2024年河北省石家庄市鹿泉一中高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024年河北省石家庄市鹿泉一中高一物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)在研究物理问题时，我们有时候把几个物体看作一个整体，并以整体作为研究对象进行分析研究．这种方法不考虑整体内部之间的相互作用，从整体去把握物理现象的本质和规律．如图所示，A、B是两个带异种电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为+qA和-qB，A用绝缘细线L1悬挂于O点，A、B间用绝缘细线L2相连．整个装置处于水平方向的匀强电场中，A、B处于平衡状态．以下关电场和A、B所带电量大小正确的是（）A．场强方向水平向右，qA>qBB．场强方向水平向右，qA<qBC．场强方向水平向左，qA>qBD．场强方向水平向左，qA<qB2、一物体做直线运动的v-t图象如图所示，可知合力对该物体（）A．做正功B．做负功C．先做正功后做负功D．先做负功后做正功3、(本题9分)a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个平行四边形的四个顶点，电场线与平行四边形所在平面平行．已知a点的电势为20v，b点的电势为24v，d点的电势为12v，如图所示．由此可知c点的电势为A．8v B．16vC．20v D．244、自行车在水平路面上运动如图所示，则（）A．①可能是合外力的方向B．②可能是速度的方向C．③可能是加速度的方向D．④可能是向心加速度的方向5、可以将万有引力相互作用与电荷间的相互作用类比，即任何有质量的物体都要在它的周围空间产生一个引力场，而其他的物体在引力场中，要受到该引力场的引力作用。据此，万有引力中的重力加速度，相当于电场中的哪个物理量A．电场力 B．电场强度 C．电势差 D．电势能6、(本题9分)如图所示，A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上，斜面足够长,在静止释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于()A．P点以下 B．P点以上C．P点 D．由于v0未知,故无法确定7、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变8、(本题9分)在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．则三个小球从抛出到落地过程中：A．运动时间相同B．运动中的加速度相同C．落地时重力的功率相同D．落地时的动能相同9、(本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b，（可视为质点）放在水平圆盘上，之间用轻质细线连接，且a，b之间的距离恰等于线长，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．b一定比a先开始滑动B．当ω=2kgC．当ω=2kgD．当ω=kg10、(本题9分)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度ω做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．l、ω不变，m越大线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变11、(本题9分)北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（）A．它们运行周期的可能不同B．它们的运行速度都小于7.9kmC．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D．它们离地心的距离一定相等12、如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A．竖直方向速度大小为vsinθB．竖直方向速度大小为vcosθC．相对于地面速度大小为vD．相对于地面速度大小为v二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了探究功与速度变化的关系,我们以平板上的小车为研究对象,使它在力的作用下从静止开始运动,测量力的大小及小车在力的作用下运动的距离,可以计算力做的功.如果力的大小改变了,或者小车在力的作用下运动的距离改变了,力对小车做的功也会改变,小车获得的速度就会不同,由此能够得到功与速度的几组数据.用打点计时器能够测量小车的速度,这个实验的关键是为小车提供可测量的作用力.如图所示,由重物通过滑轮牵引小车,当___________时,可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力.小车运动的距离可以由纸带测出.改变重物的质量或者改变小车运动的距离,也就改变了牵引力做的功.采取什么办法,可以使牵引力做的功就是合外力对小车做的功?答:_______________________14、（10分）(本题9分)用如图甲的器材做验证机械能守恒定律的实验，让质量为1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。图乙为选取的一条符合实验要求的纸带，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，实验使用的计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留3位有效数字）（1）打下B点时，重物的速度值为____________m/s；（2）从O点到B点，重物重力势能的减少量为____________J，动能的增加量为____________J；（3）实验结果发现动能的增加量总略小于重力势能的减少量，其原因________________________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，质量为mA=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为mB=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面h=0.8m．某一时刻，小车与静止在光滑水平面上的质量为mC=1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小车系统的最终速度大小v共；（1）绳未断前小球与砂桶的水平距离L；（3）整个过程中系统损失的机械能△E机损．16、（12分）(本题9分)一粒子质量为m，带电量为＋Q，以初速度v与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向。17、（12分）(本题9分)如图所示，以A、B和C、D为断点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C两点，一物块（视为质点）被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A点时刚好与传送带速度相同，然后经A点沿半圆轨道滑下，且在B点对轨道的压力大小为10mg，再经B点滑上滑板，滑板运动到C点时被牢固粘连。物块可视为质点，质量为m，滑板质量为M=2m，两半圆半径均为R，板长l=6.5R,板右端到C点的距离为L=2.5R，E点距A点的距离s=5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数相同，重力加速度为g。求：(1)物块滑到B点的速度大小.(2)物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数.(3)物块与滑板间因摩擦而产生的总热量

