山东滕州实验高中2023-2024学年物理高一下期末学业水平测试试题含解析

山东滕州实验高中2023-2024学年物理高一下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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，下列判断正确的是A．PB．PC．PD．P2、原来静止的氕核（11H）、氘核（12A．速度B．动能C．质量和速度的乘积D．以上都不对3、(本题9分)汽车以20m/s的速度匀速运动，发现前方有障碍物立即以大小为5m/s2的加速度刹车，则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为（

）A．30m,40m B．30m,37.5m C．12.5m,40

m D．12.5m,37.5m4、(本题9分)在物理学史上,测出万有引力常量G的科学家是()A．开普勒 B．伽利略 C．卡文迪许 D．牛顿5、(本题9分)假设“神舟”十号飞船在某段时间内绕地球做匀速圆周运动，在这段时间内，关于“神舟”十号飞船的下列说法中正确的是（）A．速度不变B．加速度不变C．机械能不变D．不断克服地球对引力做功6、(本题9分)如图所示，三个完全相同的小球a、b、c从同一水平高度，以同样大小的初速度v0抛出，a的初速度方向与水平成30°，b的初速度方向竖直向上，c的初速度方向与竖直方向成30°，不计空气阻力，小球最终都落在同一水平面上，关于三个小球在空中的运动，下列说法正确的是（）A．落地前任意时刻它们的机械能都相同B．落地前任意时刻它们的动能都相同C．它们同时落到同一个水平地面D．从抛出到落地，重力对它们做的功相同7、下列说法中正确的是A．机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性B．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C．牛顿认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法8、把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A．周期越小 B．线速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小9、(本题9分)如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（）A．最小值为B．最小值为C．最大值为D．最大值为10、(本题9分)下列说法中正确的是A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．把1.6×10-19C的电荷量叫元电荷C．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍D．带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状大小和电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷二、实验题11、（4分）在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。（1）适当垫高木板是为了__________________；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹间距疏密不匀，后面部分点迹间距比较均匀，利用纸带求小车速度时，应使用纸带的________(选填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为、、……，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与的关系是_______________________12、（10分）(本题9分)某同学设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量，实验器材有：打点计时器、低压交流电源（频率为50Hz）、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平．该同学设计的实验步骤如下：A．用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg，小车B的质量为mB=0.2kgB．更换纸带重复操作三次C．小车A靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，把小车B放在长木板中间D．把长木板平放在桌面上，在一端固定打点计时器，连接电源E．接通电源，并给小车A一定的初速度vA，小车A与小车B相撞黏合成一个整体（1）请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来_________．（2）打点计时器打下的纸带中，比较理想的一条如图所示，根据这些数据把下表空白处①②③④的数值补充完整．碰撞前碰撞后物理量A车B车AB整体质量（kg）0.40.20.6速度（m/s）3.00________（m·s－1·kg－1）7.50②________mv（kg·m/s）1.20③________mv2（kg·m2/s2）3.60④________（3）由表中数据可得出的结论是：碰撞前后的不变量是___三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg，长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。(1)现用恒力F始终作用在木板A上,为了让小滑块B不从木板A上滑落,求:恒力F大小的范围；(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A上,求:小滑块B滑离木板A时的速度大小；(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,求:恒力F作用的最短时间。14、（14分）(本题9分)如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上。一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g＝10m/s2，求：（1）当小球以速率v1=m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？15、（13分）(本题9分)一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。求：(g=10m/s2)(1)汽车的最大行驶速度。(2)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

当开关接1时，R1、R2串联时，电阻两端的电压相等，均为12U0；当开关接2时，R1与D并联，电阻减小，R1的电压减小，小于12U0，R2的电压增大，大于12U0，根据功率公式P=U2R得知，P1<P，P1<P2，故AB错误。当开关接1时，根据三电阻的功率相等，利用R=U2R可知R1=R2，RD=4R1，总电阻R总=RDR1+R2RD+R1+R2=4R1R1+R14R1+R1+R1=43R1，3P=U02R【点睛】本题考查了串联电路的分压特点和并联电路特点，以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用；难点是根据欧姆定律分析出图中电阻与电压的关系和各电阻功率关系的判断。2、B【解析】

