河南省洛阳市孟津县第二高级中学2024年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

河南省洛阳市孟津县第二高级中学2024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：（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)出行是人们工作、生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是()①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④2、(本题9分)如图所示为一水平传送带，以5m/s的速率顺时针运转，AB间距为4m。现将1kg的小块经放在传送带的左端，小物块与传送带间的动摩擦因数＝0.5，重力加速度取10m/s2。小物块从传送带左端运动到右端的过程中A．小物块一直做匀加速运动B．传送带对小物块做功为20JC．摩擦产生的热量为12.5JD．电动机由于传送小物块多消耗的电能为12.5J3、(本题9分)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B．卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度C．卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度D．卫星a运行的角速度大于卫星b运行的角速度4、(本题9分)一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，当它的动能为2Ek时，其速度大小为A． B．2v0 C． D．5、比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（）A．电流I=U/R B．电场强度E=F/qC．电阻R=ρl/S D．电容C=6、(本题9分)如图所示，场强为E＝1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10-2m的A、B两点，A、B连线与电场方向的夹角为，则A、B两点间的电势差为A．1.0V B．VC．2.0V D．3.0V7、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小8、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于B．t1～t2时间内，汽车的功率等于C．汽车运动的最大速度等于D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于9、(本题9分)下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（）A．B．C．D．10、某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2,则：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J11、(本题9分)如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ=45°，重力加速度为g，静电力常量为k．则A．带电小球A在B处产生的电场强度大小B．带电小球A在B处产生的电场强度大小C．细绳的长度D．细绳的长度12、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是()A．球A的线速度必定大于球B的线速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)“探究碰撞中的不变量”的实验中：（1）入射小球m1=15g，原静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x­t图象如图甲所示，可知入射小球碰撞后的m1v1′是_____kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____kg·m/s，被碰撞后的m2v2′是_____kg·m/s.由此得出结论_______________________________．（2）实验装置如图乙所示，本实验中，实验必须要求的条件是________．A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端点的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb（3）图乙中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是________．A．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND．m1·OM=m1·OP＋m2·ON14、（10分）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；c．作出W-v草图；d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．必须测量出小车的质量三、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)某物体做平抛运动落在水平地面前的最后一段时间△t=0.2s内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小；(2)物体被抛出时离地的高度h。16、（12分）(本题9分)如图甲所示，质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上，在木板的左端放置一个质量m=1.0kg的小铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，对铁块施加水平向右的拉力F，F大小随时间变化如图乙所示，4S时撤去拉力．可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取重力加速度g=10m/s1．求：(1)0~1S内，A、B的加速度大小；(1)B相对A滑行的最大距离s；(3)0~4s内，拉力做的功W．17、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．

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】

自行车要人力，消耗人体内的生物能；电动自行车要给电池充电，消耗电能；普通汽车消耗汽油，消耗化学能。【详解】自行车靠人力驱动，需要消耗人体内的生物能，选①；电动自行车要给电池充电，消耗电能，电动车行驶要消耗电池释放的电能，故选③；普通汽车靠汽油机驱动，汽油机需要消耗汽油，消耗汽油的化学能，故选⑤；因此B正确；故选：B。2、C【解析】

A.小物块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：a==μg=5m/s2，物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为：；匀加速直线运动的位移为：，然后物块相对传送带静止一起做匀速直线运动。故A错误。B.小物块运动到皮带右端时速度为v=5m/s，根据动能定理得：传送带对小物块做功W=mv2=×1×52=12.5J，故B错误。C.物块匀加速运动过程，传送带的位移为：x带=vt=5×1m=5m；物块相对于传送带运动的位移大小为：△x=x带-x1=5m-2.5m=2.5m；则摩擦产生的热量为Q=μmg△x=12.5J，故C正确。D.电动机由于传送小物块多消耗的电能等于物块增加的动能和摩擦产生的热量之和，为E多=mv2+Q=25J，故D错误。3、D【解析】

根据GMmr2=m(2πT)A.卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期与分析不符，A错误B.卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度与分析不符，B错误C.卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度与分析不符，C错误D.卫星a运行的角速度大于卫星b运行的角速度与分析符合，D正确4、C【解析】

设物体的质量为m，当一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，则有当它的动能为2Ek时，有解得：A..故选项A不符合题意.B.2v0.故选项B不符合题意.C..故选项C符合题意.D..故选项D不符合题意.5、B【解析】

A.电流I=UB.电场强度E=FC.电阻R=ρl/S是电阻的决定式，故不属于比值定义法，故C不符合题意；D.电容的决定式C=εS6、A【解析】

由题知，E=1.0×102V/m，d=2.0×10-2m，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：故A正确。7、ABC【解析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对8、BC【解析】

A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。9、ACD【解析】

人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．10、BD【解析】

AB.合外力的功等于物体动能的变化量，，A错误B正确。CD.克服重力做功，因为合力做功2J，所以手对物体做功为，C错误D正确。11、AC【解析】

AB．设右侧小球所受电场力为F，对右侧小球受力分析，由平衡条件可得：、，解得：；据可得，带电小球A在B处产生的电场强度大小．故A项正确，B项错误．CD．设绳长为L，据库仑定律可得：，解得：．故C项正确，D项错误．12、BCD【解析】

以A为例对小球进行受力分析，可得支持力和重力的合力充当向心力，设圆锥桶的锥角为θ，所以FNmgtanA．球A的线速度必定大于球B的线速度，正确B．球A的角速度小于球B的角速度，错误C．球A的运动周期大于球B的运动周期，错误D．球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，错误二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）0.00750.0150.0075碰撞中mv的矢量和是不变量（碰撞过程中动量守恒）BCDC【解析】

（1）由图1所示图象可知，碰撞前球1的速度，碰撞后，球的速度，，入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，被碰撞后的，碰撞前系统总动量，碰撞后系统总动量，，由此可知：碰撞过程中动量守恒；（2）“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，C正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb，D正确．

（3）要验证动量守恒定律定律即，小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为，

故需验证，因此C正确．【点睛】本实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．14、D毫米刻度尺AB【解析】

(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故选项A正确；B．小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故选项B正确；C．本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故选项C正确；D．本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故选项D错误；说法中不正确一项是选项D．(2)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系，则小车的速度是由纸带的点来求出，因此必须要有毫米刻度尺；(3)A．小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出，故选项A正确；B．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故选项B正确；C．实验是分析图像，不需要测量小车的质量，故选项C错误；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)v0=6m/s(2)h=3.2m【解析】

（1）设物体从被抛出到其速度