滁州市重点中学2024届物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

滁州市重点中学2024届物理高一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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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)航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，该过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大2、2017年4月，被称为“快递小哥”的“天舟号”飞船与“天宫号”空间实验室在太空实现自动对接，完成对“天宫号”的物资补给．如图所示，在对接前的某段时间内，若“天舟号”和“天宫号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行．下列说法正确的是A．“天舟号”的运行速率小于“天宫号”的运行速率B．“天舟号”的运行周期大于“天宫号”的运行周期C．“天舟号”沿切向加速有可能与“天宫号”实现对接D．“天舟号”沿切向减速有可能与“天宫号”实现对接3、(本题9分)如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片p向下（b端）移动时，电压表和电流表的示数变化情况的是（）A．电压表和电流表示数都增大B．电压表和电流表示数都减小C．电压表示数增大，电流表示数变小D．电压表示数减小，电流表示数增大4、小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（）A．小船要用更长的时间才能到达对岸B．小船到达对岸的时间不变，但位移将变大C．因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D．因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化5、(本题9分)关于两个分子之间的相互作用力，下列判断正确的是A．两分子处于平衡位置时，分子间没有引力和斥力B．两分子处于平衡位置时，分子间的引力和斥力大小相等C．两分子间距离减小时，分子间的引力增大斥力减小D．两分子间距离增大时，分子间的引力减小斥力增大6、(本题9分)下列情境中，纸箱、花盆、铁球和拖把受到的重力一定做功的是（）A．向高处堆放纸箱 B．水平移动花盆C．没能提起铁球 D．水平方向移动拖把7、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A．， B．C． D．8、地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度大于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度9、如图，光滑水平面上有甲、乙两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，两小车处于静止状态。现烧断细线，两小车分别向左、右运动。已知甲、乙两小车质量之比为31，下列说法正确的是（）A．弹簧弹开后，甲、乙两车速度大小之比为13B．弹簧弹开后，甲、乙两车动量大小之比为31C．弹簧弹开过程，弹簧弹力对甲、乙两车的冲量大小之比为31D．弹簧弹开过程，弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为1310、(本题9分)一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型，如右图所示。关于圆锥摆，下面说法正确的是（已知重力加速度为g）A．圆锥摆的周期T与小球质量无关B．小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供C．圆锥摆的周期D．小球做匀速圆周运动向心加速度为11、(本题9分)如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是()A．自由下落B．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D．手持饮料瓶向上加速运动的过程中12、(本题9分)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是A．=5m/s,=2.5m/s B．=2m/s,=4m/sC．=3m/s,=3.5m/s D．=-4m/s,=7m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，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2．22s打一次点，当地的重力加速度g=3．8m/s2．那么：（1）纸带的____端（选填“左”或“右’）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP=_________J，动能增加量△Ek=_________J；（结果取3位有效数字）（4）实验的结论是：_____________________．（5）分析产生误差可能的原因是________________．（至少写出一条原因）14、（10分）(本题9分)某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合力做功和动能变化的关系”的实验他们设计了如图所示的装置，并配备了以下器材∶打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、砝码、细沙、天平。当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上未装细沙的小沙桶时，释放小桶，发现滑块处于静止状态，若你是小组中的位成员，要完成该项实验，则∶(1)你认为还需要的测量器材有____________；(2)某同学用天平称量小车和砝码的总质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是____________，实验时首先要做的步骤是_____________；(3)在(2)的基础上，让沙桶带动小车加速运动，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和这两点的速度大小v1和v2（v1<v2），则本实验最终要验证的数学表达式为________________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）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，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k＝46N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m＝1kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为μ＝0.2，开始时弹簧未发生形变，长度为l0＝0.5m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g＝10m/s2，物块A始终与圆盘一起转动．则：(1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？(2)当角速度缓慢地增加到4rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘)．(3)在角速度从零缓慢地增加到4rad/s过程中，物块与盘间摩擦力大小为f，试通过计算在坐标系中作出f-ω2图象．16、（12分）如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b．已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP=kx1．求在下述两种情况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度．(1)地面光滑；(1)物体与地面的动摩擦因数为μ．

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、C【解题分析】

对飞行员受力及运动分析如图所示：在A位置，飞行员受重力为mg，但速度为零，所以；在B位置，飞行员受重力mg，速度为v，，所以；在A、B之间的任意位置C，，由知，P为一个大于零的数值，所以运动员所受重力的瞬时功率的变化情况是先增大后减小，故选C。2、C【解题分析】A、根据，解得：，，知轨道半径越大，则线速度越小，周期越大，所以“天舟号”的运行速率大于“天宫号”的运行速率，“天舟号”的运行周期小于“天宫号”的运行周期，故AB错误；

C、“天舟号”适当沿切向加速，使得万有引力小于向心力，做离心运动，可能与天宫号对接，故C正确，D错误．点睛：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出它们的大小．3、B【解题分析】

当滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流增大，路端电压减小，则电压表的读数变小．图中并联部分电路的电压减小，则电流表的读数变小．故B正确．故选B．4、B【解题分析】

因为静水速垂直于河岸，则渡河时间t=d/vc，水流速增大，渡河时间不变，沿河岸方向的位移增大，则最终渡河的位移变大。故B正确，AD错误。因小船船头始终垂直河岸航行，渡河时间不会随着水流速度增大而变化，故C错误；5、B【解题分析】A项：分子间同时存在引力和斥力，故A错误；B项：在平衡位置时，引力和斥力大小相等，故B正确；C项：随着间距减小，引力和斥力都变大，故C错误；D项：随着间距增加，引力和斥力都变小，故D错误。点晴：此题主要知识点是分子间作用力及其与分子间距的关系，随着间距减小，引力和斥力都变大，但斥力增大更快，随着间距增加，引力和斥力都变小，但斥力减小更快。6、A【解题分析】A、往高处堆放纸箱时，人对纸箱的力向上，物体有向上的位移；故重力做功；故A正确；

B、水平移动花盆时，花盆没有竖直方向上的位移；故重力不做功；故B错误；C、没有提起铁球时，铁球没有位移；故重力不做功；故C错误；D、水平移动的拖把，由于没有竖直方向上位移；故重力不做功；故D错误；故选A．【题目点拨】本题考查功的计算，要注意明确公式中的位移应为沿力方向上的位移．7、AC【解题分析】

根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对8、BD【解题分析】

行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有：；则有：A.，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星的公转周期，A错误；B.，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，B正确；C.，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C错误；D.，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，D正确；9、AD【解题分析】

AB、设甲、乙两车的质量为m1、m2，弹簧弹开后，甲、乙两车的速度为v1、v2，根据动量守恒定律：m1v1-m2v2=0，则弹簧弹开后，甲、乙两车速度大小之比为13，动量大小之比为11，故A正确，B错误。C、根据动量定理I=p，弹簧弹开后，甲、乙两车动量的变化p大小相等，故C错误。D、由动能Ek=mv2==知，根据动能定理W=Ek，==，即弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为13，故D正确。10、ABC【解题分析】

AC.由牛顿第二定律得，，解得，周期与摆球质量无关，A、C正确；B.小球做圆周运动的向心力由拉力和重力的合力提供，B正确；D.由牛顿第二定律得，小球的向心加速度，D错误。11、ABC【解题分析】

若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速度为g的情况就符合题意.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.12、BC【解题分析】

以碰撞前A的速度方向为正方向，碰撞前系统的总动量：p=mAvA+mBvB=1×6+2×2=10kg•m/s，系统的总动能：Ek=mAvA2+mBvB2=22J；A．如果碰撞后vA′=5m/s，vB′=2.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合实际情况，不可能，故A错误；B．如果vA′=2m/s，vB′=4m/s，则碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=18J则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故B正确；C．如果vA′=3m/s，vB′=3.5m/s，则碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×3+2×3.5=10kg•m/s碰撞后系统动量守恒，系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=16.75J则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故C正确；D．如果vA′=-4m/s，vB′=7m/s，碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×(-4)+2×7=10kg•m/s碰撞后系统动量守恒，系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=57J碰撞后总动能增加，不符合实际情况，不可能，故D错误；故选BC．【题目点拨】本题考查了动量守恒定律的应用，要知道碰撞过程中系统所受的合外力为零，遵守动量守恒定律．碰撞过程机械能不增加，碰撞后后面的球速度不能大于前面球的速度．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左B△EP=1.32J△Ek=1.84J在实验误差允许的范围内，重物动能增加量等于重力势能减少量产生误差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必须克服摩擦力、空气阻力等做功；②长度测量误差．【解题分析】

（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．

（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．AC无法计算出其速度值，故选B点．

（3）减少的重力势能△Ep=mgh=1×3.8×13.2×12-2=1.88J

vB=×12-2m/s=1.32m/s；

故动能的增加量△EK=mvB2=1.84J；（4）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物动能增加量等于重力势能减少量．（5）产生误差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必须克服摩擦力、空气阻力等做功；②长度测量误差．14、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解题分析】

(1)[1]用刻度尺测量计数点间的距离，从而算出运动速度。(2)[2]只有当m<<M时，小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等。[3]平衡摩擦力。(3)[4]动能定理的表达式三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)ω0=2rad/s(2)【解题分析】

（1）设盘的角速度为ω0μmg=mω0（2）设此时弹簧的伸长量为Δx，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有：μmg+kΔx=mω2（3）在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力f=mω02当ω>2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力为定值，为f=μmg=2N16、(1)(2)(3)，其中n＝1、2、3…….【解题分析】

(1)设物块在A点的速度为v1，由动能定理有－μmgL