2024届北京市育英学校高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届北京市育英学校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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)行星A、B都可看作质量分布均匀的球体，其质量之比为1∶2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶42、如图所示，用小锤打击弹性金属片后，球沿水平方向抛出，同时球被松开，自由下落。两球同时开始运动。下列判断正确的是（）A．可以观察到球先落地B．可以观察到两球同时落地C．如果增大小锤的打击力度，则可以观察到球先落地D．这个实验可以说明球在水平方向上做匀速直线运动3、(本题9分)如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s的速度水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处．（小球可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则A．小球击中斜面时的速度大小为5m/sB．小球击中斜面时的速度大小为4m/sC．小球做平抛运动的水平位移是1.6mD．小球做平抛运动的竖直位移是1m4、(本题9分)2013年2月15日中午，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件.一块陨石从外太空飞向地球，到点刚好进入大气层，如图所示.由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是（）A．陨石飞到处前做减速运动B．陨石绕地球运转时速度渐渐变大C．陨石绕地球运转时角速度断渐变小D．进入大气层陨石的机械能渐渐变大5、下列说法正确的是()A．匀速圆周运动是线速度不变的运动B．匀速圆周运动是加速度不变的运动C．平抛运动是匀变速曲线运动D．平抛运动的初速度越大，下落时间就越长6、(本题9分)如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是A．将竖直向上做匀速运动B．将处于失重状态C．将处于超重状态D．将竖直向上先加速后减速7、(本题9分)如图，一个质量为m的光滑小环套在一根轻质细绳上，细绳的两端分别系在竖直的杆上A、B两点，让竖直杆以角速度匀速转动，此时小环在绳上C点，AC和BC与竖直方向的夹角分别为37°和53°，，，重力加速度大小为g，则（）A．绳中的张力大小为B．绳子的总长度为C．杆上AB两点间的距离为D．环做圆周运动的向心力加速度大小等于g8、(本题9分)把盛水的水桶拴在长为l的绳子一端，使这水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水桶转到最高点时水不从桶里流出来，这时水桶的速率可以是（）A． B． C． D．9、(本题9分)一条河宽100m，船在静水中的速度为5m／s，水流速度是3m／s，则A．该船可能垂直河岸横渡到对岸B．当水流速度增大时，横渡时间也增大C．当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小D．当船头延直河岸横时，过河所用的时间最短，且为20s10、(本题9分)如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m．给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值11、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直．一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR12、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9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、(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．15、(本题9分)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。（1）实验时，把________点作为零势能点。（2）若实验测得D点的机械能明显偏小，造成该误差的原因可能是（__________）A．摆锤在运动中受到空气阻力的影响B．光电门放在D点的右侧C．光电门放在D点的左侧D．摆锤在A点释放时有初速度三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=3m，半圆形轨道半径R=0.9m．质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点），从A点以某一初速度v0开始运动，经B点小滑块进入半圆形轨道，沿轨道能运动经过最高点C，最后落到A点．小滑块与水平轨道之间的动动摩擦因数为0.1，重力加速度g取10m/s1．求：（1）滑块经过最高点C时的速度；（1）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小；（3）滑块从A点开始滑动的初速度大小．17、（10分）(本题9分)如图所示，质量为m=0.5kg的木块，以v0=3.0m/s的速度滑上原来静止在光滑水平面上的足够长的平板车，平板车的质量M=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，求：(1)平板车的最大速度；(2)平板车达到最大速度所用的时间.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

根据第一宇宙速度计算的表达式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比为1：1，C正确ABD错误2、B【解析】

AB．本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比，由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动，故两球一定同时落地，故A错误，B正确；

C．增大打击力度，不会影响竖直分运动，所以两球仍然同时落地，故C错误；

D．本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，每次两球都同时落地，说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。不能说明水平方向上的运动性质，故D错误。

故选B。3、A【解析】A、B、小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则有：，解得：，小球击中斜面时的速度大小为：，A正确；B错误；C、D、小球运动的时间：，可知水平位移：，竖直位移：，CD错误；故选A。4、B【解析】

AB、陨石飞向A处时，引力做正功，加速飞向A处，在进入大气层过程中，万有引力大于阻力，合力做正功，动能增加，速度增加，故A错误，B正确；C、根据知，陨石的速度增大，半径减小，则角速度增大，故C错误；D、进入大气层，由于阻力做功，产生内能，根据能量守恒得，机械能变小，故D错误；故选B．【点睛】根据合力做功判断陨石动能的变化，结合判断角速度的变化，由于阻力做功，根据能量守恒判断机械能的变化．5、C【解析】

A.匀速圆周运动尽管线速度大小不变，但方向发生了改变，故A错误；B.匀速圆周运动尽管加速度大小不变，但方向发生了改变，故B错误；C.平抛运动只受重力，加速度大小不变，轨迹是曲线，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故C正确；D.平抛运动下落时间只与高度有关，与初速度无关，故D错误。6、C【解析】

设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A处于超重状态，故ABD错误，C正确。【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度．7、ABD【解析】

小球受到重力mg、绳子张力为T，如图所示，竖直方向根据平衡条件可得：T（cos37°+cos53°)=mg，解得：T=mg，故A正确；设小环做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律可得：Tsin37°+Tsin53°=mrω2，解得：r=，根据几何关系可得绳子长度为：，故B正确；杆上A、B两点间的距离为：h=rtan53°-rtan37°=，故C错误；环做圆周运动的向心加速度大小为：a=rω2=g，故D正确。故选ABD。8、AB【解析】

设水桶转到最高点时水恰好不从桶里流出来时，水桶的速度为v，则由牛顿第二定律得，得到，当水桶的速度大于时，水也不从桶里流出来．当水桶的速度小于时，水将从桶里流出来．故选AB．9、AD【解析】

小船参与了静水的运动和水流的运动，最终的运动是这两运动的合运动．当静水中速度与河岸垂直时，渡河时间最短．【详解】由于船在静水中速度大于水流速度，则两者的合速度垂直河岸，可以正对到达．故A正确．当水速增大时，不会影响垂直河岸的速度，因此横渡时间不会受到影响，故B错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，且最短时间为，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，注意理解船垂直过河与合速度垂直过河的区别．10、CD【解析】

考点：牛顿第二定律；向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：当小球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最小值．当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，对环的压力等于环和木板B的重力和时，根据牛顿第二定律求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最大值．解答：解：当小球恰好到达最高点时，设小球经过最高点时速度为v1，最低点速度为v2，则mg=m①根据机械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②联立得最小速度v2=当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，小球对环的压力等于环的重力和木板B的重力和．以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得mg+2mg=m③根据机械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故应该选CD11、AB【解析】

A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误12、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；二．填空题(每小题6分，共18分)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、动能交流mgh2【解析】

(1)[1]通过研究重物自由下落过程中增加的动能与减少的重力势能是否相等，验证机械能守恒；(2)[2][3]打点计时器应接交流电源，从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能△Ep=mgh215、D；ABC；【解析】

（1）由于重锤的高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，将把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，测出重锤速度，可以进行机械能守恒的验证。所以D正确。（2）若摆锤在运动中受到空气阻力的影响，会出现机械