安徽省淮南市第二中学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

安徽省淮南市第二中学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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，这台抽水机保持输出功率不变的前提下，半小时内能做多少功（）()A． B． C． D．2、将一小球竖直向上抛出，小球上升和下降经过某点A时的动能分别为Ek1和Ek2。小球从抛出到第一次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P1，从抛出到第二次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P2。不计空气阻力，下列判断正确的是(

)A．， B．，C．， D．，3、如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上．其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．落在c点的小球的初速度最小B．落点b、c比较，小球落在b点的飞行时间短C．小球落在a点和b点的飞行时间之比等于初速度之比D．三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大4、(本题9分)一段粗细均匀的金属导体两端加一定电压后产生了恒定电流，已知该导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，自由电子定向移动的速率为v，要想得出通过导体的电流，除以上给出的条件外，还需要以下哪个条件（）A．导体的长度L B．导体的电阻R C．导体的横截面积S D．导体两端的电压U5、(本题9分)如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是A．连续敲打可使小车持续向右运动B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D．人、车和锤组成的系统动量守恒6、(本题9分)在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否看作质点，下列说法正确的是()A．地球的质量太大，不能把地球看作质点B．地球的体积太大，不能把地球看作质点C．研究地球的自转时可以把地球看作质点D．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点7、(本题9分)在一次体育活动中，两位同学一前一后在同一水平直线上的两个位置沿水平方向分别抛出两个小球A和B，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两小球在空中发生碰撞，则必须()A．先抛出A球再抛出B球B．同时抛出两球C．A球抛出速度大于B球抛出速度D．使两球质量相等8、(本题9分)如图所示，实线表示某电场中一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，则A．B点的场强小于C点的场强B．A点的电场方向指向x轴正方向C．AB两点电势差小于BC两点电势差D．AB两点电势差等于BC两点电势差9、(本题9分)以下列举了几种物体的运动，若都忽略空气对运动物体的阻力，则其中遵守机械能守恒定律的是()A．物体沿着斜面匀速下滑B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C．潜水运动员在水中匀速下沉D．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动10、(本题9分)物体在恒定的合外力F作用下做直线运动，在时间内速度由0增大到v，接着在时间内速度由v增大到2v．设F在内做的功是，冲量是；在内做的功是，冲量是；那么（）A． B． C． D．11、(本题9分)2017年4月22日12时许，天舟一号货运飞船到达指定地点与天宫二号空间实验室成功进行了自动交会对接，这是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接，实现了空间科学领域的一次重大技术跨越，填补了我国航天领域的空白.简化模型如图所示，天舟一号经过多次变轨实现自动交会对接.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当天舟一号分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A．天舟一号在轨道3上的速率小于轨道1上的速率B．天舟一号在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．天舟一号在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．天舟一号在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度12、(本题9分)一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质元的振动图线如图1所示，在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是（）A．该波的周期为12sB．处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰C．在内处和处的质元通过的路程均为6cmD．该波的波长不可能为8m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）一小球在某未知星球上作平抛运动，现对小球在有坐标纸的背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示。A、B、C为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为4cm，不计空气阻力，则由以上及图信息可推知：（1）小球平抛的初速度大小是_____________m/s；（2）该星球表面的重力加速度为___________m/s2；（3）小球在B点时的速度大小是___________m/s；（4）若取A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：x=___________cm，y=___________cm。14、（10分）在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的一项是____（只需填字母代号）．A．重物B．纸带C．天平D．50Hz低压交流电源E．毫米刻度尺（1）关于本实验的误差，下列说法正确的是____A．必须选择质量较小的重物，以便减小误差B．必须选择点迹清晰且第1、1两点间距约为1mm的纸带，以便减小误差C．必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差D．本实验应选用密度大体积小的重物，以便减小误差（3）在该实验中，质量m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O是重锤刚下落时打下的点，相邻记数点时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g=9.8m/s1．则从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=____J，动能的增加量△EK=____J（两空均保留3位有效数字）．由此你得到的结论是__________________________________________。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)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验地球卫星“墨子号”发射升空。已知“墨子号”的公转周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）“墨子号”卫星距离地球表面的高度。16、（12分）图示为一过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，BC分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=1m，一质量m＝1kg的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的A点以大小v2＝12m／s的初速度出发，通过竖直平面的圆形轨道后，停在右侧水平轨道上的D点．已知A、B两点间的距离L1＝1．71m，物块与水平轨道写的动摩擦因数2．2，取g＝12m／s2，圆形轨道间不相互重叠，求：（1）物块经过B点时的速度大小vB；（2）物块到达C点时的速度大小vC；（3）BD两点之间的距离L2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q17、（12分）请用“牛顿第二定律”推导“动能定理”。（要说明推导过程中所出现的各物理量的含义）

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】

抽水机1秒钟内做的功是：所以抽水机的功率为：抽水机半小时做的功是：.A．与分析不符，故A错误.B．与分析不符，故B错误.C．与分析相符，故C正确.D．与分析不符，故D错误.2、C【解析】

