2024年山东省菏泽一中、单县一中物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2024年山东省菏泽一中、单县一中物理高一下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)如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为L，河水流速为u，划船速度均为v，出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点，则下列判断中正确的是（）A．甲船比乙船先到达对岸B．两船可能在未到达对岸前相遇C．甲船也在A点靠岸D．甲船在A点左侧靠岸2、(本题9分)有关物体的动量，下列说法正确的是()A．某一物体的动量改变，一定是速度大小改变B．某一物体的动量改变，一定是速度方向改变C．某一物体的运动速度改变，其动量一定改变D．物体的动量改变，其动能一定改变3、(本题9分)物体做曲线运动的条件是（）A．受到的合外力必须是恒力B．受到的合外力必须是变力C．合外力方向与速度方向在一条直线上D．合外力方向与速度方向不在一条直线上4、(本题9分)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是()A．沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D．两种情况重力做功同样多5、(本题9分)在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．8：16、(本题9分)关于功和能，下列说法正确的是（）A．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒B．物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功一定越多C．物体所受的合外力不为零时，动能可能不变D．在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体一定做负功7、(本题9分)如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大B．沿直线由A到B,各点的电势升高C．沿中垂线由M到O，电场强度增大D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功8、(本题9分)质量为M的某机车拉着一辆质量相同的拖车在平直路面上以的速度匀速行驶．途中某时刻拖车突然与机车脱钩．假设脱钩后机车牵引力始终保持不变，而且机车与拖车各自所受阻力也不变，下列说法中正确的是（）A．脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是、B．脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是、C．从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量不变、动能增加D．从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量减少、动能减少9、(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3m，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．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大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10、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N11、A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低12、(本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（）A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行．飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量．假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设飞船中带有基本的测量工具．..（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_________________________．（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___________．（3）待测物体质量的表达式为_____________．14、（10分）(本题9分)如图甲所示，在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.0kg的重物从静止开始自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为打下的第一个点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8。那么：(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的______（选填番号）A．动能变化量与重力势能变化量B．速度变化量和重力势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)纸带的________端（选填“左”或“右”）与重物相连；(3)从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEP=____J,动能增加量ΔEk=____J.（结果取两位有效数字）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)我国第一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”于2007年在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空．假设该卫星的轨道是圆形的，且离月球表面的高度是月球半径．若已知该卫星绕月球做圆周运动的周期为T、月球的半径R、万有引力常量G，求（1）月球的质量（2）月球的密度16、（12分）(本题9分)如图为某种鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部AB是一长为2R的竖直细管，上部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管管口，C处切线水平，AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧，在弹簧上端放置一粒质量为m，可视为质点的鱼饵解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，此时弹簧的弹性势能为8mgR（g为重力加速度），不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，重力加速度为g，求：（1）鱼饵到达管口C时的速度大小v1；（2）鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水面高出1.5R，若竖直细管的长度可以调节，圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降，求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO′之间的最大距离Lmax。17、（12分）(本题9分)如图所示,两个小球A和B质量分别是mA＝2.0kg,mB＝1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L＞18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d＝2m,此时球B的速度是4m/s.求:(1)球B的初速度大小;(2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.

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】

A.将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，在垂直于河岸方向上的分速度相等，知甲乙两船到达对岸的时间相等。渡河的时间，故A错误；BCD.乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，知，则，甲船沿河岸方向上的位移，则甲船在A点左侧靠岸，两船不可能相遇，故BC错误，D正确。2、C【解析】由p="mv"可知，物体的动量与质量的大小、速度的大小（速率）和方向三个因素有关，动量发生变化可能是速度的大小发生变化也可能是方向发生变化，或者二者皆变。故AB错误，D正确。若方向发生变化大小不变，则动量变，而动能不变，C错误；故选D3、D【解析】

在恒力作用下可能做曲线运动，比如平抛运动；也可以是变力，比如匀速圆周运动，故AB错误；当物体合外力方向与速度方向不共线时物体做曲线运动，故C错误，D正确。故选D。4、D【解析】

重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初、末位置的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初、末位置的高度差相同，重力做功就相同，因此不论坡度大小、粗糙程度如何，只要高度差相同，物体克服重力做的功就同样多，故ABC错误，D正确．故选D.5、B【解析】

根据平抛运动的推论tanθ=2tanα得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，根据运动的合成与分解求出末速度即可解题．【详解】设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示：

根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有：，对乙有：，联立可得：．由于甲乙两球质量相等．所以动能之比等于速度之比的平方，故B正确，ACD错误．【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．6、C【解析】

A.合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的升降机，选项A错误；B.根据W=FScosθ可知，物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功不一定越多，还要看力和位移方向的夹角，选项B错误；C.物体所受的合外力不为零时，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，选项C正确；D.在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体可能做负功，也可能做正功或者不做功，选项D错误.7、ABC【解析】

由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，故D错误。8、AC【解析】AB、由题可知，由于牵引力不变，故脱钩后机车做加速运动，拖车做减速运动，且最后减为零，故A正确，B错误；CD、依题可知，两车组成的系统动量守恒，动能增加，故C正确，D错误，故选AC．【点睛】两车组成的系统做匀速运动，合外力为0，系统动量守恒．9、CD【解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大10、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．11、CD【解析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep12、BCD【解析】

A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、物体与接触面间没有压力，摩擦力为零圆周运动的半径R【解析】太空中物体处于完全失重状态，则与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和物体做圆周运动的半径R，则可得待测物体质量的表达式14、A左0.310.30【解析】

第一空：为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的重力势能的减少量与动能的增加量是否在误差允许的范围之内相等，A正确，BC错误。第二空：重物在下落过程中，速度在增大，故相邻点间的距离应该是增大的，由图可知，纸带的左端与重物相连；

第三空：从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为；第四空：打B点时，重物的速度大小为，由初速度为零，则此过程中，重物动能的增加量为。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、【解析】

星贴近月球表面做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和密度公式分析能否求出月球的质量和密度．【详解】（1）设该卫星的运行周期为T、质量为m，月球的半径为R、质量为M，根据万有引力提向心力：解得：（2）月球的密度为：【点睛】已知卫星的运行周期和轨道半径，可求出月球的质量，这个结果可推广到行星绕太阳：若已知行星的公转半径和周期，可求