2024年福建省龙岩市连城县第一中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024年福建省龙岩市连城县第一中学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)如图所示，铅球从同学手中水平抛出后，不考虑空气对铅球的阻力，落地前小球物理量一定变化的是（）A．重力的功率 B．加速度C．小球的机械能 D．速度的变化率2、(本题9分)关于地球卫星，以下说法正确的是（）A．所有卫星的发射速度都大于7.9km/sB．所有卫星的运行速度都大于7.9km/sC．同步卫星的角速度小于赤道上物体的自转角速度D．同一卫星轨道半径越大动能越大3、图示是某一卫星运行的轨道示意图，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为M，远地点为N，当卫星经过N时点火加速，使卫星由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行。关于卫星的运行过程，下列说法中正确的是（）A．卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等B．卫星在轨道1上运行经过N点的速度小于经过M点的速度C．卫星在轨道1上运行经过N点的加速度小于在轨道2上运行经过N点的加速度D．卫星在轨道1上运行经过N点的加速度大于在轨道2上运行经过N点的加速度4、(本题9分)“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造5、(本题9分)如图，两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上，绳子上端固定在同一点0，连接A球的绳子比连接B球的绳子长，两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行．当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO’以角速度ω匀速转动时，A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动．下列说法正确的是A．两球所受的合力大小相同B．A球对绳子的拉力大于B球对绳子的拉力C．A球对圆锥筒的压力大于B球对圆锥筒的压力D．两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力6、(本题9分)关于向心力的说法中正确的是（）A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力B．向心力总是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力D．向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小7、(本题9分)如图所示，水平传送带以恒定速率v运行．一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速．在运送该物块的过程中，下列说法正确的是A．滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用B．滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移C．皮带对滑块做的功为D．皮带克服滑块摩擦力做的功为8、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大9、(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∶410、(本题9分)如图所示,小球m用两根长度相等的细线系在竖直杆上,当杆旋转时,细绳不可伸长,对小球受力分析正确的是(

)A．受重力、绳的拉力和向心力作用B．可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用C．可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用D．上面一根绳的拉力总大于物体的重力二、实验题11、（4分）(本题9分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s(g取（3）在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______A．小球平抛的初速度相同B．小球每次做不同的抛物线运动C．小球在空中运动的时间均相同D．小球通过相同的水平位移所用时间相同．12、（10分）(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________．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)已知地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G．一颗人造地球卫星处在距离地球表面高度为h的圆轨道上，试求：（1）该卫星作匀速圆周运动的线速度大小v；（2）该卫星的运动周期T．14、（14分）(本题9分)如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg，长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。(1)现用恒力F始终作用在木板A上,为了让小滑块B不从木板A上滑落,求:恒力F大小的范围；(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A上,求:小滑块B滑离木板A时的速度大小；(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,求:恒力F作用的最短时间。15、（13分）(本题9分)U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg.开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：（1）粗管中气体的最终压强；（2）活塞推动的距离.

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、A【解析】

A．小球在下落过程中，竖直方向的速度逐渐增大，根据P＝Fv可知，重力的功率也逐渐增大.故选项A符合题意.BD.小球下落过程中只受重力作用，加速度不变，则速度的变化率Δv恒定不变.故选项BD不符合题意.C.因为下落过程只有重力做功，所以机械能守恒.故选项C不符合题意.2、A【解析】A、7.9km/s为第一宇宙速度，是最小的地面发射速度，即所有卫星的发射速度都大于7.9km/s；同时是绕地球圆周运动的最大速度，即所有卫星的运行速度都小于7.9km/s，故选项A正确，B错误；C、同步卫星的周期与地球自转周期相同，根据公式ω=2πD、设地球质量为M，卫星质量为m，则卫星绕地球圆周运动的向心力由二者之间的万有引力提供，即GMmr2=mv点睛：本题考查了第一宇宙速度，要知道第一宇宙速度的两种含义，同时要知道同步卫星的相关特点。3、B【解析】

A.卫星由轨道1到轨道2，需要在N点加速，所以变轨后的机械能大，故A错误；B.从N点到M点引力做正功，所以经过N点的速度小于经过M点的速度，故B正确。CD.根据牛顿第二定律得：,所以无论轨道1还是轨道2经过N点加速度一样，故CD错误。4、C【解析】能量是守恒的，能量使用后可能散失到自然界而无法收集，所以要节约能源，A错；自然界中石油、煤炭等能源是不可再生能源，B错；能量不能创生也不能消失，D错；5、B【解析】A、小球A和B紧贴着外壁分一起做匀速圆周运动，由合外力提供向心力；两球质量相同且角速度相同，由，而，，故A错误．D、对两球受力分析可知水平方向是拉力的水平分力和圆锥的支持力的水平分力之差提供向心力，故D错误．B、设两绳与竖直方向的夹角为，由竖直方向的平衡知识和水平方向的牛顿第二定律得：，，解得：，因可知，则B正确．C、同理由B项解得，因可知，由牛顿第三定律可知压力，故C错误．故选B．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．6、BCD【解析】

A.向心力的方向始终沿半径指向圆心，是变力，故选项A错误；BC.向心力是根据力的作用效果命名的，可以是某个力或几个力的合力，也可以是某个力的分力，故选项B、C正确；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改变线速度的方向，不可能改变线速度的大小，故选项D正确．7、BC【解析】

A．滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故B正确；C．根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故C正确；D．皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故D错误．8、BD【解析】

两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时动能要比B球的动能大，故AC错误，B正确；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正确9、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．10、BCD【解析】

ABC．根据小球对绳的位置不同，绳可能是一根或两根有作用力，球受重力，故A错误，BC正确；D．只有上面一根绳有拉力时，绳的竖直分力大小等于重力；如果两根绳都有拉力，上面绳的竖直分力大小等于重力和下面绳拉力的竖直分力之和，所以上面一根绳的拉力一定比重力大，故D正确．故选BCD。二、实验题11、初速度1.6BC【解析】

（1）[1]．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放．

(2)[2]．根据，代入数据解则初速度．(3)[3]．在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确；平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可以知道小球在空中运动的时间相同，因为初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误．所以选BC．12、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=mgh2三、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、（1）（2）【解析】试题分析：根据万有引力定律与牛顿第二定律，结合向心力表达式，即可求解．①根据万有引力做向心力可得：，解得：②根据圆周运动公式可得卫星的运动周期为：点睛：本题主要考查了万有引力提供向心力，掌握牛顿第二定律与万有引力定律的应用，注意正确的运算是解题的关键．14、（1）F≤20N（