2024年河南省中原名校、大连市、赤峰市部分学校高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024年河南省中原名校、大连市、赤峰市部分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)如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v=，R是球心到O点的距离，不计空气阻力，则当球运动到最低点时对杆的作用力是A．8mg的拉力 B．8mg的压力 C．7mg的拉力 D．7mg的压力2、(本题9分)如图所示，木板可绕固定水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了2J，用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力，在此过程中，以下判断正确的是A．FN和Ff对物块都不做功B．FN和Ff对物块所做功的代数和为0C．FN对物块不做功，Ff对物块做功为2JD．FN对物块做功为2J，Ff对物块不做功3、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐增大C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零4、(本题9分)关于万有引力，下列说法中正确的是（）A．万有引力定律是卡文迪许提出的B．万有引力常量是牛顿通过实验测出的C．万有引力定律是伽利略提出的D．万有引力常量是卡文迪许通过实验测出的5、(本题9分)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（）A．周期B．角速度C．线速度D．向心加速度6、关于超重和失重，下列说法正确的是（

）A．超重就是物体受的重力增加了B．失重就是物体受的重力减小了C．完全失重就是物体一点重力都不受了D．不论超重或失重物体所受重力是不变的7、(本题9分)质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．8、(本题9分)如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法中正确的是（）A．小船能到达正对岸的B点B．小船到达正对岸B点的左侧C．小船到达河对岸的位置与水流速度有关D．小船到达河对岸的时间与水流速度有关9、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球A．运动周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．机械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶110、(本题9分)如图所示，在斜面上有一个物体，在平行于斜面的力F作用下,向上移动了x，斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为,则此过程中A．物体的重力做负功，做功大小为B．推力对物体做正功，物体机械能变化量为C．物体动能的增加量为D．物体克服摩擦力做功为11、(本题9分)如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点．已知小车质量M=3m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则A．全程滑块水平方向相对地面的位移R+LB．全程小车相对地面的位移大小C．μ、L、R三者之间的关系为R=μLD．滑块m运动过程中的最大速度12、(本题9分)A、B、C为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B、C两点，其运动过程中的v-t如图所示，下列说法正确的是A．电场方向由A指向CB．A、B、C三点中B点场强最大C．小球由B至C过程中平均速度等于5.5m/sD．B、C两点间电势差大小|UBC|大于A、B两点间电势差大小|UAB|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)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某小组采用如图甲所示的装置．（1）关于此次实验下面说法合理的是________（单选题）A．实验中若采取垫高木板一端作为平衡摩擦力的方法，改变小车质量重新做实验时必须重新平衡摩擦B．实验中要调节滑轮的高低，使滑轮和小车之间的细线保持水平C．若使用沙桶和沙的总重力作为计算做功的恒力，用小车、沙桶和沙的总质量作为计算动能改变中的质量，实验中沙桶和沙的总质量必须远小于小车的质量D．若在小车前端加装力传感器，用传感器的示数作为做功的恒力，实验中沙桶和沙的总质量可以不必远小于小车的质量（2）某同学实验时测出了小车位移，算出了与之对应的速度，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，则小车运动的加速度表达式为________．14、（10分）某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）如图是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到O的距离分别为hA、hB、hC。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，则打下B点时，重锤的动能表达式EkB=______。（2）在实验过程中下列实验操作和数据处理不正确的是___。A．释放重锤前，使纸带保持竖直B．做实验时，先接通打点计时器的电源再释放重锤C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=计算D．在利用公式mgh计算重锤重力势能的减少量时，g应取当地的重力加速度（3）某同学在纸带上选取计数点后测量它们到起始点O（初速度为零的点）的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的哪一个____。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）(本题9分)如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：（1）半圆轨道的半径R；（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能．16、（12分）如图所示，固定的斜面AB与水平面BC在B点相连接，斜面的倾角为53°，A点距水平面BC高度为1.28m，水平面BC与等高的足够长的水平传送带在C点相连接。一煤块（可看作质点）从A点由静止滑下，并从斜面底端的B点进入水平面BC，再滑上水平传送带。已知传送带以v0=1m/s的速度逆时针匀速转动，煤块与所有接触面间的动摩擦因数均为0.5，B、C两点相距1.2m，不考虑煤块通过B点、C点时机械能损失，若煤块在传送带上相对滑动时会留下划痕，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：⑴煤块第一次通过C点时速度vC⑵煤块第一次通过C点后向右能到达的最远点离C点的距离；⑶煤块和传送带接触的时间及划痕长度。17、（12分）(本题9分)如图，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。

