2023-2024学年天津市蓟州区高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年天津市蓟州区高一物理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、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh2、(本题9分)2019年热映的《流浪地球》中，人类带着地球逃出太阳系，采取了转圈扔铁饼的方式．先把地球绕太阳的公转轨道I由圆形改为椭圆形轨道Ⅱ，再进入木星的圆轨道Ⅲ，途中只需在P和Q进行两次引擎推进，P和Q分别是椭圆轨道Ⅱ与轨道I和轨道III的切点，则（）A．地球在轨道I运动的速率小于在轨道III的运动速率B．地球在轨道I运动的周期大于在轨道III运动的周期C．途中两次引擎推进分别设置在P点加速，Q点减速D．地球在轨道Ⅱ经过P点速度大于经过Q点的速度3、(本题9分)在离地高度为H处，将两个小铁球A、B以同样大小的速率分别竖直上抛和竖直下抛，两个铁球落到地面的时间差为，不计空气阻力，则A．仅增大H，则增大B．仅增大H，则减小C．仅增大，则增大D．仅增大，则减小4、(本题9分)小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直对岸，假定河中各处水流速度相等，小船渡河的路程、时间与水速的关系，下列说法正确的是（）A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间不变C．水速大时，路程长，时间短D．路程、时间与水速无关5、(本题9分)如图，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个完全相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，开始时圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为l，细杆上的A、B两点到O点的距离都为l，将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是A．圆环通过O点的加速度小于gB．圆环与两弹簧组成的系统机械能不守恒C．圆环在O点的速度为D．圆环在B点的速度为26、如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是()A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒7、(本题9分)如图所示，一个小球在有空气阻力作用的情况下从空中的某点A以某一速度水平抛出，经过一段时间，小球运动到空中另一位置B。则从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量B．小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量C．重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”D．小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”8、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中，合外力的冲量为零D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh9、(本题9分)下列运动中的物理量，不变的是A．平抛运动中的势能B．平抛运动中的加速度C．匀速圆周运动中的动能D．匀速圆周运动中的向心加速度10、如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离L，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受到的阻力恒为f，则此过程中电动机所做的功为()A．B．C．D．二、实验题11、（4分）(本题9分)验证“力的平行四边形法则”实验如图所示。A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）图甲中弹簧秤B的读数为_______N；（2）图乙中的F和平行四边形画出的F'两力中，方向一定沿OA方向的是______；（3）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有_________A．两细绳的方向B．橡皮筋的原长C．两弹簧秤的示数D．结点O的位置（4）本实验中，若将细绳换成橡皮筋，其它操作不变，则实验结果_________发生变化。(选填“会”或“不会”)12、（10分）(本题9分)用图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于点当细线被拉直时点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB碰后动量分别为P’A、P’B)，则PA＝_______，P’A＝______，P’B＝______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）(本题9分)一支长150m的队伍匀速前进，通信兵从队尾前进300m后赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m，则在此全过程中，通信兵的位移大小是多少，通过的路程是多少？14、（14分）(本题9分)如图所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过x=5m的壕沟，沟面对面比A处低h=1.25m，(g取10m/s2)求：（1）摩托车在空中飞行的时间？（2）摩托车的开始飞越壕沟的初速度至少要有多大？15、（13分）将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5

J的功，再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则AC两点间的电势差是多少？

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】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．2、D【解析】

A.根据万有引力提供向心力得，运行速度为：，地球在轨道Ⅰ的半径小，运动的速率大于在轨道Ⅲ的运动速率，故A错误；B.根据开普勒第三定律可知：，地球在轨道Ⅰ的半径小，运动的周期小于在轨道Ⅲ的运动周期，故B错误；C.地球从轨道Ⅰ两次变轨到轨道Ⅲ，根据变轨原理可知，在PQ两点均需要加速，故C错误；D.根据开普勒第二定律可知，相等时间内扫过的面积相等，故地球在轨道Ⅱ经过P点速度大于经过Q点的速度，故D正确．3、C【解析】设初速度方向向上的运动时间为t1，初速度向下的运动的时间为t2；根据匀变速直线运动知

-v0t1+gt12=H

；v0t2+gt22=H

；△t=t1-t2；联立解得△t=；可知该时间差仅仅与初速度的大小有关，与高度H无关，由公式可知，仅增大v0，则△t增大．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：无论竖直上抛运动还是竖直下抛运动都是加速度不变的匀变速直线运动，规定同一的正方向，根据匀变速直线运动规律列式求解即可．4、B【解析】

小船的船头始终垂直对岸，根据运动的独立性和等时性可知，河宽不变，小船速度不变，所以小船在河宽方向的时间（河宽与静水船速的比值）恒定不变；小船在河宽方向位移一定，水速越大，小船在水平方向的位移越大，根据平行四边形法则可知，小船的实际位移也越大，路程也越大，ACD错误，B正确。故选B。5、D【解析】

A.圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误。B.圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，则圆环与两弹簧组成的系统机械能守恒，选项B错误；C.圆环从A到O过程，根据功能关系，2EP+mgl＝mvA2，解得vA大于，故C错误。D.圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能，mg•2l＝mvB2，解得vB＝2，故D正确。6、AB【解析】

整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，系统初动量为零，物体离开弹簧时向右运动，根据系统的动量守恒定律得小车向左运动，故A正确；取物体C的速度方向为正方向，根据系统的动量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比，故B正确；当物体C与B端粘在一起时，整个系统最终的速度相同，根据系统的动量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系统又处于静止状态，故C错误；物块C与B碰后要粘在一起，则损失机械能，则整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒，选项D错误。7、BCD【解析】AB、根据机械能守恒的条件：只有重力做功或系统内弹力做功机械能守恒，所以本题中机械能的变化和阻力做功有关，而不是合外力。阻力做负功所以机械能减小，且小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量，故A错；B对；C、根据动能定理WGD、小球的重力势能减小，动能和内能增加，根据能量守恒知小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”，故D对；故选BCD点睛：对动能定理要熟练掌握并会利用能量关系求解因摩擦阻力而产生的热量。8、BCD【解析】

A．弹簧与杆垂直时，小球的加速度由重力沿杆向下的分力提供，加速度与速度同向，小球仍然加速，当加速度为0时，小球的速度最大，A错误；B．小球与弹簧构成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，弹簧与杆垂直时，弹簧的伸长量最小，弹性势能最小，所以小球的动能与重力势能之和最大，B正确；C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动量变化量为0，所以合外力的冲量为零，C正确；D．根据动能定理，合外力做功之和等于动能的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动能变化量为0，减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，D正确。故选BCD。9、BC【解析】

A．做平抛运动的物体，重力做了正功，可知物体的重力势能减小，故A错误；B．做平抛运动的物体只受重力作用，加速度等于重力加速度，做匀变速曲线运动，即加速度不变，故B正确；C．做匀速圆周运动的物体的速度大小不变，根据Ek＝12mv2D．做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，物体的加速度即为向心加速度，一直指向圆心位置，即向心加速度的方向改变，故D错误。10、AD【解析】

ABC．当F=f时速度达到最大值W=Pt=fvmaxt故A正确，BC错误。D．汽车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知：解得：故D正确；故选AD。二、实验题11、11.40FACD不会【解析】（1）图甲中弹簧秤B的读数为：11N+0.40N=11.40N；

（2）F1与F2的合力的实际值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值F′．因此方向一定沿AO方向的是F．

（3）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有：两细绳的方向、两弹簧秤的示数和结点O的位置；故选ACD.（4）由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果。点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，了解具体操作和有关数据处理的方法以及误差分析，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义，同时要熟练应用所学基本规律来