2024届福建省龙海市程溪中学高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届福建省龙海市程溪中学高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与竖直方向的夹角为，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为．质点运动到A点与运动到B点的时间之比是()A． B．C． D．条件不够，无法求出2、伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合1961年，美国《科学》杂志刊登了根据伽利略当年描述的实验装置所进行的一项重复性斜面实验，该实验的倾角为3.73°,使用水钟测量时间，其结果见下表S（英尺为单位）V（毫升水为单位）159013841072762552340123.5根据上面的信息，下列判断正确的是（）A．将自由落体运动改为沿斜面下滑的设计思想是为了方便测量位移B．水钟的流水体积与时间平方成正比C．物体下滑的距离与水钟记录体积的平方成正比，说明物体沿斜面的运动是匀变速运动D．在该实验中，如果采用质量更大些的小球自由滚下，会使实验现象更明显．3、“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测。假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了。月球质量M为（）A．B．C．D．4、(本题9分)一个质量为m

的物体以速度v水平飞向竖直墙壁，又以水平速度v反弹回来，物体在碰撞过程中动量的改变量的大小是A．0 B．2mv C．mv D．无法确定5、(本题9分)在2018年6月1日，在云南省西双版纳自治区景洪市坠落一颗陨石，图示是一目击者看到的陨石在大气层中下落的一段运动轨迹，由此可判断陨石在图示的运动过程中A．陨石所受合力可能为零B．运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石的运动方向C．陨石受到的合力方向可能与速度方向相同D．陨石的运动速度可能不变6、(本题9分)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于7、(本题9分)如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（）．（g取10m/s2）A．1.5rad/s B．2.5rad/s C．3.5rad/s D．4.5rad/s8、如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至低处（物体与皮带相对静止），在此过程中，下述说法正确的（）A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功C．支持力对物体不做功D．物体对皮带的摩擦力不做功9、(本题9分)两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正确的是：（）A．到达底部时重力的功率相等 B．到达底部时速度相等C．下滑过程中重力做的功相等 D．到达底部时动能相等10、(本题9分)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A．小球的速率为B．小球的速率为C．小球在水平方向的速度大小为D．小球在水平方向的速度大小为11、一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果错误的是（）A．合外力做功50J B．阻力做功-500JC．重力做功500J D．支持力做功50J12、(本题9分)2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直CD，则有关离开C点后的飞行过程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若运动员离开C点的速度加倍，则飞行时间加倍C．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的距离加倍D．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变二、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“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意调节斜槽使其末端水平，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线B．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V0的值，然后求它们的平均值如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_____________（用L、g表示），其值是___________（取g=10m/s2），小球在c点的竖直方向速率是___________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验。（1）实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是______________。（2）某同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线。在抛物线上选取任意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为（40.00，20.00）（单位cm），重力加速度g取10m/s2。根据数据可以求出a=______________，小球平抛运动的初速度v0=______________m/s。（3）利用平抛运动规律还可以测定弹簧弹性势能的大小。将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞离桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。测得：小球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，小球的质量为m。重力加速度为g。该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式可表示为：EP=____________（用已知物理量表示）。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)两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱.它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0.小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动时，受到的阻力恒为f，已知小明和平衡车的总质量为（1）求平衡车能达到的最大行驶速度vm（2）假设启动过程是由静止开始的加速度为a的匀加速运动，平衡车达到最大功率所用的时间t为多少？（3）小明想研究此平衡车在一定条件下的续航里程.他设想以某一恒定速度行驶直至能量耗尽，若忽略启动和停止过程平衡车的能量消耗及位移，则可由平衡车行驶的速度和时间，利用公式x=vt估算出平衡车单次行驶的最大距离x.除此之外，请你再提供一种估算的方法，说明还需要哪些物理量，并给出最大距离的表达式.(注意：需要用到题目中没有给出的物理量，请在解答过程中做必要的说明)16、（12分）(本题9分)已知土星的质量为M，半径为R，万有引力常量为G。忽略土星自转。求(1)土星表面的自由落体加速度大小g；(2)靠近土星表面运转的卫星线速度大小v1；(3)距土星表面高为h处的卫星的周期T.17、（12分）(本题9分)如图所示，一小滑块（视为质点）从点以某初速度沿直线做匀加速运动，经时间以大小为的速度通过点。已知滑块通过点时的速度大小，、两点间的距离。求：(1)滑块运动的加速度大小；(2)滑块在点时的速度大小以及从点运动到点的平均速度大小。