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、A【解析】

小球在最低点时，由于要提供向心力，而重力方向竖直方下，所以杆一定出现拉力，则小球对杆的作用力也是拉力，设小球运动到最低点时的速度大小为v'，根据动能定理有：mv′2−mv2＝2mgR，可得：；在最低点，设杆的拉力为T，根据牛顿第二定律有：T−mg＝m；代入速度，可得：T=8mg；由牛顿第三定律可知，当小球在最低点时，球对杆的作用力是8mg的拉力。A.8mg的拉力，与结论相符，选项A正确；B.8mg的压力，与结论不相符，选项B错误；C.7mg的拉力，与结论不相符，选项C错误；D.7mg的压力，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】由受力分析知，支持力FN的方向是垂直于木板向上的，物体的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力Ff方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功；由动能定理可知，，故支持力FN做功为，故B正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．3、C【解析】试题分析：两等量正电荷周围部分电场线如右图所示：其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向，故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误；电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，故B错误；从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确；取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值，故D错误考点：电势能【名师点睛】本题考查静电场的基本概念．关键要熟悉等量同种点电荷电场线的分布情况，根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷q的受力情况，确定其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．4、D【解析】AC.万有引力定律是牛顿提出的，故AC错误；BD、万有引力恒量是由卡文迪许通过实验测定的，故B错；D正确；本题选：D5、A【解析】设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：G得：T=2πr3GM，ω=GMr点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析。6、D【解析】

物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力称为超重，小于重力则称为失重，处于超重或失重状态时物体的质量或重力并不变．【详解】物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系，并不是重力发生变化。物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重，物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于重力叫超重。故AB错误；当物体处于完全失重状态是指重力完全提供加速度，重力大小不变。故C错误；不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的。故D正确。故选D。【点睛】明确超重和失重的性质，知道所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化，而物体受到的重力保持不变．7、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．8、CD【解析】

根据题中的图可知，考查了小船渡河问题，根据运动的合成与分解知识，将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向两个分运动，在两个方向上都有位移，根据运动的合成，确定小船到达对岸的位置，并得知此时过河时间最短，水流速度变化时，不会影响过河时间，从而即可求解．【详解】AB、小船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根据运动的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到达对岸的位置是正对岸B点的右侧．故A错误，B错误；CD、根据运动的合成法则，可知，到达对岸的位置与水流速度有关，故C正确，D错误．【点睛】解决本题的关键知道小船参与了沿河岸方向和垂直于河岸方向两个方向的分运动，根据平行四边形确定合运动的方向．9、BC【解析】

小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．10、ACD【解析】

A.物体的重力做负功，做功大小为，选项A正确；B.推力对物体做正功，物体机械能变化量等于推力与阻力功的和，即为，选项B错误；C.物体动能的增加量等于合外力的功：，选项C正确；D.物体克服摩擦力做功为，选项D正确。11、BC【解析】

AB．设全程小车相对地面的位移大小为s，则滑块水平方向相对地面的位移．

取水平向右为正方向，由水平动量守恒得：即结合，解得故A错误，B正确；

C．对整个过程，由动量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正确；D．滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒分别得：联立解得故D错误．故选BC.

点睛：本题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题，要注意系统的总动量并不守恒，只是水平方向动量守恒，运用动量守恒定律列式时要注意位移的参照物是地面．12、BD【解析】

A.根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A指向C，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A错误；B.由图知，小球在B处加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三点中B点场强最大，故B正确；C.如果小球从B到C做匀加速直线运动，则小球的平均速度为，但小球由B至C过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C错误；D.根据动能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D【解析】（1）设小车的质量为M，此时木板与水平面的夹角为，当平衡摩擦力时重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，即，改变小车的质量M后，等式依然成立，故不需要重新平衡摩擦力，故A错误；调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故B错误；沙桶和沙减少的重力势能等于小车、沙桶和沙增加的动能之和，故实验中不需要沙桶和沙的总质量必须远小于小车的质量，故C错误；在实验中可以用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故D正确；选D.（2）根据速度位移公式得：，解得：，则斜率k=2a，解得：.14、CA【解析】

第一空.由匀变速直线运动规律可知，B的速度等于AC段的平均速度，；所以打下B点时，重锤的动能表达式第二空.A.释放重锤前，为了减小阻力的影响，使纸带保持竖直，故A正确；B.实验时，为了让打点计时尽量在纸带上打更多的点，应先接通电源，再释放纸带，故B正确；C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可以根据纸带上某段时间内的平均速度等于瞬时速度求出．不能根据公式v=计算，故C错误；D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D正确；第三空.若机械能守恒