小球在运动过程中，若忽略空气阻力，其机械能守恒，则两次经过A点的动能相同，所以有Ek1=Ek1。从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功与从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功相等，而第一次时间较短，由P=W/t知P1＞P1．故C正确，ABD错误。故选C。3、C【解析】

A.根据可知，落在c点的小球的初速度最大，选项A错误；B.从图中可以发现c点的位置最低，此时在竖直方向上下落的距离最大，由时间，所以此时运动的时间最短，所以B错误；C.对落到ab两点的小球：，解得可知小球落在a点和b点的飞行时间之比等于初速度之比，选项C正确；D.因落到b点的小球运动时间最长，由∆v=gt可知，三个落点比较，小球落在b点，飞行过程中速度变化最大，选项D错误.4、C【解析】

求解电流可以根据I=U/R以及微观表达式I=nqvS求解；根据题意可知，已知电量e，定向移动速率v以及导体单位体积内的自由电子数n；故只需要再知道导体的横截面积S即可求出电流大小；或者同时知道导体两端的电压U和导体的电阻R；A.知道导体的长度L不能求解导体的电流，选项A错误；B.只知道导体的电阻R不能求解导体的电流，选项B错误；C.还需知道导体的横截面积S可以求解导体的电流，选项C正确；D.只知道导体两端的电压U不能求解导体的电流，选项D错误；5、C【解析】

A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上，水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，总动量始终为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当大锤有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度竖直向下时，没有水平方向的速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车的总动量也为零，故C正确；D.人、车和锤水平方向动量守恒，因为大锤会有竖直方向的加速度，故竖直方向合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误。6、D【解析】试题分析：一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以A、B选项都不对．C、研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故C错误．D、研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以D选项正确．故选D．7、BC【解析】试题分析：由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由h=1物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于A的水平位移比B的水平位移大，所以A的初速度要大，C正确；运动过程与质量无关，所以D错误故选BC考点：平抛运动；运动的合成和分解．点评：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．8、ABC【解析】

A项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4V与0.2V两个等势面间电势差等于0.6V与0.4V两个等势面间电势差，C处的等势面密，所以C点电场强度较大，故A正确；B项：电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故B正确；C、D项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，所以AB两点间的平均场强小于BC两点间的平均场强，由公式，可知，AB两点电势差小于BC两点电势差，故C正确，D错误。9、BD【解析】

物体沿着斜面匀速下滑，动能不变，势能减小，所以物体的机械能不守恒，故A错误。物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端，除了重力之外没有其他的外力对物体做功，所以机械能守恒，故B正确。潜水运动员在水中匀速下沉时，动能不变，势能减小，所以机械能不守恒，故C错误。铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，只受到重力的作用，所以机械能守恒，故D正确。故选BD。【点睛】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．也可以分析动能和势能变化情况，明确机械能是否发生变化．10、BC【解析】

根据动能定理得：则．根据动量定理得知故BC正确，AD错误．故选BC.点睛：根据动能的变化由动能定理求合力的功、根据动量的变化由动量定理求合力的冲量是这两大定理基本的应用．11、AD【解析】

天舟一号在轨道1、3上做匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有，所以，速率，角速度；故半径越大，线速度、角速度越小，所以，天舟一号在轨道3上的速率、角速度小于轨道1上的速率、角速度，A正确B错误；天舟一号在Q点时受到的万有引力等于它在轨道2上经过Q点时受到的万有引力，故天舟一号在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C错误；天舟一号在P点时受到的万有引力等于它在轨道3上经过P点时的万有引力，故天舟一号在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3经过P点时的加速度，D正确．12、AB【解析】

A．由图可知，该波的周期为12s。故A正确；

B．由图可知，t=3s时刻，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，故B正确；

C．由图可知，该波的振幅为4cm，圆频率由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程4s时刻质元的位置所以x=12m处的质元通过的路程s12=4cm+2cm=6cm据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移所以在0～4s内x=18m处的质元通过的路程x18＝4cm+(4−2)cm≈4.54cm＜6cm故C错误；

D．由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T，所以两点之间的距离为x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0时，波长最大，为故D错误；故选AB。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：。（2）竖直方向上有：△y=2L=g′T2，解得：（3）B点的竖直分速度大小为；所以小球在B点时的速度是：。（4）B点的水平位移为：x=v0t=1.6×=0.32m=32cm，竖直位移为：；所以小球抛出点的位置横坐标为：（-32+4×4）cm=-16cm，纵坐标为：（-16+3×4）cm=-4cm。所以小球抛出点的位置坐标为（-16cm，-4cm）。14、CBD0.4760.473在误差允许的范围内，物体机械能守恒（或者说：在误差允许的范围内，物体减少的势能等于增加的动能）【解析】

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不需要天平测量物体的质量，所以天平不必要．故选C.

（1）为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，故A错误