陕西铜川市同官高级中学2024届物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

陕西铜川市同官高级中学2024届物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，若取向右为正方向，两球的动量分别是pA＝5.0kg·m/s，pB＝7.0kg·m/s.已知二者发生正碰，则碰后两球动量的增量ΔpA和ΔpB可能是()A．ΔpA＝－3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sB．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝3.0kg·m/sC．ΔpA＝3.0kg·m/s；ΔpB＝－3.0kg·m/sD．ΔpA＝－10kg·m/s；ΔpB＝10kg·m/s2、(本题9分)如图所示的曲线是某质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN质点由M点运动到P点与由P点运动到N点所用的时间相等下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化率为一定值C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，且方向也不相同D．质点在M、N间的运动是变加速曲线运动3、(本题9分)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机达到额定功率P．以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度为止，则整个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)A．钢绳的最大拉力为mgB．钢绳的最大拉力为C．重物的平均速度大小为D．重物匀加速运动的加速度为4、对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）A．使正对面积增大，电容将减小B．使正对面积减小，电容将减小C．将两极板的间距增大，电容将增大D．将两极板的间距增大，电容将不变5、(本题9分)你现在正在完成100分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对你以0.3C的速度匀速飞过（C为真空中的光速），则飞船上的观察者根据相对论认为你考完这场考试所用时间A．大于100分钟 B．等于100分钟 C．小于100分钟 D．不能确定6、关于机械能守恒，下列说法正确的是A．机械能守恒的物体，一定只受到重力的作用B．做变速运动的物体，机械能不可能守恒C．除受到重力外还受到其他力作用的物体，机械能不可能守恒D．外力对物体做负功时，物体的机械能也可能守恒7、(本题9分)中俄两国海军于2016年9月12日至19日在广东湛江以东海空域举行代号为“海上联合-2016”的联合军事演习.演习期间，一名中国空降兵从悬停在高空的直升飞机上竖直下落，他从离开飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是A．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末B．0~10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力C．0~10s内空降兵的速度和加速度都在增大D．在10s~15s时间里空降兵竖直方向的加速度方向向上，大小在逐渐减小8、(本题9分)发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率C．卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间D．卫星由轨道2变为轨道3机械能变大9、(本题9分)“嫦娥四号”月球探测器到达月球附近时，先在100km高的圆轨道环月运行，之后经历了环月变轨后开始实施动力下降，速度逐步降低。在距月面100m处开始悬停，自主避障后缓速下降并着陆在月球背面。若已知引力常量G，月球的半径R及下列数据，可求得月球质量的是（）A．“嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的速度B．“嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的周期C．“嫦娥四号”实施动力下降时的加速度D．“嫦娥四号”在100m高处悬停时受到的重力10、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率11、(本题9分)起重机通过缆绳吊着质量为的物体，沿竖直方向以加速度由静止开始提升高度，下列说法中正确的是（）A．物体的重力做功为B．物体的重力势能增加C．物体的机械能增加D．物体的动能增加12、如图是一辆汽车在平直路面上启动过程的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率P保持不变，汽车在整个行驶过程中受到的阻力大小恒定，由图像可知A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，中间时刻汽车的牵引力为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等．已知重力加速度大小为g,为求得，至少需要测量下列物理量中的___________A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离xC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量xE.弹簧原长(2)用（1）中所选取的测量量和已知量表示弹簧被压缩后的弹性势能，则弹性势能最大为Ep=_____________（用字母表示）14、（10分）(本题9分)如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，（1）该实验现象说明了A球在离开轨道后__________A．水平方向的分运动是匀速直线运动．B．水平方向的分运动是匀加速直线运动．C．竖直方向的分运动是自由落体运动．D．竖直方向的分运动是匀速直线运动．（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s，（）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)一粒子质量为m，带电量为＋Q，以初速度v与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向。16、（12分）(本题9分)世界互联网大会期间，桐乡乌镇的无人驾驶汽车引人瞩目。假设车重1000kg，汽车受到的阻力恒为汽车重力的0.2倍，汽车的额定功率为40kW，并且一直以额定功率行驶，求（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车的车速10m/s时加速度的大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球，试管的开口端与水平轴O连接．试管底与O相距5cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．求：(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？(g取10m/s2)

