北京市平谷区市级名校2024年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

北京市平谷区市级名校2024年高一物理第二学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)汛期将至，某地进行抗洪抢险演练．预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示．抢险船在静水中速度为，河宽为、河水流速为，不计战士的反应时间和船的发动时间．则最短的救援时间为（）A． B． C． D．2、(本题9分)发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图所示，这样选址的优点是，在赤道附近A．地球的引力较大B．地球自转线速度较大C．重力加速度较大D．地球自转角速度较大3、平抛物体的运动规律可概括为两条：第一条，水平方向做匀速直线运动；第二条，竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动．可做下面的实验，如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，两球同时落到地面，则这个实验（）A．只能说明上述规律中的第一条B．只能说明上述规律中的第二条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律4、(本题9分)自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率．下列说法正确的是A．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B．若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的C．若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则一定变大．D．若D表示某质点的动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多5、我国发射的神州十一号载人宇宙飞船的周期约为91min．如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B．飞船的向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度6、(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列说法正确的是A．先释放纸带，后接通电源B．用天平测量重物质量，用秒表测量重物下落时间C．打点计时器必须使用交流电源，竖直安装，使两限位孔在同一竖直线上D．重物动能的增加量一定大于重力势能的减小量7、(本题9分)在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法中正确的是()A．三个等势面的电势相等B．等势面1的电势高于等势面2的电势C．若将一正电荷由a移到b，电场力做正功D．若将一正电荷由a移到b，电场力做负功8、(本题9分)如图所示的电路中，电源的电动势和内阻保持不变，下列说法中正确的是（）A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B．越大，路端电压越大C．越大，电源的输出功率越大D．阻值不同，电源的输出功率可能相同9、(本题9分)关于运动的合成，下列说法正确的有A．只有方向相互垂直的运动才能合成B．两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动C．两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动D．匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动10、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（）A．C刚离开地面时，B的加速度最大B．A获得最大速度为2gC．斜面倾角α＝30°D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒11、如图所示,公园蹦极跳床深受儿童喜爱.一小孩系好安全带后静止时脚刚好接触蹦床,将小孩举高至每根轻质弹性绳都处于原长时由静止释放,对小孩下落过程的分析,下列说法正确的是A．小孩一直处于失重状态B．.弹性绳对小孩的作用力一直增大C．小孩的加速度一直增大D．小孩的机械能一直减小12、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．电动机由于传送物块多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．摩擦力对物块做的功为mv2D．传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_______（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_______（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差_______A．实验中必须保证m2<<m1B．实验前要平衡摩擦力C．细线在桌面上的部分应与长木板平行D．图中AB之间的距离x尽量小些14、(本题9分)在“研究匀变速直线运动”的实验中，用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……。测得0与1两点间距离x1=30mm，1与2两点间距离x2=39mm，2与3两点间距离x3=48mm，3与4两点间距离x4=57mm，则小车的加速度a=___m/s2，打点计时器在打下点1时小车的瞬时速度为v1=__m/s。15、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中采用重物自由下落的方法．（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤，其中不必要的是__________________________；缺少的是_________________________．（2）用公式进行验证时，对纸带上起点的要求是______________________，为此目的，所选纸带的第一、二两点间距应接近__________________．（3）如果以为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的____________，其斜率等于__________________的数值．A．B．C．D．三．计算题(22分)16、（12分）汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，．（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？（3）若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？17、（10分）(本题9分)如图所示，ab为水平轨道，长度为2R；bc是竖直放置的圆弧轨道，半径为R，bc与ab相切于b点．一质量为m的小球，在水平拉力F作用下，自a点由静止开始向右运动，至b点时撤去拉力F．设整个轨道光滑，F＝mg，g为重力加速度．求：（1）小球到达圆弧轨道的最低点b时对轨道的压力大小；（2）小球离开c点后能上升的最大高度．

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、B【解析】

当抢险船正对河岸运动时，救援时间最短，故故选B．【点睛】本题类似小船渡河问题中的最短渡河时间问题，因为船速大于水流速度，故垂直河岸渡河时间最短．2、B【解析】

A、相对于地心的发射速度等于相对于地面的发射速度加上地球自转的线速度．地球自转的线速度越大，相对于地心的发射速度越大，卫星越容易发射出去．赤道处，半径最大，所以自转线速度最大．故A错误，B正确．C、赤道处重力加速度最小．故C错误．D、在地球上各点具有相同的角速度．故D错误．故选B．3、B【解析】

