贵州毕节市威宁县第八中学2024年物理高一下期末学业水平测试试题含解析

贵州毕节市威宁县第八中学2024年物理高一下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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)一个钟表的时针与分针的长度之比为1:2，假设时针和分针做匀速圆周运动，则时针与分针的向心加速度之比为（）A．1:144 B．1:288 C．1:576 D．1:11522、(本题9分)一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（）A．2．6J，－2．6JB．－2．6J，2．6JC．2．8J，－2．8JD．－2．8J，2．8J3、(本题9分)“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标，且铁丝圈在空中运动时间分别为，不计空气阻力，则（）A． B．C． D．4、如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L=4cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、8V、12V。则下列说法正确的是A．E点的电势B．A、F间的电势差UAF=0C．该匀强电场的场强大小E=100V/mD．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A5、(本题9分)如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是（）A．A、B两点线速度相等B．A、B两点的角速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期不同6、(本题9分)如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/4D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/37、如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板最右端。图（b）为物块与木板运动的图像，已知图中、、，重力加速度大小为g。下列说法正确的是A．木板的长度为B．物块与木板的质量之比为C．物块与木板之间的动摩擦因数为D．t1时刻，小物块和木板动能之比为8、(本题9分)a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是()A．a、b的线速度大小之比是∶1 B．a、b的周期之比是1∶2C．a、b的角速度大小之比是3∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶49、(本题9分)如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（）A．由开普勒行星运动定律可知，从P到Q阶段，速率逐渐变小B．由开普勒行星运动定律可知，从P到M所用的时间等于C．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功D．从Q到N阶段，机械能守恒10、(本题9分)如图所示，一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此过程中（）A．磅秤的示数等于0.1mgB．人的重力势能增加了mghC．人的动能增加了0.9mghD．人的机械能增加了1.1mgh二、实验题11、（4分）(本题9分)某组同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要__________．（选填选项前的字母）A．交流电源B．毫米刻度尺C．天平及砝码D．秒表（2）先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如图2所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，是__________（选填选项前的字母）A．B．C．（3）已知重锤的质量为m，当地重力加速度为g，两相邻计数点间的时间间隔为T．为了验证机械能守恒定律，需要将重锤动能的增加量m与重锤重力势能的减少量__________进行比较．（选填选项前的字母）A．B．C．（4）他们在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点O的距离h，计算对应各计数点的重物速度v，描绘出图像，如下图所示，正确的是__________．（选填选项前的字母）（5）推导题（4）中图线的斜率表达式___________（所需物理量自行设定）12、（10分）(本题9分)利用图示装置做验证机械能守恒定律实验（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________．A．速度变化量和高度变化量B．动能变化量和势能变化量（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条理想的纸带，在纸带上选连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，已知，重物质量为0.5kg，打点计时器打点的周期为0.02s，从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_______J，动能变化量_______J．（保留两位有效数字）（3）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，描绘图像得到图像是一条过原点的直线，该直线的斜率接近_____________（填g、2g或）则可认为重物下落过程中机械能守恒．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，AB为倾角的斜面轨道，BP为半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，O为圆心，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一端在斜面上C点处，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，CB长L＝1.25m，物块与斜面间的动摩擦因数为＝0.25，现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后释放(不栓接)，物块经过B点后到达P点，在P点物块对轨道的压力大小为其重力的1.5倍，，g=10m/s2.求：(1)物块到达P点时的速度大小vP；(2)物块离开弹簧时的速度大小vC；(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块离开弹簧时速度的最大值vm.14、（14分）一飞船绕某星球转动，星球半径R，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G。试求：(1)该星球的质量；(2)该星球表面重力加速度；(3)该星球第一宇宙速度。15、（13分）如图所示，质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大？（g取10m/s2)

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、B【解析】

分针、时针的周期分别为1h、12h，则周期比为1：12.根据：得出角速度之比为：又根据向心加速度公式：得：A．1:144与分析不符，故A错误.B．1:288与分析相符，故B正确.C．1:576与分析不符，故C错误.D．1:1152与分析不符，故D错误.2、C【解析】

弹力做的功W＝×3．34J＝2.8J>3，故弹性势能减少2.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep2＝－2.8J，故选项C正确3、C【解析】

AB.水平分运动是匀速运动，则水平分位移相同，得，故AB错误；CD.铁丝圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，则有得故C正确D错误。故选C。4、D【解析】

A．由几何知识知，与平行且；因电场是匀强电场，则，即，代入数据可得：．故A项错误．B．由几何知识知，与平行且相等；因电场是匀强电场，则．故B项错误．CD．、，电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于如图；由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A；据可得，．故C项错误，D项正确．5、B【解析】A、B两点都绕地轴做匀速圆周运动，B转动的半径大于A转动的半径，两点共轴转动，角速度相同．根据v=rω，角速度相同，B的半径大，则B的线速度大；根据T=2π/ω，角速度相同，则周期相同．故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，再结合v=rω、T=2π/ω，等公式即可判断．6、BD【解析】A、B项：撤去F后，A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒．A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒．故A错误，B正确；C、D项：撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v1．根据动量守恒和机械能守恒得2mv1=3mv，又联立得到，弹簧的弹性势能最大值为，故C错误，D正确．点晴：本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力．动量是否守恒要看研究的过程，要细化过程分析，不能笼统．7、ACD【解析】

A.时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b知，相对位移为图像面积差：，A正确。B.相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f，木块的加速度，木板加速度，所以质量之比为，B错误。C.木块的加速度，摩擦力，所以动摩擦因数为，C正确。D.动能，t1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比，D正确。8、CD【解析】

A．根据万有引力提供向心力得：；A.线速度，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，则a、b的线速度大小之比是，故A错误；B．周期，则a、b的周期之比是，故B错误；C．角速度，则a、b的角速度大小之比是，即，故C正确；D．向心加速度，则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正确；【点睛】根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度，据此判断所给各量的大小关系．9、ACD【解析】

从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故A正确．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于T0/4，故B错误．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故C正确．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故D正确．故选ACD．【点睛】解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对称的．10、BD【解析】

A．根据牛顿第二定律得解得即磅秤的示数等于1.1mg，选项A错误；C．根据动能定理得选项C错误；BD．人上升h，则重力做功为可知重力势能增大mgh，动能增加0.1mgh，则机械能增大了1.1mgh，选项BD正确。故选BD。二、实验题11、ABBBAk=2g【解析】

(1)[1].“验证机械能守恒定律”的实验中除所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要交流电源和毫米刻度尺，故选AB；(2)[2].毫米刻度尺应估读到0.01cm，所以hB的读数有误，故选B；(3)[3].由求解的是重物从开始下落到B时的动能增量，则重锤重力势能的减少量应该对应于mghB，故选B；(4)[4].由可得，则图像应该是过原点的直线，故选A；(5)[5].在(4)中图像斜率的表达式为k=2g．12、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，故选B．（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B点的瞬时速度，则动能的增加量