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】两球整体分析，如图所示，由于A带正电，受到水平向左的作用力，而B带负电，受到水平向右的电场力，因此匀强电场方向水平向左；以A、B整体作为研究对象，整体受向下重力、细线斜向右上方拉力，根据平衡条件可知，，故，C正确．【点睛】本题要掌握整体分析的思想，要知道两电荷之间的库仑力可以看成是内力，同时知道A与B带电性，是解题的关键．2、C【解析】

在v−t图象中，斜率代表加速度，故拉力开始与运动方向相同，后来拉力与运动方向相反，故拉力先做正功，后做负功，故C正确，ABD错误．3、B【解析】

由题可知，且则，，可得，故B正确4、C【解析】

当合力（加速度）的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，曲线运动轨迹特点是：速度方向沿着曲线上该点的切线方向；轨迹夹在合力（加速度）与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧。根据该特点知，只有③可能是加速度的方向，故C正确，ABD错误。5、B【解析】

重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用，而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明重力与电场力类似。电荷量与物体的质量类似，则由G=mg，F=qE分析可知，重力加速度g与电场中电场强度E可类比，故B正确，ACD错误。6、B【解析】试题分析：设A球落到P点的时间为tA，AP的竖直位移为y；B球滑到P点的时间为tB，BP的竖直位移也为y，A球做的是自由落体运动，由y=gt2得运动的时间为：，B球做的是匀加速直线运动，运动到P点的位移为：，加速度的大小为：a=gsinθ，根据位移公式s=at2得，B运动的时间为：（θ为斜面倾角）．所以B正确．故选B．考点：平抛运动【名师点睛】此题主要是对平抛物体的运动的规律的考查；解题时要抓住AB两个球的不同的运动的特点，分别求解运动的时间的大小，即可解决本题，本题的关键就是分析清楚AB的运动的状态．7、BC【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．8、BD【解析】试题分析：小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，但方向不同；根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小．解：A、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A错误；BD、小球运动过程中，机械能守恒，初动能相等，根据机械能守恒定律知，落地的动能相等，但是速度方向不同，故B正确，D错误．C、落地时速度相等，但方向不同，根据P=Gvcosθ可知，重力的瞬时功率不等，故C错误．故选：B．9、CD【解析】两个物体用细线相连，一定是同时开始滑动，故A错误；对于单个木块，静摩擦力提供向心力，恰好不滑动时，有：kmg=mω2r，故ω=kgr；故如果没有细线相连，a、b恰好不滑动的临界角速度分别为：kgL、kg2L；若ω=2kg3L时，细线突然断开，由于2kg3L＜kgL，故a不会做离心运动，故B错误；角速度逐渐增加的过程中，是b物体的静摩擦力先达到最大，临界角速度为kg点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：单个静摩擦力达到最大、两个物体的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．10、AC【解析】根据F=mlω2得，l、一定，m越大，F越大，则线越容易断，选项A正确；m、一定，l越大，F越大，线越容易断，选项B错误；m、l一定，越大，F越大，线越容易断，选项C正确；m一定，l减半，加倍，拉力变为原来的2倍，选项D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键知道向心力的来源，知道向心力与线速度、角速度的关系，结合牛顿第二定律进行求解．11、BD【解析】A项：地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故A错误；B项：根据万有引力提供向心力GMmr2=mC项：根据向心加速度a=4D项：地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止，故D正确。点晴：地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小，向心加速度与重力加速度的大小。12、AC【解析】

AB.由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、小车的质量比重物大很多;平衡小车所受阻力;【解析】根据牛顿第二定律可知，系统的加速度，小车的牵引力：，则当车的质量M比重物质量m大很多时，可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力；平衡小车所受阻力可以使牵引力做的功就是合外力对小车做的功．14、1.130.6660.638存在阻力，一部分重力势能变为其它形式的能【解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论：；第二空.重力势能减少量：；第三空.动能增加量第四空.存在空气阻力，部分重力势能转化为其他形式的能三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)3.1m/s（1）0.4m（3）14.4J【解析】试题分析：根据动量守恒求出系统最终速度；小球做平抛运动，根据平抛运动公式和运动学公式求出水平距离；由功能关系即可求出系统损失的机械能．（1）设系统最终速度为v共，由水平方向动量守恒：(mA＋mB)v0=(mA＋mB＋mC)v共带入数据解得：v共=3.1m/s（1）A与C的碰撞动量守恒：mAv0=(mA＋mC)v1解得：v1=3m/s设小球下落时间为t，则：