河北省雄安新区博奥高级中学2024届物理高一下期末学业水平测试试题含解析

河北省雄安新区博奥高级中学2024届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：（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)某电动车以额定功率从静止开始加速，若所受阻力始终不变，则在加速过程，下列说法正确的是A．电动车牵引力不变 B．电动车牵引力逐渐增大C．电动车做匀加速直线运动 D．电动车的加速度逐渐减小2、如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（）A．a点场强与b点场强相同B．a点场强的大小比c点大C．b点场强的大小比c点小D．条件不足，无法判断a、b、c场强大小关系3、(本题9分)如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片，C919的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索，我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力，现有总质量m=200t一架大型飞机，从静止开始保持额定功率滑跑，当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，并以此速度起飞，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍（），下列有关数据正确的是A．飞机起飞过程所用时间小于20sB．飞机起飞过程加速度为C．飞机起飞的功率P为D．飞机起飞的动能为4、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离为A．v1Lv1+v5、汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度是v1．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量是（）A． B．C． D．6、(本题9分)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（）A．B．C．D．7、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中A．电路中的总电流变大B．路端电压变小C．通过电阻R2的电流不变D．通过滑动变阻器R1的电流变小8、(本题9分)如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．做圆周运动的向心力大小mC．运动员做圆周运动的角速度为vRD．如果运动员增大速度，运动员将可能做离心运动9、(本题9分)质量分别为m1、m1的两个物体A、B并排静止在水平地面上，用同向的水平拉力F1、F1分别作用于物体A和B上，且分别作用一段时间后撤去，之后，两物体各自滑行一段距离后停止下来，物体A、B在整个运动过程中的速度一时间图象分别如图中的图线a、b所示．已知物体A、B与水平地面的动摩擦因数分别为μ1、μ1，取重力加速度g=10m/s1．由图中信息可知A．μ1=μ1=0.1B．若F1=F1，则m1>m1C．若m1=m1，则在整个过程中，力F1对物体A所做的功大于力F1对物体B所做的功D．若m1=m1，则在整个过程中，物体A克服摩擦力做的功等于物体B克服摩擦力做的功10、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，一带电油滴位于电容器中的P点处于平衡状态，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）A．极板间的电场强度变大B．带电油滴向上极板运动C．电容器的电容变小D．电容器带电量减少11、(本题9分)如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A．弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同B．弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小C．弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小D．物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零12、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，斜面倾角。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2m，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（弹簧弹性势能，其中x为弹簧的形变量）。现释放A，此后运动过程中，下列说法正确的是（）A．当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A获得最大速度为C．弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A小球机械能一直减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“探究加速度与力、质量关系”实验中，某同学准备了下列器材：A．一端带有定滑轮的长木板、B．细线、C．电磁打点计时器、D．纸带与复写纸、E．导线、F．开关、G．铅蓄电池、H．托盘（质量不计）、I．砝码（质量已知）、J．低压交流电源．（1）你认为该同学准备的器材中哪个不需要？_____（填写相对应的字母）（2）要完成实验还需哪些器材？_____；（3）根据实验测得的数据，绘出的a-F图象如图所示．请你根据这个图象分析，实验中漏掉的步骤是_____．14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸:，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB=_________m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量=_________J，此过程中物体动能的增加量=________J，（结果保留两位有效数字），动能增加量小于重力势能减少量的原因可能是_____________________________．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）如图所示，与水平面夹角为θ=30°的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为L=4m，传送带以恒定的速率v=2m/s向上运动。现将一质量为1kg的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=32，取g=10m/s2（1）物体刚放上皮带时的加速度大小；（2）物体从A运动到B共需多少时间；（3）电动机因传送该物体多消耗的电能。16、（12分）如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能Ep为多少；(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的的范围17、（12分）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。

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【解题分析】

AB.汽车以恒定功率加速，则开始时加速度较大，速度快速增大；由P=Fv可得，F减小；故A，B错误；CD.由牛顿第二定律可得，加速度减小；故汽车做加速度减小的加速运动；故C错误，D正确.2、B【解题分析】

A.根据点电荷电场强度的计算公式E=kQr2可知，aBC.a点距离点电荷的距离较c点近，则a点场强的大小比c点大，同理可知，b点场强的大小比c点大，选项B正确，C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.3、C【解题分析】(1)根据题意当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，所以飞机起飞时的动能汽车的额定功率为由动能定理可求得;解得：t=250s，故AD错，C正确；B、由于飞机从静止开始保持额定功率滑跑，所以随着速度的增大，牵引力在减小，所以飞机做加速度减小的加速度运动，故B错误；故本题答案是：C点睛：本题考查了汽车启动的问题，要把握牛顿第二定律和运动学公式去分析机车的运动情况．4、B【解题分析】

