2024届陕西省西安市西光中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2024届陕西省西安市西光中学物理高一下期末学业水平测试试题注意事项: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（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)某航天飞机在完成任务后，在点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（）A．在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道I上经过点的速度B．在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度C．在轨道Ⅱ上经过点的速度可能大于第一宇宙速度D．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期2、(本题9分)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A．2－ B． C． D．3、为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v，重力加速度为g，则A．v=gRtanα B．v=gRsinα C．v= D．v=4、(本题9分)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同5、(本题9分)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．6、(本题9分)下列物理量是标量的是（）A．动量 B．动量的改变量 C．机械能 D．冲量7、(本题9分)有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．c在4

h内转过的圆心角是C．b在相同时间内转过的弧长最长D．d的运动周期有可能是23h8、(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9、(本题9分)长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.110、(本题9分)起重机以0.5m/s的速度将质量为300kg的重物匀速提升了2m．若g取10m/s2，此过程中起重机A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W11、(本题9分)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球的卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星下列表述正确的是（）A．卫星的运行速度小于第一宇宙速度B．卫星距地面的高度为C．卫星运行时受到的向心力大小为D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度12、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图所示），记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B两齿轮半径的大小关系为rA>rB，则A．齿轮A、B的角速度大小相等B．齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小C．齿轮A、B边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用如图8所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________．A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________．A．增大B．减小C．不变14、(本题9分)质量为m的物体，在竖直方向的拉力作用下，以大小为g/4的加速度，沿竖直方向匀加速下降h。该过程中，物体动能的增加量为___________，重力势能的减少量为_________，物体机械能的减少量为__________。15、一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，那么该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，动能将增加_________J；若已知木块以6J动能从底端出发滑上该斜面，则它返回底端时的动能是______J。三．计算题(22分)16、（12分）下是某同学设计的“鱼龙戏水”景观示意图．鲤鱼的喷水口离水池底面的高度使用效率的水泵从旁边的水池抽水，当水到达喷水口后以不变的速率沿水平方向射出，恰好沿龙首入口的切线方向被“吸入”，然后流入水池中循环利用．已知龙首入口切线方向与水平面成a角，，入口离水池底面的高度，喷水口的横截面积为，水的密度为，若不计空气阻力，（1）水从鲤鱼口喷出的初速度多大？（2）鲤鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离应该设计为多少？（3）带动该水泵的电动机的输出功率至少为多少？17、（10分）(本题9分)如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1Ω，求：(1)路端电压和内电压．(2)电路中电流和电源的总功率．(3)电动机的输出功率．

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、A【解题分析】

A.在轨道II变轨到轨道I时，需要在轨道II上经过A点时点火加速，故在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道I上经过A点的速度，A正确；B.在两个轨道上经过A点时，轨道半径相同，根据可得在两个轨道上经过A点时的加速度相等，B错误；C.第一宇宙速度是近地轨道上的环绕速度，为卫星的最大环绕速度，所以经过A点时的速度小于第一宇宙速度，C错误；D.由于在轨道I上运行的半长轴大于在轨道II上的半长轴，根据可知在轨道I上的周期大于在轨道II上的周期，D错误．2、C【解题分析】

当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.3、D【解题分析】

火车受力如图所示：在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根据牛顿第二定律有：，解得火车规定行驶速度为：.A.v=gRtanα与计算结果不相符；故A错误.Bv=gRsinα与计算结果不相符；故B错误.C.v=与计算结果不相符；故C错误.D.v=与计算结果相符；故D正确.4、D【解题分析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确．5、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；6、C【解题分析】

A．动量既有大小，又有方向，是矢量，故A错误；B．动量的改变量既有大小，又有方向，是矢量，故B错误；C．机械能有大小，没有方向，是标量，故D正确；D．冲量既有大小，又有方向，是矢量，故D错误．故选C。7、ABD【解题分析】

A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；B.c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故B错误；C.由，解得，可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故C正确；D.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；本题选错误的，故选ABD.8、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．9、BCD【解题分析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．10、BC【解题分析】重物匀速提升，起重机的拉力等于重物的重力，起重机的拉力F=mg=300×10=3000N，起重机做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A错误，B正确；起重机的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正确，D错误．故选BC．11、AD【解题分析】

A．由万有引力提供向心力，则有解得同步卫星轨道半径大于地球半径，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；B．同步卫星的周期等于地球自转周期T，根据万有引力提供向心力有解得则卫星离地的高度为故B错误；C．卫星运行时的轨道半径r大于地球半径R，所以卫星运行时的向心力小于，故C错误；D．在地球表面上若不考虑地球自转，万有引力等于重力，则有解得卫星在轨道上运动，根据万有引力提供向心力，则有解得卫星运行的轨道半径r大于地球半径R，则，故D正确。故选AD。12、BC【解题分析】

AB两轮边缘线速度大小相等，且A轮半径比B大，所以A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小，AD错误BC正确二．填空题(每小题6分，共18分)13、；C；B；【解题分析】试题分析：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开弹簧时的速度；则有：（2）因为在弹簧与物体相互作用的过程中弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；所以选：C．（3）增大AO间的距离时，弹性势能增大，那么滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小，所以选B．考点：弹性势能、匀速运动公式、动能定理．14、mgh/4mgh3mgh/4【解题分析】根据牛顿第二定律有：mg-f=ma，解得：f=34mg，根据动能定理有：mgh-fh=Δ15、1.52【解题分析】

[1]一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，即克服重力做功为2J，根据动能定理可知，木块克服摩擦力做功为1J，则有：又经过相同的位移，则有：所以该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，即重力做功3J，则摩擦力做负功1.5J，根据动能定理可知，动能增加1.5J；[2]木块以6J动能从底端出发滑上该斜面顶端时，根据重力与摩擦力做功的关系可知，摩擦力做功为-2J，向下过程中摩擦力仍做负功，仍为-2J，所以滑块回到底端的动能为：6-2-2=2J三．计算题(22分)16、（1）8m/s