边长度相同，所以物块与斜面c之间的动摩擦因素最大，故B正确；CD.若斜面光滑，由运动学公式可知：L解得：t=当θ=45°时，用时最短，由于不知道三个斜面的倾角，所以无法在哪个斜面上的物体先到达底端，故CD错误。12、AC【解析】

CD．根据电流的微观表达式I=nqvS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I△t则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为选项C正确，D错误；AB．将I=nevS代入得故A正确，B错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.5【解析】

（1）在竖直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，联立解得：。（2）根据，代入数据解得：v0=1.5m/s14、AB-mghBC不正确【解析】

(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；C.在验证机械能守恒时，mgh=既需要验证gh=即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mghBB点的速度为：则增加的动能为：(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．(4)[5]若