福建省泉州市南安侨光中学2024届高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

福建省泉州市南安侨光中学2024届高一物理第二学期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：（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,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是（）A．A、B两点线速度相等B．A、B两点的角速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期不同2、如图，在验证向心力公式的实验中，质量为m的钢球①放在A盘的边缘，质量为4m的钢球②放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2:1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为1:2，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为A．2:1 B．4:1 C．1:4 D．8:13、(本题9分)如图所示为示波管的工作原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d，电压为U2,板长为L，每单位电压引起的偏移叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度，A．减小d B．减小LC．增大U1 D．增大U24、(本题9分)如图（俯视图），用自然长度为l0，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2l0的正三角形．已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为kl0，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（）A．当圆盘的角速度为ω=时,圆盘对P的摩擦力最小B．当圆盘的角速度为ω=时,圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小C．当圆盘的角速度为ω=时,物块Q受到的合力大小为kl0/2D．当物体P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度为ω=5、(本题9分)2018年5月9日，我国在太原卫星发射中心成功发射的高分五号卫星，填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白。之前发射的高分四号是世界首颗地球静止轨道高分辨率成像遥感卫星。高分五号卫星运行在平均轨道高度705km的近地轨道上，而高分四号则运行在距地约36000km的地球同步轨道上。高分四号与高分五号相比A．速度更大B．周期更大C．加速度更大D．角速度更大6、如图是农田自动灌溉喷射装置截面示意图，喷嘴的横截面积为，离地的高度为．水泵启动后，水从喷嘴沿水平方向喷出，水平射程可达．忽略水池中水泵与地面的高度差、水进入水泵时的速度以及空气阻力，水的密度为．下列说法正确的是（）A．水从喷嘴喷出时的速度为B．每秒钟喷嘴喷出水的质量为C．每秒钟水泵对水做的功为D．每秒钟水泵对水做的功为7、(本题9分)如图所示，将物体P用长度适当的轻质细绳悬挂于天花板下方，两物体P、Q用一轻弹簧相连，物体Q在力F的作用下处于静止状态，弹簧被压缩，细绳处于伸直状态.已知该弹簧的弹性势能仅与其形变量有关，且弹簧始终在弹性限度内，现将力F撤去，轻绳始终未断，不计空气阻力，则（）A．弹簧恢复原长时，物体Q的速度最大B．撤去力F后，弹簧和物体Q组成的系统机械能守恒C．在物体Q下落的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大D．撒去力F前，细绳的拉力不可能为零8、(本题9分)一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m可视为质点的小球M和N，细杆的中点处有一转轴O，细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示．当装置受到很小扰动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（）A．小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量B．小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量C．重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值D．重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值9、(本题9分)“和谐”号动车组列车高速运行时可以让乘客体验追风的感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A．增大弯道半径B．减小弯道半径C．增加内外轨的高度差D．减小内外轨的高度差10、(本题9分)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()A．物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量B．物块a机械能的减少量等于物块b机械能的增加量C．摩擦力对物块a做的功等于物块a、b动能增加之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等11、(本题9分)关于曲线运动，下列说法中正确的是A．曲线运动可以是匀速运动，也可以是变速运动B．曲线运动一定是变速运动C．曲线运动速度的大小和方向都一定发生变化D．曲线运动物体的速度方向是沿着运动轨道切线的12、如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析不正确的是（）A．B物体的机械能一直增大B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减少量大于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A物体做的功等于弹簧弹性势能的增加量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组为了验证“合力做功与动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。(已知图中力传感器能显示该处所受拉力大小)。(1)关于该实验，下列说法近确的是____________A该实验不需要平衡摩擦力B．准备器材时，可不满足砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量C．实验时应使细线与长木板平行(2)让小砂桶带动滑块做加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打这两点时滑块的速度大小v1与v2(v1<v2)。细线的拉力F由安装在滑块上的力传感器测出，为了验证合力做功与动能变化的关系，还需测量的物理量为_________；则本实验最终要验证的数学表达式为_________________(用题中所给的字母和需测量的物理量的字母表示)。14、（10分）(本题9分)某物理兴趣小组用落体法验证机械能守恒定律.(1)在用公式验证机械能守恒定律时，打点计时器在纸带上开始打下的两点间的距离应接近_______mm.(2)在实验中，所用重锤的质量m=1kg，打点的时间间隔T=0.02s，通过规范操作得到的一条点迹清晰的纸带如图所示，其中O为打下的起始点.A、B、C、D为四个连续的计时点.打点计时器在打下O点到打下B点的过程中，重锤动能的增加量ΔEk=______J，重力势能的减少量ΔEp=______J.(取g=9.8m/s²，结果均保留三位有效数字)(3)根据实验数据，算出打点计时器打下各点时重锺对应的速度v，测出其下落的距离h，关于v²随h变化的关系，下列四幅图中可能正确的是__________.(填选项前的字母)A．B．C．D．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)如图所示，水平传送带AB长L=6m，以v0=3m/s的恒定速度转动．水平光滑台面与传送带平滑连接于B点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m，与水平台面相切于C点。一质量m=1kg的物块（可视为质点），从（1）物块与传送带之间的动摩擦因数μ；（2）物块刚滑过C点时对轨道的压力FN（3）物块在A点至少要具有多大的速度，才能通过半圆形轨道的最高点D（结果可用根式表示）．16、（12分）两个对称的与水平面成60°角的粗糙斜轨与一个半径R＝1m，张角为110°的光滑圆弧轨道平滑相连．一个小物块从h＝3m高处开始，从静止开始沿斜面向下运动．物体与斜轨接触面间的动摩擦因数为μ＝0.1，g取10m/s1．（1）请你分析一下物块将怎样运动?（1）计算物块在斜轨上通过的总路程．17、（12分）(本题9分)如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭有一定质量体积为V0的气体，外界大气压强为P0，环境温度为T0（1）活塞静止时，离气缸底端的距离是多少？（2）如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要改变到多少？气缸吸热还是放热？