设A球的半径为r1，B球的半径为r2，则有r2=L-r1，v1=ωr1，v2=ω（L-r1），联立可得：r25、C【解题分析】试题分析：当汽车空载时，有：．当汽车装满货物后，有：，联立两式解得：．故C正确，ABD错误．故选C．【题目点拨】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求出所装货物的质量．6、A【解题分析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能得，故图象A正确。点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。7、AB【解题分析】A、在滑动变阻器的滑动触片P向下滑动的过程中，接入电路的变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，故A正确；

B、路端电压，I变大，E、r不变，则U变小，故B正确；

C、路端电压U变小，通过电阻的电流变小，故C错误；

D、总电流变大，通过电阻的电流变小，所以通过滑动变阻器的电流必定变大，故D错误。8、BD【解题分析】

A.向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看做一个整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；B.由题意可知，运动员做线速度大小为v，半径为R的匀速圆周运动，故运动员受到的合力提供向心力，即m，故运动员受到的合力大小为m，故B正确；C.根据线速度和角速度的关系v=ωR得，角速度，故C错误；D.如果运动员加速，需要的向心力增加，此时向心力“供”小于“需”，运动员将会做离心运动，故D正确。9、AD【解题分析】

根据撤除拉力后物体的运动情况进行分析，分析动摩擦因数的关系．由于水平拉力F1和F1的大小关系未知，故要求只能要比较摩擦力对物体所做的功的多少，一定要知道两物体位移的大小关系．【题目详解】A项：由图线可知，在车撤去外力后，两图线平行，说明加速度相同，而只受摩擦力，a=μg所以，μ相同，且由图象可知，，所以，故A正确；B项：由牛顿第二定律，F-μmg=ma，解得：，由图象可知，a的加速度大于b的加速度，所以，故B错误；C、D项：若m1=m1，则f1=f1，根据动能定理，对a有WF1-f1s1=0同理对b有WF1-f1s1=0因为WF1=WF1，故C错误，D正确．【题目点拨】本题综合性很强，所以熟练掌握牛顿第二定律，动能定理，会根据v-t图求解加速度，位移是能否成功解题的关键．10、CD【解题分析】

A、油滴处于平衡状态，则说明小球受到的重力等于电场力，故，电场力向上，故小球带负电，因电容器两端的电压不变，当将下极板竖直向下移动一段距离时，两板间的距离增大，则由可知，两板间的场强减小，故油滴受到的电场力减小，故合力向下，故油滴将向下运动，故AB错误；C、由可知d增大，则电容C减小，故C正确；D、根据知电荷量减小，故D正确。11、ABD【解题分析】

A．滑块B与弹簧接触后，弹簧发生形变，产生弹力，B做减速运动，A做加速运动，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，故A项正确；B．A、B和轻弹簧组成的系统能量守恒，弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A、B的动能之和最小，故B项正确；C．A、B和轻弹簧组成的系统所受合外力等于0，系统的动量守恒，故C项错误；D．当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，然后A继续做加速，B继续做减速，弹簧逐渐恢复原长，当弹簧恢复原长时，A的速度最大，此时弹簧的弹性势能为零，故D项正确。12、BCD【解题分析】

A．设初态弹簧的压缩量为，因B球平衡且细绳拉直无拉力，有设C球刚要离开地面时弹簧伸长量为，对C球的平衡有可得此时细绳、B球和A球的系统，沿着绳的方向有则B球和A球已经在沿着绳的方向减速运动，故当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A错误；B．细绳、B球和A球的系统在沿着绳的方向的加速度为零时，A和B的速度达到最大，则动能最大在弹簧处于原长时，由能量守恒定律有解得A获得的最大速度为故B正确；C．B与A的系统动能最大时弹簧处于原长，则有弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大，故C正确；D．从释放A到C刚离开地面的过程中，对A球而言除重力外只有绳的拉力做负功，则A球的机械能一直减小，故D正确。故选BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、G小车、刻度尺没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解题分析】

（1）[1]由于打点计时器记录通过所打点记录了物体运动时间，因此不需要秒表，电磁打点计时器需要低压交流电源，而不需要低压直流电源，即G；

（2）[2]实验还需要小车；需要测量物体运动的位移，因此缺少刻度尺．

（3）[3]从题目中图象上可知，加速度等于零时，而外力不等于零，其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【题目点拨】本题考查了实验器材，对于实验问题要加强动手能力，亲身体会实验的整个过程，同时还考查了同学们图象分析的能力，一般从斜率、截距去分析图象．14、0.980.490.48实验过程中存在摩擦阻力及空气阻力，机械能有损失【解题分析】

由题意可得物体由P到B的过程中，重物高度下降了：，故重力势能的减小量：；B点的速度等于AC段的平均速度,故：；则动能的增加量：在重物在下落中会受到空气阻力及存在摩擦阻力，故增加的动能小于减小的重力势能，实验中存在误差，故在误差允许的范围内机械能守恒．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）2.5m/s2（2）2.4s（3）