2024年青海省西宁市海湖中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024年青海省西宁市海湖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：（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)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是（）A．电梯匀速下降B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C．物体沿着斜面匀速下滑D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升2、如图所示，一个球用一不计质量的网兜挂在光滑的墙壁上，已知球的重力为G，网兜悬绳与墙壁的夹角为α。则球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为A．F1=，F2=Gtanα B．F1=Gcosα，F2=GsinαC．F1=，F2= D．F1=Gtanα，F2=3、(本题9分)如图所示，两个质量不同的小球甲、乙，且，分别用长度不等的两根细线挂在天花的同一点上.它们在同一水平面内做匀速圆周运动.设甲的向心力为、加速度为；乙的向心力为、加速度为.则它们的A． B．C． D．4、(本题9分)把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（）A．重力、向心力B．小球受到的合力为零C．重力、容器壁的支持力D．重力、容器壁的支持力和向心力5、(本题9分)人们在探究平抛运动规律时，将平抛运动分解为沿水平方向的运动和沿竖直方向的运动。从抛出开始计时，图a（水平方向）和图b（竖直方向）分别为某一平抛运动两个分运动的速度与时间关系图像，由图像可知这个平抛运动在竖直方向的位移与在水平方向的位移的大小关系为A．B．C．D．6、如图为某机场为方便旅客通行，安装的一种水平电梯．下列说法正确的是（）A．人刚踏上电梯时有向前倾的趋势B．人刚踏上电梯时受到向前的摩擦力C．电梯速度越大，人刚踏上电梯时的惯性越大D．电梯速度越大，人刚踏上电梯时受到的摩擦力越大7、(本题9分)如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是A．> B．<C．< D．>>8、(本题9分)图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（）A．人对重物做功，功率为mgvB．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvtD．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变9、(本题9分)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示．由此可求()A．前25s内汽车的平均速度B．前10s内汽车的加速度C．前10s内汽车所受的阻力D．15～25s内合外力对汽车所做的功10、(本题9分)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．则下列说法正确的是（）A．角速度的大小关系是ωa＜ωbB．向心加速度的大小关系是aa＞abC．线速度的大小关系是va＞vbD．周期的大小关系是Ta＞Tb11、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是A．整个过程中，重力做功B．整个过程中，重力做功C．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率D．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率12、如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，A、B间有一根被压缩了的轻弹簧用细线固定后静止在平板车C上，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑。当细线突然烧断后，则有（）A．A、B系统动量守恒B．A、B、C系统动量守恒C．平板车向左运动D．平板车向右运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示是某同学用水平气垫导轨“验证系统机械能守恒”的实验装置，该同学将光电门固定在导轨上的B点，吊盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条，实验中滑块从导轨上的位置A由静止释放。（1）该同学测得遮光条的宽度为d，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度v=___(用题中所给物理量的符号表示)。（2）若用天平测得滑块(含遮光条)的质量为M，吊盘的质量为m，用刻度尺测得位置A到位置B的距离为L，已知重力加速度大小为g，则需要验证的关系式为_______(用题中所给物理量的符号表示)。14、（10分）(本题9分)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图5所示．当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将具有很好挡光效果的宽度为d＝3.8×10－3m的黑色磁带水平贴在透明直尺上．实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M为直尺质量，g取9.8m/s2)．(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi＝求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是_____________________．(2)请将表格中的第5点数据填写完整：①____________②____________.（保留两位有效数字）(3)通过实验得出的结论是_______________________.(4)根据该实验，请你判断下列ΔEk—Δh图象中正确的是（______）A．B．C．D．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)2008年9月25日21点10分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船．飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道．航天员翟志刚于27日16点35分开启舱门，开始进行令人振奋的太空舱外活动．已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，飞船运行的圆轨道距地面的高度为h，忽略地球自转的影响，求：（1）飞船绕地球运行加速度的大小；（2）飞船绕地球运行的周期．16、（12分）(本题9分)额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为10m/s．已知汽车的质量为1×103

kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为1m/s1．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：（1）汽车受到的阻力Ff大小；

（1）汽车匀加速运动过程中发动机牵引力大小；（3）汽车匀加速运动过程的时间。17、（12分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少。

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、B【解析】解：A、电梯匀速下降，说明电梯处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，所以A错误．B、物体在光滑斜面上，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物体运动的方向垂直，支持力不做功，只有重力做功，所以B正确．C、物体沿着粗糙斜面匀速下滑，物体受力平衡状态，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，所以C错误．D、拉着物体沿光滑斜面匀速上升，物体受力平衡状态，拉力力和重力都要做功，所以机械能不守恒，所以D错误．故选B．【点评】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．2、A【解析】

