2024届湖北沙市中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届湖北沙市中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤。假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）A．火星运行速度较大 B．火星运行角速度较大C．火星运行周期较大 D．火星运行的向心加速度较大2、(本题9分)在某电视台观看“蹦极”节目。简化如图，一根弹性橡皮绳一端系于跳台，另一端系于蹦极者身上，不计空气阻力。跳极者从开始下落到最低点的过程中。下列说法正确的是（）A．蹦极者的机械能不变B．蹦极者下落至橡皮绳原长位置时动能最大C．蹦极者下落至最低点时橡皮绳的弹性势能最大D．蹦极者重力势能与橡皮绳弹性势能之和不变3、(本题9分)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A．物体所受的合外力为零时，机械能守恒B．物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒C．系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒D．在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒4、(本题9分)如图所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是A．P受到的支持力做正功B．P受到的支持力不做功C．P受到的摩擦力做负功D．P受到的摩擦力做正功5、质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g取10m/s2A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B．物体滑行的总时间为2s.C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2D．物体滑行的总时间为4s6、如图所示，圆锥摆的摆长为L，摆角为α，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，则A．摆线的拉力为B．摆球的向心加速度为C．其运动周期为D．其运动周期为7、人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经0.1s手机停止运动，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是A．手机对眼睛的作用力大小约为4.5NB．手机对眼睛的作用力大小约为3.0NC．全过程手机重力的冲量大小约为0.15N·sD．全过程手机重力的冲量大小约为0.30N·s8、(本题9分)轻杆一端固定在光滑水平轴O上，杆长为l．杆另一端固定一质量为m可视为质点的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（）A．小球在最高点时对杆的作用力为零，只有重力提供小球的向心力B．小球恰好通过最高点的临界速度是C．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能减小D．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能增大9、(本题9分)如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，铁块仍掉落在地上，则（不计空气阻力）A．落点仍在P点B．落点在P点左边C．两次下落时间不同D．两次下落时间相同10、(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11、(本题9分)如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车匀加速所需时间为5sC．汽车匀加速的加速度为3m/s2D．汽车在车速为5m/s时，功率为6×104W12、(本题9分)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是()A．当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小B．当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大C．当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小D．当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g，则小球的向心力大小为________，小球运动的线速度大小为________。14、(本题9分)在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线夹角为30°，b点的场强方向与连线成120°角，如图所示，则该点电荷的电性为b点的场强大小为_______，a、b两点______点电势高．15、(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．不变三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的“第一宇宙速度”是多大？(已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s)17、（10分）(本题9分)把质量为0.5kg的石块从10m高处斜向上抛出，初速度是=5m/s，不计空气阻力，求:(1)石块下落过程中重力所做的功？(2)石块落地时的速度大小是多大？

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、C【解题分析】

任一行星绕太阳做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力可推导出化简后可得即轨道半径越大，行星运行速度、角速度和向心加速度越小，而周期越大。因此火星的运行速度、角速度和向心加速度较小，运行周期较大，故ABD错误，C正确。故选C。2、C【解题分析】

A．下落过程中，弹性绳对蹦极者向上的力做负功，则蹦极者的机械能减少.故选项A不符合题意.B．弹性绳刚开始绷紧时，弹性绳的拉力为零，物体只受重力，合外力向下，运动员向下做加速运动，速度继续增大，故此时运动员的速度不是最大.故选项B不符合题意.C．到最低点弹性绳的形变量最大，所以弹性势能最大.故选项C符合题意.D．在整个下落过程中，运动员和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，由于运动员的动能先增大后减小，所以由系统的机械能守恒知，重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大.故选项D不符合题意.3、C【解题分析】试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如在竖直方向做匀速运动的物体，选项A错误；物体沿斜面加速下滑过程中，如果加速度为gsinα则说明物体不受阻力作用，则机械能守恒，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于火药释放出能量，故机械能要增加，选项D错误．考点：机械能守恒定律的条件判断．4、A【解题分析】

AB.当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，P做圆周运动，支持力垂直板向上，支持力与速度方向相同，故支持力做正功，故A正确，B错误；CD.当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，P做圆周运动，摩擦力沿板方向，与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，故CD错误。5、D【解题分析】

AC.由图象可知，EK1=50J，EK2=0J，位移x=20m，EK1=12mv12=50J，初速度v1EK2-EK1=-fx解得：f=2.5N=μmg，μ=0.25，故AC不符合题意；

BD.物体加速度a=物体运动时间t=故B不符合题意，D符合题意；6、D【解题分析】

A.小球的受力如图所示小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知，拉力为：，故A错误。B.拉力与重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根据牛顿第二定律得：，解得：．故B错误；CD.小球做圆周运动根据牛顿第二定律得：小球运动的周期为：故C错误D正确。7、AC【解题分析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度v=2gh手机与眼睛作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为ΔP=0-(-mv)=0.30kg手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N，故A项与题意相符，B项与题意不相符；CD.全过程中重力的冲量，mgt=0.15N•s，故C项与题意相符，D项与题意不相符。8、CD【解题分析】杆模型中，小球刚好能通过最高点P的速度为0，设小球在最高点时对杆的作用力为F，根据牛顿第二定律：F-mg=0，得：F=mg，故AB错误；在最高点，当速度大于，杆子表现为拉力，当速度小于，杆子表现为支持力．根据牛顿第二定律知，在最高点当速度大于，速度增大，则杆子的作用力增大，当速度小于，速度增大，则杆子的作用力减小．故CD正确；故选CD.点睛：解决本题的关键知道“杆模型”与“绳模型”的区别，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行分析．9、BD【解题分析】抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，因此铁块将落在P点的左边，故B、D正确，A、C错误；故选BD．【题目点拨】解答本题的关键是正确分析铁块在纸条上的运动过程，求出铁块与纸带分离时速度的大小，根据平抛运动规律即可判断铁块的落地点．10、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=12mv211、AB【解题分析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有，有；代入得：…①当时，，根据牛顿第二定律得：，代入得：…②由①②解得：，，故A正确；匀加速直线运动的加速度为：，匀加速直线运动的末速度为：，匀加速直线运动的时间，故B正确，C错误；因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故选项D错误．【题目点拨】从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．12、AB【解题分析】A、角速度相等，乙的线速度小，根据公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正确；B、周期相等，乙的半径小，根据公式a=(C、线速度相等，乙的半径小，根据公式a=vD、线速度相等，角速度大的向心加速度大，则D错误。点睛：对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解．当半径不变时，加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系，而当半径也变化时，加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解题分析】

[1]小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，小球的合力提供向心力，如图由几何关系得：向心力的大小[2]根据向心力公式解得：小球运动的线速度大小为14、（4分）3Ea【解题分析】将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向外，则知该点电荷带正电．如图：根据几何知识分析解得，a点到Q点的距离ra=d，b点到Q点的距离，a、b两点到点电荷Q的距离之比，由公式得a、b两点场强大小的比值Ea：Eb=3:1．得，，故A、C、D错误，B正确．故选B.【题目点拨】本题考查对点电荷电场的掌握程度．在电场问题中，画电场线、等势线及其他图形，将抽象问题变得直观形象，注意体会这种方法的应用．15、；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．三．计算题(22分)16、（1）8.9m/s2（2）7.3k