河北省石家庄市晋州一中实验班2023-2024学年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

河北省石家庄市晋州一中实验班2023-2024学年物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、船在静水中的航速为，水流的速度为．为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（）A． B． C． D．2、(本题9分)从空中以v0=40m/s的初速度水平抛出一重为G=10N的物体，物体在空中运动t=5s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A．500W B．400W C．300W D．700W3、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A．卫星的向心加速度增大到原来的4倍B．卫星的角速度增大到原来的4倍C．卫星的周期减小到原来的D．卫星的周期减小到原来的4、(本题9分)如图所示的是甲、乙两运动物体相对同一原点的位移一时间图象．下面有关说法中正确的是()A．甲和乙都做匀变速直线运动 B．甲、乙运动的出发点相距C．乙运动的速率大于甲运动的速率 D．乙比甲早出发t1的时间5、(本题9分)机械鼠标的正反面如图所示，鼠标中定位球的直径是，如果将鼠标沿直线匀速拖移需要间，则定位球的角速度为（）A．π⁄5(rad⁄s)B．π⁄10(rad⁄s)C．D．6、(本题9分)“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来．假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积（表演者在垂直风力方向的投影面积），来改变所受向上风力的大小．已知人体所受风力大小与受风面积成正比．人水平横躺时受风面积最大，此时人所受风力大于重力；站立时受风面积最小，此时人所受风力小于重力；如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿（不计调整过程的时间和速度变化），运动到C位置速度恰好减为零。已知AB段距离大于BC段距离，关于表演者下落的过程，下列说法正确的是（）A．从A至B过程表演者的平均速度大于从B至C过程表演者的平均速度B．从A至B过程表演者的运动时间等于从B至C过程表演者的运动时间C．从A至B过程表演者加速度的绝对值大于从B至C过程表演者加速度的绝对值D．从A至C的过程中，重力对表演者做的功等于表演者克服风力做的功7、(本题9分)如图所示，长为l的轻杆两端各固定一个小球（均可视为质点），两小球的质量分别为mA=m和mB=2m，轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时，A球速度为。则此时A．B球的速度大小为B．B球的速度大小为C．杆对B球的支持力为mgD．杆对A球的拉力为2mg8、(本题9分)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图．若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是()A．木块所受合外力始终为零B．木块所受摩擦力越来越大C．木块合外力做功一定为零D．木块机械能始终保持不变9、(本题9分)2018年珠海航展，我国五代战机“歼20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图)，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时，战机A．所受合外力大小为零B．所受合外力方向不断变化C．竖直方向的分速度逐渐增大D．水平方向的分速度不变10、(本题9分)静止在地面上的物体随地球绕地轴勾速转动，将地球视为球体，下列说法正确的是（）A．物体在孝感受到地球的万有引力小于其在赤道受到地球的万有引力B．物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力C．物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度D．物体在孝感的向心加速度大于其在赤道的向心加速度11、(本题9分)如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差.要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是：（）A．使两极板靠近 B．减小正对面积C．插入电介质 D．增大正对面积12、(本题9分)2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区．它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T．根据以上信息可求出（）A．月球的平均密度为B．嫦娥四号绕月运行的速度为C．月球的平均密度D．嫦娥四号绕月运行的速度为二．填空题(每小题6分，共18分)13、用图示装置来验证机械能守恒定律、实验前首先用游标卡尺测量出小球的直径为d，然后调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，实验时通过断开电磁铁开关使小球从A点下落，经过光电门B，记录挡光时间△t，测出小球在AB间下落的距离h．接着竖直平移光电门B，重复上述步骤，测得多组h及相应的△t，已知当地重力加速度为g。(1)小球通过光电门速度的表达式为v=___________。(2)小辉根据测量数据描绘出-h图象，能否仅依据图象是过原点的直线就得出机械能守恒的结论?___________(填写“能”或“不能”)，理由是___________。14、(本题9分)如图所示为“探究求合力方法”的实验，下列说法正确的是___________A．实验前调节弹簧测力计使指针指零刻度线，然后用两个弹簧测力计对拉，检查两个弹簧测力计示数是否相等；B．甲图中，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，同时只需读出两个弹簧测力计的示数和的大小即可；C．乙图中，用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其结点达到同一位置O；D．丙图中，用铅笔和刻度尺作出拉力、和的图示，用虚线把、和的箭头端连接观察其图形特征，多次实验得出实验结论。15、某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，质量为2m的木板，静止在光滑水平面上，木板左端固定着一根轻质弹簧，一质量m=1kg，大小不计的木块，从木板右端以未知初速度开始沿木板向左滑行，最终回到了木板右端刚好与未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能可达到的最大值为6J，木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变，求：（1）当弹簧弹性势能最大时，木块的速度与初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。17、（10分）如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为l=2.5m，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为μ=0.3，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度v0=6m（1）弹簧获得的最大弹性势能Ep（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能Ek（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。

