湖北省武汉市华大新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

湖北省武汉市华大新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)如图所示，小车匀速向右运动时，关于物体A的运动，下列说法正确的是()A．物体A竖直向上做匀速直线运动B．物体A竖直向上做匀减速直线运动C．物体A竖直向上做匀加速直线运动D．物体A竖直向上做变加速直线运动2、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（）A．线速度相同 B．角速度相同C．向心加速度相同 D．向心力相同3、(本题9分)如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中。P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中()A．它们运动的时间tQ＞tp B．它们所带的电荷量之比qp∶qQ=1∶2C．它们的电势能减小量之比△Ep∶△EQ=1∶2D．它们的动能增量之比△EKP∶△EKQ=1∶24、(本题9分)如图甲所示的电路中,是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知该伏安特性曲线过点,闭合电键后流过电源的电流为．则下列说法正确的是（）A．灯泡两端电压为灯泡两端电压的2倍B．灯泡的功率为C．灯泡的阻值为D．灯泡的电功率之比为5、质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力大小F保持不变。当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，则（）A．汽车将做匀速运动 B．汽车将做匀加速直线运动C．发动机的额定功率等于Fv D．发动机的额定功率等于6、(本题9分)做匀速圆周运动的物体，物理量中不断改变的是()A．角速度 B．线速度 C．周期 D．转速7、下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）A．平抛运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．竖直上抛运动8、2019年6月5日我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，这是中国首次在海上进行航天发射。如图所示，甲、乙是其中绕着地球做匀速圆周运动的两颗卫星，则下列说法正确的是A．卫星甲的线速度大于卫星乙的线速度B．卫星甲的线速度小于第一宇宙速度C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D．卫星甲的向心加速度大于卫星乙的向心加速度9、(本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（）A．所受的合外力与所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圆心C．若，细绳无张力D．若，两物块与圆盘发生相对滑动10、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A．重力势能增加了3/4mgh B．动能损失了mghC．机械能损失了1/2mgh D．所受合外力对物体做功为-3/2mgh11、(本题9分)半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球(可看成质点)分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中关于两小球的说法，不正确的是A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．两球在最低点加速度大小不等D．机械能总是相等的12、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）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、（10分）(本题9分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）.完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m（kg）1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）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)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Q16、（12分）(本题9分)质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.17、（12分）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示(图中a0为已知量)。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G。求(1)星球的质量M;(2)若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大小.

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、D【解析】

小车沿绳子方向的速度等于物体的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示：

根据平行四边形定则，物体物体的速度v物=vcosθ，小车匀速向右运动时，θ减小，cosθ增大，则物体的速度增大，所以物体做变加速上升，故D正确，ABC错误．2、B【解析】

AB、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，它们与转轴的距离不同，由v=ωr，可知线速度不同，故A错误，B正确；C、根据a=ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误；D、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故D错误．3、B【解析】运动时间，因为两个带电小球的入射速度相等，水平方向的位移相等，所以运动时间相等，A错误。PQ两小球在竖直方向上的距离比为1:2，所以,B正确。电势能减小量等于电场力做的功所以，C错误。电场力做的功等于小球的动能增加量，故，D错误。4、B【解析】AB、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻，其阻值也不是线性变化的，当电路中的总电流为0.25A时，通过灯泡b、c的电流均为0.125A，由图像可知，灯泡a两端的电压为3.0V，灯泡b两端的电压是0.4V，灯泡a的功率为故A错；B对C、灯泡b的阻值为,故C错；D、灯泡a的功率为，灯泡b的功率为，所以灯泡a、b的电功率之比为15:1，故D错；故选B5、D【解析】

AB．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，速度增加，则牵引力减小，汽车做加速度减小的加速直至匀速。故AB两项错误。CD．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，则：牵牵解得：发动机的额定功率故C项错误，D项正确。6、B【解析】

做匀速圆周运动的物体，线速度的大小不变，但方向时刻变化；角速度不变，周期和转速没有方向，也不变。A.角速度不变，不符合题意，A错误。B.线速度，时刻变化，符合题意，B正确。C.周期不变，不符合题意，C错误。D.转速不变，不符合题意，D错误。7、ACD【解析】

A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.8、BC【解析】

由可知：A.由可知，卫星甲的线速度小于卫星乙的线速度，选项A错误；B.第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则卫星甲的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；C.由可知，卫星甲的周期大于卫星乙的周期，选项C正确；D.由可知，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度，选项D错误；9、BCD【解析】

A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，对A物块：，对B物块：联立解得：；故D正确.故选BCD.10、CD【解析】

物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．【详解】由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f•2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故C正确．合力对物体做功为W合=-ma•2h=-mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh．故B错误，D正确．故选CD．【点睛】本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．11、ABC【解析】试题分析：两小球下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，A错误，D正确；对小球下滑到最低端应用动能定理得：mgr=12m考点：本题考查了机械能守恒定律和圆周运动的知识12、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）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、1.407.91.4【解析】

第一空.根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg；第二空.根据表格知最低