A球做平抛运动，B球做自用落体运动，两球同时落地只能说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，并不能说明水平方向的运动特点，故B项正确,ACD错误；4、A【解析】A、若D表示某质点做平抛运动的速度，则表示加速度，恒定不变．故A正确；B、若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则，表示向心力，大小不变，方向不停改变．故B错误；C、若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则表示平均速度，平均速度在减小．故C错误；D、若D表示某质点的动能，则所受外力的功率，表示做功的快慢，不是做功的多少；故D错误．故选A．【点睛】解决本题的关键是知道当D表示不同的量时，表示的物理意义，再根据条件判断是否变化，5、B【解析】

根据万有引力提供向心力得出：A.周期，神州十一号载人宇宙飞船的周期约为91min．同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径．故A错误；B.向心加速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度．故B正确；C.角速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故C错误；D.速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度．故D错误；6、C【解析】

A、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故A错误；B、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故B错误；C、打点计时器必须使用交流电源，为了防止摩擦力增大，打点计时器必须竖直安装，使两限位孔在同一竖直线上；故C正确；D、由于摩擦力和空气阻力的作用，重物动能的增加量一定小于重力势能的减小量，故D错误；故选C。【点睛】理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。7、BC【解析】

根据顺着电场线方向电势降低，可判断三个等势面电势的高低，根据电场力与位移方向夹角与90∘【详解】：A、沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故A错误，B正确；C、正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由a移到b，力的方向与位移方向的夹角小于90∘，电场力做正功，故C正确，D故选：BC。【点睛】解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：顺着电场线方向电势降低，从而理解等势面之间电势的高低。8、BD【解析】

闭合电路中，电流在外电路是从电势高的地方流向电势低的地方，内电路是从低电势的地方流向高电势的地方，选项A错误；根据闭合电路的欧姆定律，U=E-Ir可知，R越大，I越小，则路端电压U越大，选项B正确；电源的输出功率，可知当时，即R=r时电源的输出功率最大，可知当电阻R从R=r增大或减小时，输出功率均减小，即R越大，电源的输出功率不一定越大，选项C错误；当输出功率相同时满足：，化简可得，即满足时，电源的输出功率相同，选项D正确。9、BC【解析】A：任意两个互成角度的运动均可合成，故A项错误．B：两个匀速直线运动的合加速度为零，则两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动．故B项正确．C：两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向可能不在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动．故C项正确．D：匀速直线运动和匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向可能在不一条直线上，匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动可能是匀变速曲线运动．例如平抛，故D项错误．点睛：若两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向不在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动；若两个匀变速直线运动的合初速度和合加速度的方向在一条直线上，则两个匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动．10、BC【解析】

A.C刚离开地面时，A的速度最大，此时B的速度也是最大的，则B球的加速度为零，故A错误；C.C刚离开地面时，对A有：kx2=mg

此时B有最大速度，即aB=aA=0

对B有：T-kx2-mg=0

对A有：4mgsinα-T=0

以上方程联立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正确；B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg

由上问知x1=x2=，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程联立可解得：A球获得最大速度为vAm=2g，故B正确；D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统由于弹簧的弹力对系统做功，则系统的机械能不守恒，选项D错误.11、BD【解析】

A项：由于初始时刻弹性绳处于原长，弹力为零，小孩加速度向下，最后接触蹦床，速度一定会减小至零，故小孩先处于失重状态，后处于超重状态，A项错误；B项：随着小孩的下落，弹性绳伸长弹力增大，弹力之间夹角减小，弹性绳合力增大，B项正确；C项：小孩加速下落时，mg－F弹=ma，加速度减小，当接触蹦床后，做减速运动，F蹦+F弹－mg=ma，加速度增大，C项错误；D项：由于弹性绳和蹦床都会对小孩做负功，所以小孩的机械能一直减小，D项正确。故选：BD。12、BC【解析】电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是mv1，所以电动机多做的功一定要大于mv1．故A错误。物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间t＝，在这段时间内物块的位移，传送带的位移x1＝vt＝．则物体相对位移∆x=x1−x1＝．故B正确。根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能mv1，选项C正确；传送带克服摩擦力做的功为Wf=μmgx1=μmg•=mv1，摩擦热为Q=μmg△x=μmg•=mv1，则知Wf≠Q，故D错误。故选BC。点睛：解决本题的关键是搞清运动过程，掌握能量守恒定律；物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能．知道划痕的长度等于物块在传送带上的相对位移，摩擦生热与相对位移有关．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）v（2）A（3）BC【解析】试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得：a=Fm，则：v2（3）以系统为研究对象，加速度：a=Fm=m2gm考点：验证牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了探究a与F的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。14、0.9m/s20.345【解析】

每隔五个打印点