安徽省合肥一中2023-2024学年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

安徽省合肥一中2023-2024学年高一物理第二学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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（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、(本题9分)如图所示，长方形木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，A、B之间的接触面粗糙.B受到水平方向的拉力作用、但仍然保持静止.则B木块受到的力的个数是()A．3B．4C．5D．62、(本题9分)下列物理单位中属于能量单位的是()A．欧姆B．焦耳C．瓦特D．安培3、(本题9分)如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，下列说法中正确的是（）A．重力对人做正功B．摩擦力对人做负功C．支持力对人不做功D．合力对人做正功4、(本题9分)如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有()A．它们的落地时间相同B．运动过程中重力做的功相等C．它们落地时的速度相同D．它们落地时重力的瞬时功率相等5、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积6、(本题9分)一个物体只在相互垂直的恒力F1、F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2而F1不变，则物体以后的运动情况是A．物体做直线运动 B．物体做变加速曲线运动C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D．物体做匀变速曲线运动7、(本题9分)关于向心力的下列说法中正确的是()A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是恒力C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力8、(本题9分)为了探究平抛运动的规律，某同学设计如图所示的实验装置，两个完全相同的斜槽固定在同一竖直平面内，斜槽2的末端吻接一足够长的水平轨道，让两个完全相同小球同时从斜槽上滚下．有关该实验下列说法正确的是_______A．只能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动B．只能验证平抛运动水平方向是匀速直线运动C．既能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动，又能验证水平方向是匀速直线运动D．两小球释放点距斜槽末端的高度差应相等9、(本题9分)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连，长木板右端连有一细绳．开始时，整个装置处于静止状态，弹簧测力计的示数为0，现在用手向右水平拉细绳，使长木板在桌面上滑动，下列说法中正确的是A．木块与木板之间的摩擦力始终是滑动摩擦力B．如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数C．木板运动过程中，弹簧秤示数先变大，后不变D．木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变10、(本题9分)如图，光滑水平面上有甲、乙两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，两小车处于静止状态。现烧断细线，两小车分别向左、右运动。已知甲、乙两小车质量之比为31，下列说法正确的是（）A．弹簧弹开后，甲、乙两车速度大小之比为13B．弹簧弹开后，甲、乙两车动量大小之比为31C．弹簧弹开过程，弹簧弹力对甲、乙两车的冲量大小之比为31D．弹簧弹开过程，弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为1311、(本题9分)如图所示，水平地面上停放一质量为3m的木板C，质量分别为2m和m的A、B两滑块，同时从木板的两端以相同的速率v滑上木板，两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动。已知木板C与水平地面间的动摩擦因数为μ，滑块A、B与木板间的动摩擦因数分别为为3μ和6μ，则（）A．木板C加速运动时的加速度大小为μgB．木板C加速运动时的加速度大小为2μgC．两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于D．两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于12、(本题9分)关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON，并多次重复．③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________(用②中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示)．④经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示．相当于碰撞前的总动量数据为________g.cm，碰撞后的总动量数据为_______g.cm。在误差范围内碰撞前后动量是守恒的。⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件都不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大，请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.14、(本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。A．B．C．D．15、某同学利用如图所示的装置来“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”．两个变速轮塔通过皮带连接，调节装置，转动手柄，使长槽和短槽分别随变速轮塔在水平面内匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力，钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小(1)实验时，为使两钢球角速度相同，则应将皮带连接在半径_______(选填“相同”或“不同”)变速轮上．(2)在探究向心力大小F与角速度关系时，应选用质量与钢球1质量_____(选填“相同”或“不同”)的钢球2，并放在图示中_________(选填“A”或“B”)位置三．计算题(22分)16、（12分）一辆质量为m的汽车通过一座拱桥，拱桥桥面的侧视图可视为半径为R的圆弧的一部分，重力加速度用g表示，汽车可视为质点。（1）求汽车以大小为v的速度通过桥顶（桥的最高点）时汽车受到的支持力的大小FN；（2）要保证汽车不脱离桥面，汽车的速度不得超过多大？17、（10分）(本题9分)如图所示，一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的光滑圆槽顶端由静止滑下．在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？