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】A、B两点都绕地轴做匀速圆周运动，B转动的半径大于A转动的半径，两点共轴转动，角速度相同．根据v=rω，角速度相同，B的半径大，则B的线速度大；根据T=2π/ω，角速度相同，则周期相同．故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，再结合v=rω、T=2π/ω，等公式即可判断．2、A【解题分析】皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，a轮、b轮半径之比为1∶2，所以，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则，根据向心加速度，由向心力公式，得.故A正确．3、A【解题分析】

经加速电场后的速度为v，则

所以电子进入偏转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，所以示波管的灵敏度所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d和减小U1，故A正确。4、A【解题分析】PQ间的距离为2l0，而弹簧的原长为l0，故弹簧的弹力为.A、当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为，根据合力与分力构成的矢量三角形可知，此时静摩擦力具有最小值为，故A正确．B、当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为，因力的三角形可知静摩擦力不等于弹簧的弹力，故B错误．C、D、当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为，也为物体所受的合力，此时物体和圆盘还未相对滑动，故C、D均错误．故选A．【题目点拨】本题关键是物体的受力情况和运动情况，找到向心力来源，根据牛顿第二定律列式求解，注意临界情况的分析．5、B【解题分析】A：据GMmr2B：据GMmr2C：据GMmr2D：据GMmr2点睛：可借助“越高越慢”得轨道半径大的卫星线速度、角速度较小，周期较大。6、D【解题分析】

A．由平抛运动知识可知，水从喷嘴喷出时的速度为选项Ａ错误；B．每秒钟喷嘴喷出水的质量为选项B错误；CD．每秒钟水泵对水做的功为选项C错误，D正确。7、BC【解题分析】

ABC．由题意可知，在Q下降过程中，Q和弹簧构成的系统满足机械能守恒，弹簧弹性势能先减小，后增大，Q的动能先增大后减小，当弹簧向上的弹力大小等于Q物体的重力时，Q的速度最大，故A错误，BC正确；D．F撤去之前，弹簧被压缩，对A受力分析，当重力等于弹力时，绳子的拉力可能为零，故D错误；故选BC。8、AD【解题分析】A、对两个球组成的系统,只有重力和细杆的弹力做功,机械能守恒,所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量，故A正确；B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球M的重力势能增加量，故B错误；C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；故选AD点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒,而单个球的机械能不守恒,结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即可.9、AC【解题分析】

AB．设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得θ一定，v增大时，可增大半径R，故A正确，B错误；CD．根据由于θ较小，则h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度。则L、R一定，v增大，h增大，故C正确，D错误。10、ACD【解题分析】

A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，则有magsinθ=mbg，则masinθ=mb．b上升h，则a下降高度为hsinθ，则a重力势能的减小量为maghsinθ=mbgh．即物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量，故A正确．B．由于摩擦力对a做正功，系统机械能增加，所以物块a机械能的减少量小于物块b机械能的增加量，故B错误．C．根据能量守恒得知系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加之和．故C正确．D．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等．故D正确．11、BD【解题分析】曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，选项A错误，B正确；曲线运动速度的方向一定发生变化，但是大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项C错误；曲线运动物体的速度方向是沿着运动轨道切线的，选项D正确；故选BD.12、AD【解题分析】

本题首先要分析清楚过程中物体受力的变化情况，清理各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用．【题目详解】从开始到B速度达到最大的过程中，绳子的拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A错误；对于B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B正确；整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C正确；根据功能关系，细线拉力对A做的功等于A物体的动能增量与弹簧弹性势能的增加量之和，故D错误。本题选不正确的，故选AD。【题目点拨】正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC滑块和力传感器的总质量m【解题分析】

（1）[1]实验时需使得绳子的拉力等于滑块的合外力，则实验中需平衡摩擦力且细线和长木板平行，由于力传感器可直接读出绳子上的拉力，不需要保证砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量，故BC正确，A错误；（2）[2][3]根据动能定理可知为验证合力做功与动能变化的关系还需测量出滑块和力传感器的总质量m，则表达式为：14、2；0.170；0.172；C；【解题分析】

(1)[1]．根据x==m=2mm知，选择的纸带第1、2两个打点间的距离应接近2mm.(2)[2]．重锤下落的速度vB=，重锤动能增加量△EK=J≈0.170J.[3]．从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×1.76×10−3J≈0.172J(3)[4]．根据机械能守恒定律得mgh=解得可知图线为过原点的倾斜直线，故选C.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）μ=0.15（2）FN=32.5N【解题分析】【分析】本题首先要根据受力情况判断物块在传送带上的运动情况．物块从A点