2024年吉林省长春市外国语学校物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2024年吉林省长春市外国语学校物理高一下期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，北京和广州的地理纬度分别约为40°和23°，若在北京地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为T1和v1，广州地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为T2和v2，则()A． B．C． D．2、(本题9分)如图所示，从倾角为斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上．当抛出的速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为；当抛出速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为，则()A．无论v1、v2关系如何，均有α1=α2B．当v1＞v2时，α1＞α2C．当v1＞v2时，α1＜α2D．α1、α2的关系与斜面倾角θ有关3、(本题9分)如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，现在最低点给小球一个初速度，使其在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中不正确的是（）A．v的最小值为2B．当v>时，外侧轨道对小球有作用力C．当v由2逐渐增大时，在最高点轨道对小球的弹力逐渐增大D．当v由逐渐增大时，在最高轨道对小球的弹力逐渐增大4、(本题9分)如图所示，小车静止光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中()A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C．小球向左摆到最高点时，小球与小车瞬时速度均为零D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相同5、如图所示，A中，a、b在以负点电荷为圆心的圆上；B中，a、b在正点电荷的同一电场线上；C中，a、b在两等量异种点电荷连线上，并关于两点电荷连线的中点对称；D中，a、b在两等量异种点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷连线的中点对称。a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）A． B． C． D．6、下列物理量中，用来描述电场强弱和方向的是A．电场力 B．电场强度C．电势 D．电势能7、如图所示，A、B为绕地球做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星，两卫星运动是在同一平面内且绕行方向相同，某时刻A、B相距最近。若A、B两卫星的运行轨道半径之比，A、B两卫星的周期分别为TA、TB，不计两卫星间的引力作用，则下列说法正确的是（）A．A、B两卫星的周期之比B．A卫星可以通过减小速度的方法实现和B卫星对接C．A、B两卫星再过相距最近D．B运动一周的过程中，A、B共线了14次8、(本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q另一端悬挂物块P，设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，角逐渐增大，则下列说法正确的是A．θ=30°时，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°时，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的动能增加，P的动能减小D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的机械能增加，P的机械能减小9、(本题9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有A．月球的质量 B．地球的质量C．地球的半径 D．月球绕地球运行速度的大小10、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR11、蹦极是一项非常刺激的体育项目，如图所示，某人从弹性轻绳P点自由下落，到a点绳子恢复原长，b点为人静静悬吊时的平衡位置，c点则是人从P点b自由下落的最低点。下列说法正确的是A．人在a到c运动过程中都做减速运动B．人在a到b运动过程中做加速度减小的加速运动，在b点时速度达到最大C．人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段人处于超重状态D．此过程中人、绳以及地球组成的系统机械能守恒12、(本题9分)如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车AB总质量为M=3kg，质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，此时弹簧的弹性势能为6J，且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时，木块C被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下说法正确的是（）A．弹簧伸长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动B．木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1C．木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动D．木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s；（计算结果保留两位有效数字）②在本实验中,若某同学作出了图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J；（计算结果保留3位有效数字）14、(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打的纸带上的点计算出．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是（）A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（）A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线15、(本题9分)实验装置如图所示，利用自由落体运动验证机械能守恒定律。（1）为验证机械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接测量的有_______，通过计算间接测量的有_______A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．重锤下落的瞬时速度（2）关于本实验的误差，下列说法中不正确的是________A．选择质量较小的重物，有利于减小误差B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带有利于减小误差C．先松开纸后接通电源会造成较大的误差D．本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用（3）在实验中，质量为m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那个打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp=________J，此过程中物体动能的增加量Δ（4）本实验中，纸带记录的点到起点O的距离为h,打对应点时重物的速度为v,若以v22为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，风向水平向西，战机在离地面500m的高空匀速向东巡航，速度为360km/h，飞行员突然发现飞机正前方的地面上有一辆敌方的汽车，他迅速测知敌车正以20m/s的速度和飞机同向匀速运动。假设飞行员投弹后，风对炸弹的作用力水平向西、大小恒为炸弹重量的0.2倍，试问，飞行员在飞机和敌车的水平距离是多少时弹，才能击中敌车？（g=10m/s2）17、（10分）(本题9分)宇航员乘坐宇宙飞船到达一未知行星，进行科学实验：宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球，测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气，行星半径为R，万有引力常量为G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。

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、C【解析】

在北京和广州地面上的物体转动的周期都等于地球自转的周期，所以T1=T2，由图知广州的转动半径大于北京的轨道半径，根据可知，v2>v1。A.与上述计算结果不相符，故A错误；B.与上述计算结果不相符，故B错误；C.与上述计算结果相符，故C正确；D.与上述计算结果不相符，故D错误。2、A【解析】