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【解题分析】根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=-3kg•m/s、△pB=3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=2kg•m/s、p′B=10kg•m/s，根据碰撞过程总动能可能不增加，是可能发生的，故A正确．两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相等，方向相反，若△PA=3kg•m/s，△PB=-3kg•m/s，违反了动量守恒定律，不可能，故B错误．根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=3kg•m/s、△pB=-3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=8kg•m/s、p′B=4kg•m/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误．如果△pA=-10kg•m/s、△pB=10kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=-5kg•m/s、p′B=17kg•m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能．故D错误．故选A．点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．2、B【解题分析】

因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，加速度不变：A、从M到N过程中，根据v=sBC、因加速度不变，故速度变化率为一定值，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故B符合题意，C不符合题意；D、在MN间的运动是匀变速曲线运动，故D不符合题意。3、B【解题分析】试题分析：加速过程物体处于超重状态，钢索拉力较大，拉力值将大于mg，因为当重物的速度为时，起重机达到额定功率P，根据P=Fv可得：，选项A错误，B正确；起重机保持该功率不变时做加速度减小的变加速运动，故重物的平均速度大小不等于，选项C错误；重物匀速运动阶段，由牛顿第二定律可知：F-mg=ma，解得，故选项D错误，故选B．考点：牛顿第二定律；功率.4、B【解题分析】

由电容器的决定式可知：A.正对面积增大，则电容增大，故A项与题意不相符；B.正对面积减小，则电容减小，故B项与题意相符；CD.增大两板间的间距，则电容器将减小，故CD项与题意不相符。5、A【解题分析】根据狭义相对论可知，飞船相对此考生以0.3c的速度匀速飞过时，飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间，可知飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间大于100分钟．选项A正确．故选A．6、D【解题分析】

A.机械能守恒的物体，一定只有重力做功，不一定只受到重力的作用；故A错误.B.做变速运动的物体，机械能可能守恒，如平抛运动的物体做变速运动，其机械能守恒；故B错误.C.除受到重力外还受到其他力作用的物体，若其他力对物体不做功，或做功代数和为零，物体的机械能守恒；故C错误.D.外力对物体做负功时，若外力就是重力，则物体的机械能守恒；故D正确.7、BD【解题分析】

打开降落伞后空降兵将做减速运动，故第10s末空降兵打开降落伞，根据v-t图象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不断减小的减速运动至15s末，10s～15s过程中速度向下，做减速运动，故加速度向上，A错误D正确；0～10s内空降兵空降兵向下做加速度不断减小的加速运动，受重力和空气阻力，根据牛顿第二定律，知合力向下，重力大于空气阻力，B正确C错误．8、CD【解题分析】

AB．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，则有解得，可知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故AB错误；C．由开普勒第三定律可知由于，所以，卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间，故C正确；D．卫星由轨道2变为轨道3，向后喷气加速，即气体对卫星做正功，所以卫星的机械能增大，故D正确。故选CD。9、AB【解题分析】

AB.根据万有引力提供向心力知，，所以月球的质量为，所以当已知“嫦娥四号”在环月轨道运行的周期和线速度时，可求得月球质量，故AB正确；C．已知“嫦娥四号”实施动力下降的加速度时，嫦娥四号做的是减速运动，加速度与动力下降阶段处的重力加速度不相等，由于条件不足，不能求出月球的质量，故C错误；D．已知悬停时的重力，重力等于万有引力，但不知道嫦娥四号的质量，所以不能求出月球质量，故D错误；10、ABC【解题分析】

A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；CD．由“对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．故选ABC．点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．11、AC【解题分析】

AB．因为物体上升，所以重力做功为，物体的重力势能增加，故A项正确，B项错误；C．对物体进行受力分析可知，由牛顿第二定律可得：解得：物体所受向上的拉力机械能增加等于除重力外的其它力的功，则机械能增量故C项正确；D．据动能定理可知，故D错误。12、BC【解题分析】

AB.0～t1时间内为倾斜的直线，加速度不变，汽车做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，牵引力不变，P=Fv，牵引力不变，速度增大，则功率增大，故A错误，B正确；C.t1～t2时间内图象的斜率变小，加速度减小，根据牛顿第二定律可知，牵引力变小，故C正确；D.t1~t2时间内，中间时刻的速度大于，则由P=Fv可知，汽车的牵引力，选项D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ABC（2）【解题分析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离x、桌面到地面的高度h，故选ABC；

（2）由平抛规律应有h=gt2，x=vt，又Ek＝mv2，联立可得：Ek＝【题目点拨】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．14、(1)C(2)1.6【解题分析】

（1）由于AB两球同时从同一高度开始下落，并且