带电粒子经过电场加速后，根据动能定理可得Uq=1由于是同一个电场，所以U相等，三种粒子的带电量相等，所以经过同一电场加速后获得的动能相等；A．三种粒子获得的动能相等，由于质量不同，所以三种粒子获得的速度不同，A错误；B．根据分析可知三种粒子获得的动能相等，B正确；CD．质量和速度的乘积，即动量，根据p=2m动能相等，质量不同，可知质量和速度的乘积不同，CD错误．3、C【解析】

汽车刹车减速至0，用时：汽车刹车减速至0的过程的逆过程视为初速度为0的匀加速直线运动，则汽车刹车后前内的位移：解得：刹车后前内的位移：解得：则第内的位移：汽车刹车后内的位移与内的位移相同：解得：C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】

牛顿在推出万有引力定律时，并没能同时得出引力常量G的具体值．G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出．

故C正确，ABD错误。5、C【解析】神舟”十号飞船在某段时间内绕地球做匀速圆周运动，则速度的大小不变，方向不断改变，即速度不断变化，选项A错误；加速度方向指向圆心，则方向不断变化，选项B错误；飞船运动过程中动能不变，高度不变，重力势能不变，则机械能不变，选项C正确；地球引力与速度垂直，则引力不做功，选项D错误；故选C.6、AD【解析】

小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，根据三个小球的运动情况分析任意时刻的动能是否相同，判断它们是否同时落地。【详解】在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，故在任意位置三个小球的机械能都相同，故A正确；b竖直上抛，运动的时间最长，当其到达最高点时速度为零，而a、c的速度一直不为零，故落地前任意时刻它们的动能不相同，只有在落地时的动能才相同，故B错误；b竖直上抛，运动的时间最长，最后落到水平地面上，故C错误；在整个过程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正确；故选AD。7、AD【解析】

A.永动机违背能量守恒定律，则机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性，选项A正确；B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上，导出了行星运动的规律，选项B错误；C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；8、BCD【解析】设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．9、BC【解析】在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．10、BCD【解析】

A.元电荷是质子和电子的带电量，但不是质子也不是电子，故A错误；B.我们是把质子和电子的带电量称为元电荷，即1.6×10−19C的电荷量叫元电荷，故B正确；C.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故C正确；D.点电荷是一个理想化的模型。当带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状大小和电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷，故D正确；故选：BCD.二、实验题11、平衡摩擦力后面部分【解析】（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．

（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．

点睛：注意实验的一些处理方法，例如选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．图象法是解决物理问题的常见方法，因为它具有简便直观的特点.12、（1）ADCEB（2）①2.0②3.3③1.2④2.4（3）小车A和小车B的质量与速度的乘积（动量）之和【解析】

（1）[1]．在实验中首先需要测量出两滑块的质量，然后再安装装置，安装时先要将轨道放置在桌面上，然后将小车放在轨道上，并且靠近打点计时器，接通电源后开始实验，要注意多次重复实验，故步骤为：ADCEB；（2）[2][3][4][5]．碰后做匀速运动，应以EF段时行分析，速度则；；；（3）[6]．根据表格数据可知，守恒的量应是小车A和小车B的质量与速度的乘积（动量）之和；【点睛】本题考查验证动量守恒的实验，要注意明确实验原理，根据实验原理即可明确正确的方法和步骤，本实验中质量可以最后测量，故步骤答案并不唯一，同时要注意明确动量守恒的正确表达式的书写．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）F≤20N（2）8m/s（3）【解析】

（1）为了使小滑块B不从A上滑落，则AB两物体间的摩擦力等于最大静摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解F的最大值；（2）当F=20.8N时，AB发生相对滑动，根据牛顿第二定律求出两者的加速度，根据位移关系求解B在A上滑行的时间，根据v=at求解B滑落时的速度；（3）先求撤去外力前后的加速度，结合v-t图像求解恒力F作用的最短时间.【详解】（1）为了使小滑块B不从A上滑落，设A、B相对静止时的加速度为a，对B有：ma≤μmg；对AB整体有：F=(M+m)a，联立可得F≤20N；（2）当F=20.8N时，AB发生相对滑动，此时B的加速度aB=μg.设A的加速度为aA，有：F-μmg=MaA，B在A上滑行的