2024届四川省乐山市峨眉山市第二中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届四川省乐山市峨眉山市第二中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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（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)在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B，两球相遇于空中的P点，它们的运动轨迹如右图所示．不计空气阻力，下列说法中正确的（）A．在P点时，A球的速度大小小于B球的速度大小B．在P点时，A球的速度大小大于B球的速度大小C．抛出时，先抛出A球后抛出B球D．抛出时，两球同时抛出2、(本题9分)如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体。按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态，该气体的（）A．压强增大，体积减小B．压强减小，体积减小C．压强增大，体积增大D．压强减小，体积增大3、(本题9分)船在静水中的速度为4m/s，河岸笔直，河宽100m，适当调整船头的方向，使该船运动到河对岸时航程最短为L，最短航行时间T，下列说法中正确的是()A．当水流速度为3m/s时，L为125mB．当水流速度为6m/s时，L为150mC．当水流速度为3m/s时，T为20SD．当水流速度为6m/s时，T为4、将一小球以初速度v0沿斜向右上方抛出，从抛出到最高点过程中，每隔相等时间记录其瞬时速度，最后刚好达到最高点，记录值分别为v1、v2、v3，则图示中瞬时速度表示正确的是（）A． B． C． D．5、(本题9分)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功6、下面各个实例中，机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下 D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升7、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大8、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB＝1：8，则关于两卫星及轨道半径、运动速率、向心加速度之比的说法（）A．在轨道2为卫星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．aA：aB＝16：l9、(本题9分)用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显10、(本题9分)我国于2017年11月发射嫦娥五号探月卫星，执行月面取样返回任务．“嫦娥五号”从月球返回地球的过程中可以简单分为四步，如图所示第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道I，第二步在环月轨道的A处进行变轨进入与月球转移轨道II，第三步当接近地球表面附近时，又一次变轨，从B点进入绕地圆轨道III，第四步再次变轨道后降落至地面，下列说法正确的是（）A．将嫦娥五号发射至轨道I时所需的发射速度为7.9km/sB．嫦娥五号从环月轨道I进入月地转移轨道II需要加速C．嫦娥五号从A沿月地转移轨道II到达B点的过程中其动能一直减少D．嫦娥五号在第四步变轨时需要减速11、(本题9分)A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低12、在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当闭合开关S后，各用电器均能工作。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，则A．灯L1B．灯L2C．灯L3D．电压表和电流表的示数均减小二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）14、(本题9分)同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于:方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．应先接通打点计时器电源，再释放小车C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D．需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。15、如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为51Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s．已测得甲小车的质量m1=1．21kg，乙小车的质量m2=1．11kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为_____kg•m/s；碰后总动量为_____kg•m/s．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平桌面上有长L为2m的U形挡板C，质量m为,在其正中央并排放箱两个小滑块A和B,质量分别是为,开始时三个物体都静止，在A、B间放有少量塑胶炸药，爆炸后A以6m/s速度水平向左运动．A、B中任意一块C挡扳碰撞后，都能粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：（1）当两滑块A、B都与挡板C碰撞后，C的速度是多大；（2）A、C碰撞过程中损失的机械能．17、（10分）(本题9分)预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．

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、A【解析】

由图知，A、B下落的高度相同，故运动的时间相等，两球应同时抛出，CD错误；水平方向：x=v0t知，A球的水平速度大于B球的水平速度，竖直方向，vy=gt，两球相同，所以在P点的速度，A球的速度大于B球的速度，故A正确；B错误．2、A【解析】

水平位置时的气体的压强：P1=P0；开口向上的竖直位置的压强：P2=P0+ρgh；可知随向上竖起的过程中，气体的压强增大，体积减小，故A正确，BCD错误；故选A。3、B【解析】A、当水流速度为3m/s时，小于船在静水中的速度为4m/s，当船的合速度垂直河岸，则该船的航程最短，最短航程为L=100m，故A错误；B、当水流速度为6

m/s时，因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸，当合速度的方向与静水速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最小，渡河航程最短

设此时静水速的方向与河岸的夹角为θ，则有，根据几何关系，则有：，因此最短的航程是，故B正确；C、当水流速度为3m/s时，小于船在静水中的速度为4m/s，那么当船头垂直河岸时，该船渡河时间最短，最短时间为，故C错误；D、当水流速度为6m/s时，小于船在静水中的速度为4m/s，那么当船头垂直河岸时，该船渡河时间最短，最短时间为，故D错误；故选B．【点睛】解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，当静水速大于水流速，合速度与河岸垂直，渡河航程最短，当静水速小于水流速，合速度与静水速垂直，渡河航程最短．4、B【解析】

斜向上抛运动的加速度为重力加速度g，根据，得：，可知在相等的时间内速度的变化量相等。A.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故A错误；B.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故B正确；C.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故C错误；D.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故D错误。5、B【解析】试题分析：沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势面不可能相交．故A错误；根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故B正确；电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故C错误；负电荷在等势面高的位置的电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故D错误．故选B。考点：等势面【名师点睛】本题关键记住电场线和等势面的关系，相互垂直，从电势高的等势面指向电势低的等势面，掌握等势面的基本特点：在等势面上移动电荷，电场力总是不做功．6、C【解析】

A．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；B．物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；C．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．7、AD【解析】试题分析：小球刚好能通过最高点c，表明c点的速度为，根据机械能守恒定律有，可知选项A正确．m与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确．小球在b点的向心力，R越大，支持力越小，选项B错误．，v0与m无关，选项C错误．考点：本题考查圆周运动，机械能守恒定律，向心力等知识．8、BD【解析】

AB.根据万有引力提供向心力可知:两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为1:8,所以轨道半径之比RA：RB＝1：4,所以在轨道2为卫星B，故A错误，B正确

C.根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C错误；D.根据可得：aA：aB＝16：1故D正确。9、CD【解析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.10、BD【解析】

月球的第一宇宙速度比地球的要小，将嫦娥五号发射至轨道I时所需的发射速度小于7.9km/s，故A错误；“嫦娥五号”从轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ是离心运动，所以需要加速，故B正确；刚开始的时候月球对“嫦娥五号”的引力大于地球对“嫦娥五号”的引力，所以动能要减小，之后当地球的引力大于月球的引力时，卫星的动能就开始增加，故C错误；“嫦娥五号”降落至地面的运动为向心运动，需要减速，故D正确．故选BD．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．11、CD【解析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep12、AD【解析】

当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小；根据串联电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗，电流表的示数减小；根据干路电流增大，流过灯L2的电流减小，根据并联电路规律可知，L3中电流增大，灯L3变亮；并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由Q=CU，可知电容器C的带电量减小。A.灯L1B.灯L2C.灯L3D.电压表和电流表的示数均减小与分析相符，故D项符合题意。二．填空题(每小题6分，共18分)13、B55.50【解析】

（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。故选：B；（2）[2]确定B球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；碰撞后m2球的水平路程应取为55.50cm；（3）[3]要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：得：，可知，实验需要验证：；（4）[4]若让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，则有：，设遮光片的宽度为d，则：，，，联立可得：故答案为：[1]B[2]B[3][4]【点睛】实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目。14、ADAB见解析图平衡摩擦过度见解析【解析】

(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，而甲装置是需要的。故选AD.(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.(3)[3]关系