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】

由题中的条件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四边形法则知必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件．所以，选项C符合条件正确．2、A【解析】

物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=10×5m/s=50m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=10×50W=500W．故选A．【点睛】公式P=Fv通常用来求解瞬时功率，往往用来求解平均功率，是在平均速度可求得的情况下计算平均功率的特殊方法．3、C【解析】

人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.4、C【解析】解：A、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知两图象的斜率保持不变，故运动的速度不变，即两物体都做匀速直线运动．故A错误．B、由图可知乙从原点出发，甲从距原点s1处出发．故两物体的出发点相距s1．故B错误．C、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图象可知乙的斜率大于甲的斜率，故乙的速度大于甲的速度．故C正确．D、甲在t1=1时刻开始运动，而乙在t1时刻开始运动，故甲比乙早出发t1时间．故D错误．故选C．考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：位移﹣时间图象反映物体的位置坐标随时间的变化规律；图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动；向上倾斜时速度为正，向下倾斜使速度为负；交点表示两物体相遇；初始位置的坐标即为两物体出发时的距离．点评：此类问题比较简单，只要了解了x﹣t图象的意义就可顺利解出，故要学会读图．5、D【解析】

根据题意知可知定位球边缘的线速度为：，根据线速度角速度关系：得到：，ABC错误D正确6、D【解析】从A到B过程中的初速度为零，末速度为v，从B到C过程中的初速度为v，末速度为v，故平均速度都为，A错误；因为两个过程中的平均速度相同，而AB段距离大于BC段距离，根据公式可知AB段的运动时间大于BC段的运动时间，B错误；根据公式可知AB段的加速度小于BC段的加速度的绝对值，C错误；根据动能定理可得，故重力对表演者做的功等于表演者克服风力做的功的大小，D正确．7、BCD【解析】

对A、B球整体，重心在O位置，故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动，角速度是相等的，故根据v=rω，速度之比为2：1，故vB=，故A错误，B正确。杆对B球的作用力为FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向竖直向上，故C正确。杆对A球的作用力为FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向竖直向上，故D正确。8、BC【解析】

木块的运动速率保持不变，则木块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，合外力不为零，故A错误；设物体与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，根据f=μN=μ(mv29、BC【解析】

A.战机做曲线运动，运动状态发生变化，合外力不为零，故A错误；B.战机飞行速率不变，合力方向始终与速度方向垂直，即指向圆心，故B正确；C.飞机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vy=vsinθ增大，即竖直方向的分速度逐渐增大，故C正确；D.飞机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vx=vcosθ减小，即水平方向的分速度减小，故D错误。10、BC【解析】

A．物体在孝感与在赤道上到地球球心的距离都相等，则根据可知，物体在孝感受到地球的万有引力等于其在赤道受到地球的万有引力，选项A错误；BD．地球上各点的角速度均相同，孝感所在位置的转动半径小于在赤道上时的转动半径，根据可知，物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，选项B正确，D错误；C．在地球的赤道处重力加速度最小，在两极重力加速度最大，可知物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，选项C正确；故选BC.点睛：此题关键要知道在地球表面上各处的角速度都相同，线速度和向心加速度均与转动半径成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.11、ACD【解析】

使两极板靠近，两极板间距减小，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故A正确；减小正对面积，由电容的决定式：，可知电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故B错误；插入电介质，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故C正确；增大正对面积，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故D正确。12、AD【解析】

A、C项：“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度为：，故A正确，C错误；B项：月球表面任意一物体重力等于万有引力，则有：“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，得：，联立解得：，故B错误；D项：由公式，所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为，故D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、不能斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机械能守恒【解析】

第一空.利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：；第二空.第三空.根据机械能守恒的表达式有：mgh=mv2，即：，不能依据图象是过原点的直线就得出机械能守恒的结论，当斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机械能守恒；14、ACD【解析】

A、弹簧测力计是测出力的大小，所以实验前调节弹簧测力计使指针指零刻度线，然后用两个弹簧测力计对拉，检查两个弹簧测力计示数是否相等，故选项A正确；BC、该实验采用“等效替代法”，即一个弹簧秤和两个弹簧秤分别拉橡皮条时，细绳套的结点时应该拉至同一位置点，由于力是矢量，因此在记录数据时，不光要记录力的大小，还要记录其方向，故选项C正确，B错误；D、用铅笔和刻度尺作出拉力、和的图示，用虚线把、和的箭头端连接观察其图形特征，多次重复上述实验，看看是否与第一次得到的结果一致，得出结论，故选项D正确。15、BCDE0.4200.417【解析】

（1）[1][2]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相