对足球进行受力分析，如图所示。

小球处于静止状态，故由平衡条件可得：F2=F1sinα；G=F1cosα；联立解得：；F2=Gtanα；由牛顿第三定律可知球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为：；F2=Gtanα；A.F1=，F2=Gtanα，与结论相符，选项A正确；B.F1=Gcosα，F2=Gsinα与结论不相符，选项B错误；C.F1=，F2=，与结论不相符，选项C错误；D.F1=Gtanα，F2=，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】

小球圆周运动的向心力由重力和细线拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析有：F向=mgtanθ=ma向，分析可知，甲球的夹角大，质量大，则向心力大，向心加速度大，即F甲>F乙；a甲>a乙．A.F甲<F乙；a甲<a乙，与结论不相符，选项A错误；B.F甲<F乙；a甲>a乙，与结论不相符，选项B错误；C.F甲>F乙；a甲<a乙，与结论不相符，选项C错误；D.F甲>F乙；a甲>a乙，与结论相符，选项D正确；4、C【解析】

AD.向心力是某个力或几个力的合力提供的，在受力时不能说物体受到了向心力，故AD错误；B.小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球受到的合力提供了向心力不为零，故B错误；C.小球受到重力、以及光滑容器壁的支持力，且在重力和支持力合力的作用下做匀速圆周运动，故C正确。5、C【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在t0时间内水平位移x=v0t0竖直位移y＝v0t0则y0＝x0；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项D错误。6、B【解析】

AB．人刚踏上电梯时，人相对电梯有向后运动的趋势，则受到向前的摩擦力，人会有向后倾的趋势，选项A错误，B正确；C．人的惯性只由人的质量决定，与电梯的速度无关，选项C错误；D．摩擦力的大小与相对速度无关，选项D错误；7、BD【解析】A.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1>v3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2>v1.所以v2>v1>v3，故A错误；B.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正确；C.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a1>a3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2>a1，所以a2>a1>a3，故C错误，D正确；故选BD.点睛：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．8、BC【解析】

A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。9、ABD【解析】试题分析：观察速度时间图像，V-t图像和时间轴围成面积代表位移，斜率代表加速度a，观察图像可知，前10s斜率即加速度,答案B对．根据牛顿第二定律，牵引力未知因此无法求出阻力，C错．前25s图像和时间轴围成的面积可以分成前10s三角形和中间5s矩形及后10s梯形都可以计算出面积，也就可以知道前25s位移，除以时间即可算出平均速度，A对．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且题目告诉有质量，答案D对．考点：速度时间图像动能定理10、AD【解析】

A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根据ω=可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正确；B．a与c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b与c都是万有引力提供向心力，则：a=，所以ac＜ab．故aa＜ab．故B错误；C．ac比较，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b与c都是万有引力提供向心力，则：，即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C错误；D．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2π/ω及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正确。故选AD。【点睛】本题涉及到两种物理模型，即ac转动的周期相等，bc同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较．11、AD【解析】AB、根据重力做功可知，故A正确，B错误；CD、根据动能定理得，物块到达底端时的速度，A物体重力的瞬时功率，B物体重力的瞬时功率，则，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．12、BC【解析】

AB．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则A、B系统受到的合外力不为零，动量不守恒，A、B、C系统中，摩擦力是内力，系统受到的合外力为零，动量守恒，故A错误，B正确；CD．A的质量大于B的质量，A、B与C之间的动摩擦因数相同，A受到的向右的动摩擦力更大，则C受到向左的摩擦力更大，C受到的合力向左，C向左运动，故C正确，D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑块经过光电门的时间t很短，故可以认为滑块经过光电门时的速度v=。第二空、需要验证的是吊盘减少的重力势能与滑块和吊盘增加的动能之间的关系，即需要验证的关系式为mgL=（M+m）。14、瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，或者，当时间很短时，平均速度近似等于瞬时速度;4.01M;4.02M;在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，或者说，在误差允许范围内，机械能是守恒的C;【解析】

（1）[1]．瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度，故直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可利用vi=求出．

（2）[2][3]．第5点速度为：从第5点到第1点间动能的增加量为：△Ek＝Mv52−Mv12＝×M×(4.222−3.132)≈4.01M；从第5点到第1点间重力势能的减小量为：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；（3）[4]．从表中数据可知，在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量．

（4）[5]．根据动能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh一△h的图象是直线，故C正确．

点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用表格来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共