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、B【解题分析】

设初速度为v0，将A、B两点的速度分解，在A点：tan(－)＝＝得tA＝在B点：tan＝＝解得：tB＝所以＝故B正确，A、C、D错误故选B。2、B【解题分析】

A.在伽利略时代，将自由落体运动改为斜面是为了便于测量时间，故A错误；B.伽利略在进行试验时利用水钟记录时间，水钟的流水体积与时间成正比，选项B错误；C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上中位移与时间的平方成正比，说明了物体沿斜面的运动是匀变速运动，故C正确；D.小球在斜面上的运动规律与其质量无关，故D错误；3、B【解题分析】

AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力，根据，知故A错误，B正确；CD.月球绕地球运动的周期为T，中心天体是地球，所以求不出月球的质量，故CD错误。4、B【解题分析】

设以初速度方向为正，△P=P2-P1=mv2-mv1=-mv-mv=-2mv；所以物体与墙碰前与碰后动量的改变量的大小为2mv，故选B．5、B【解题分析】

A．陨石做曲线运动，则所受合力不可能为零，选项A错误；B．曲线运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石的运动方向，选项B正确；C．陨石做曲线运动，则受到的合力方向不可能与速度方向相同，选项C错误；D．陨石的运动速度方向不断变化，则速度不断变化，选项D错误；故选B.点睛：此题考查曲线运动的特征，曲线运动的速度方向一定变化，则速度一定变化，合外力和加速度都不可能为零，合力方向与速度不共线.6、D【解题分析】A.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D7、AB【解题分析】

当物体M在此平面绕中心轴线以角速度转动时，当A恰好要向里滑动时，取得最小值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，当A恰好要向外滑动时，取得最大值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，所以角速度范围是：，故AB正确，CD错误；故选AB．【题目点拨】本题是圆周运动中临界问题，抓住当A恰好相对此平面滑动时静摩擦力达到最大，可能有向外滑的运动趋势，也有可能向里滑的趋势，最后由牛顿第二定律求解角速度的取值范围．8、BC【解题分析】

货物随传送带一起匀速斜向下运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如图所示：重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上。因为物体P向左下方匀速运动，所以支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向相反，所以摩擦力对物体做负功，根据作用力与反作用力的关系，物体对传送带的摩擦力向下，物体对传送带的摩擦力做正功故选：BC。9、BCD【解题分析】

A、物体到达底部重力的功率:PG=mgvB、物体从静止到最低点的过程,由动能定理得:mgh=12mv210、BD【解题分析】

AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．11、BCD【解题分析】

A.根据动能定理，则合外力做功，选项A正确；B.阻力做功，选项B错误；C.重力做功WG=mgh=750J，选项C错误；D.支持力做功为零，选项D错误；此题选择错误的选项，故选BCD.12、BD【解题分析】

AB.以C点为原点，以CD为x轴，以CD垂直向上方向为y轴，建立坐标系如图：对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动，因t1=t2，故CF＜FD，故A错误；BC.将初速度沿x、y方向分解为v1、v2，将加速度沿x、y方向分解为a1、a2，则运动员的运动时间为：，落在斜面上的距离：，离开C点的速度加倍，则v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正确，C错误；D.设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，斜面的倾角为．则有：，，则得，一定，则一定，则知运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.0m/s1.25【解题分析】

在竖直方向上，根据△y=L=gT