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】

先以A为研究对象受力分析，处于静止即平衡状态，根据平衡条件所受合力为零，则A水平方向不受摩擦力，否则合力将不为零，即AB之间没有摩擦力；对B分析，B物体受重力、桌面的支持力、A对B的压力及水平力F，因在拉力作用下，物体B相对于地面有相对运动的趋势，故B受地面对物体B的摩擦力，故B受5个力，故C正确，ABD错误．2、B【解析】A、欧姆是电阻的单位，故A错误；B、焦耳是能量的主单位，故B正确；C、瓦特是功率的主单位，故C错误；D、安培是电流的主单位，故D错误；故选：B.3、B【解析】人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀减速运动，加速度斜向下，则人受竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用；则重力做负功，支持力做正功，摩擦力对人做负功；物体的动能减小，则合外力做负功，故B正确，ACD错误，故选B.点睛：解决本题的关键知道做功的必要因素，以及知道力的方向与位移的夹角大于等于0°小于90°，该力做正功，大于90°小于等于180°，该力做负功．4、B【解析】

A.设斜面高度为h，a沿斜面下滑的时间为t，则有：解得：b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据解得：，由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；B.三个小球的重力一样，下落的高度差一样，所以运动过程中重力做的功相等，故B正确；C.因为a、b两球初速度为0，c的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a、b两球的落地时的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C错误；D.根据重力做功的瞬时功率公式：，可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc，由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D错误。5、C【解析】

火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误.6、D【解析】一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动；经过一段时间后，突然将撤去F2，则物体出现了合力方向即为F1方向，大小为F1；F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动，故D正确，A、B、C错误；故选D．7、AD【解析】

A．向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A正确；B．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B错误；C．物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，故C错误；D．做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，不为零，故D正确；故选AD．【点睛】向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当物体做匀速圆周运动时合力才指向圆心时，合力才完全充当向心力.8、BD【解析】

ABC.图中观察到的实验现象是球1将在水平轨道上击中球2，可知平抛运动在水平方向的运动规律与球2的运动规律相同，知平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，故AC错误，B正确；D.图中两球从斜面的同一高度由静止同时释放，这样保证水平初速度相等，故D正确．故选BD．9、BC【解析】开始拉动木板时木块与木板间的摩擦力是静摩擦力，随着木板的拉倒，弹簧逐渐伸长，弹力不断变大，静摩擦力逐渐变大，当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时，木块开始滑动，以后木板和木块之间的摩擦力变为滑动摩擦力，以后的运动过程中，滑动摩擦力保持不变，则弹簧的弹力不变，则选项AD错误，C正确；根据滑动摩擦力的求解公式可知，从弹簧秤的读数可知道滑动摩擦力的大小，如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数，选项B正确；故选BC.10、AD【解析】

AB、设甲、乙两车的质量为m1、m2，弹簧弹开后，甲、乙两车的速度为v1、v2，根据动量守恒定律：m1v1-m2v2=0，则弹簧弹开后，甲、乙两车速度大小之比为13，动量大小之比为11，故A正确，B错误。C、根据动量定理I=p，弹簧弹开后，甲、乙两车动量的变化p大小相等，故C错误。D、由动能Ek=mv2==知，根据动能定理W=Ek，==，即弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为13，故D正确。11、BD【解析】

CD．A与B相向运动时对C时间的摩擦力为故C无相对运动趋势而保持静止，对A与B的系统动量守恒有解得：故C错误，D正确；AB．A与B相撞后一起向右运动，对C受力分析，由牛顿第二定律可知：，解得：，方向向右，故A错误，B正确；故选BD。【点睛】本题分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可正确解题。12、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解析】

①[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．③[2]要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t得：m1OP=m1OM+m2ON实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON；[3]若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有：1即m1④[4]于碰撞前的总动量数据为m1OM=2016g.cm[5]碰撞后的总动量数据为m1OM+m2ON=2001.6g.cm⑤[6]弹性碰撞时，被碰小球m2平抛运动的初速度最大，水平运动射程最远m1v1=m1v2+m2v31解得v3被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为x14、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够