如图所示，由平抛运动的规律知，，则得：；由图知：，可得：，所以与抛出速度无关，故，、的大小与斜面倾角有关，但α1、α2的关系与斜面倾角θ无关，一定相等．故选项A正确，B、C、D错误．3、C【解析】A.圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，根据机械能守恒，小球在最低点的最小速度v=2，故A正确；B.当小球在最高点受到轨道的作用力为零时，v1=，根据机械能守恒，小球在最低点的速度为v2=．当最低点的速度v2>时，在最高点速度大于，外侧轨道对小球有作用力，故B正确；C．当v由2逐渐增大时，在最高点轨道对小球的弹力向上，逐渐减小，故C错误；D．当v由逐渐增大时，在最高轨道对小球的弹力向下，逐渐增大，故D正确；本题选错误的答案，故选：C.4、C【解析】

AB、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，系统在水平方向动量守恒，系统总动量为零，小球与车的动量大小相等、方向相反，小球向左摆动时，小车向右运动，故选项A、B错误；C、小球向左摆到最高点时，小球的速度为零而小车的速度也为零，故选项C正确；D、系统只在在水平方向动量守恒，在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反，故选项D错误；5、D【解析】

A．a、b处在以负点电荷为圆心的一个圆上，可知两点到场源电荷的距离相等，所以两点的电场强度大小相等，方向不同，两点的电势相同，故A错误；B．B图为正点电荷的电场，a、b两点在一条电场线上，但b点离场源电荷更近，故b点的电场强度大于a点的电场强度，两点的电场强度的方向相同，b点的电势高于a点的电势，故B错误；C．C图为等量异种点电荷的电场，a、b两在两点电荷的连线上关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，但a点电势高于b点的电势，故C错误；D．D图为等量异种点电荷的电场，a、b两点在两点电荷连线的垂直平分线上且关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，a、b两点的电势高低一样，均为零，故D正确。6、B【解析】

用来描述电场强弱和方向的是电场强度；A.电场力，与结论不相符；B.电场强度，与结论相符；C.电势，与结论不相符；D.电势能，与结论不相符；7、AD【解析】

A．两卫星都由万有引力提供向心力，有可得由轨道半径之比，可得周期之比为，故A正确；B．若A卫星在低轨道减速，出现万有引力大于向心力要做近心运动，A会离B越来越远而不能成功对接，正确的做法是A卫星加速从而离心可以和B对接，故B错误；C．两卫星从最近到最近满足转的快的A比B多转一圈，有结合可解得所用时间为故C错误；D．B转动一周时间为，设两卫星从最近到最近出现n次，有解得而每出现一次最近之前出现两卫星在地球两侧相距最远的情况，而最近和最远都属于两卫星共线，则一共出现次，故D正确。故选AD。8、BD【解析】

A．P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度得：故A错误；B．P机械能最小时，为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，加速度最小，故B正确；C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，Q的动能增加，而P的速度先减小后增大，所以P的动能先减小后增大，故C错误；D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，动能增大，而重力势能不变，所以Q的机械能增加，P、Q组成的系统，机械能守恒，所以P的机械能减小，故D正确；故选BD．【点睛】P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，根据运动的合成与分析分析PQ的速度关系，当θ=90°时，P的机械能最小，Q的动能最大，速度最大．9、BD【解析】试题分析：研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量，故A错误，B正确．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地卫星的线速度或者周期，所以无法求出地球的半径，故C错误．D、研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速度的大v=，故D正确．故选BD．10、AB【解析】

A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误11、BCD【解析】

AB.在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速运动，随着绳子的伸长，拉力增大，合力减小，所以向下的加速度减小，当到达b点时加速度减为零，此时速度达到最大；从b到c过程中，绳子的拉力大于重力，加速度向上，人做减速运动，随拉力变大，加速度变大，到达c点时加速度最大，此时速度减为零，所以A错误，B正确。C.由以上分析可知，人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段因加速度向上，则人处于超重状态，选项C正确；D.此过程中人、绳以及地球组成的系统只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。12、BCD【解析】

以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：。由机械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动。A.由上面分析可知，木块C向右运动，小车AB左运动，故A错误；B.因为v1=-1m/s；v2=3m/s，木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1，故B正确；C.木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB成为一个整体，总动量为0，整体的速度为0。所以木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动，故C正确；D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s，与上述计算结果相符，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：（2）[2]由于由于解得：则有：解得：（3）[3][4]物体的初速度为零，所以动能的增加量为重力势能的减小量等于物体重力做功，故：14、（1）交流（2）D（3）B【解析】试题分析：当橡皮筋把小车弹出时，小车的运动情况记录在纸带的点的分布上，通过测量两点间距离，除以时间即可得到速度，所以需要用刻度尺．由于打点计时器的关系需要使用交流电源．摩擦力的组成部分有滚动摩擦，空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦等等，因此应放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，所以第（2）问选择D．由于木板水平放置，所以摩擦力还存在．当弹力与摩擦力相等时，加速度为零，此时物体速度最大．此后弹力变小，而摩擦力不变，物体开始做减速的运动．所以答案为B．考点：打点计时器、平衡摩擦力、物体达到最大速度的条件点评：此类题型