2024届福建省龙岩市龙岩北附高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届福建省龙岩市龙岩北附高一物理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：（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)竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡块做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速上升，现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动已知圆柱体运动的合速度是5cm/s，α=30°，如图所示，则玻璃管水平运动的速度是A．5cm/sB．4.33cm/sC．2.5cm/sD．无法确定2、(本题9分)如图所示，用大小为12N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.50，g取10m/s2，当木箱从静止开始运动了12m时A．力F做的功W1=120JB．重力做的功W2=240JC．克服摩擦力做的功W3=120JD．合力做的功W合=03、关于电场强度，下列说法正确的是()A．以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大4、(本题9分)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A．4倍 B．2倍 C．2倍 D．倍5、如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A．等于拉力所做的功B．等于合力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功6、如图所示，在圆盘上有A、B、C三点，且OA=AB=BC，当圆盘绕O点在水平面上做匀速圆周运动时，关于A、B、C三点说法正确的是（）A．线速度大小的比为vA：vB：vC=3：2：1B．线速度大小的比为vA：vB：vC=1：1：1C．角速度大小的比为ωA：ωB：ωC=3：2：1D．角速度大小的比为ωA：ωB：ωC=1：1：17、(本题9分)2012年6月18日，由林州籍刘洋等三人乘坐的神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，下面说法正确的是A．如果不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低B．如果不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用D．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间8、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中正确的是（）A．小球和弹簧总机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量9、(本题9分)“嫦娥四号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则由此可求出A．月球的半径B．月球的质量C．“嫦娥四号”运动的轨道半径D．“嫦娥四号”受到月球的万有引力大小10、如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是A．B．C．D．11、(本题9分)如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点。下列说法中正确的是（）A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化相等D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等12、(本题9分)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换四种不同档位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ω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)（1）在“用打点计时器测速度”实验中，电磁打点计时器和电火花计时器都使用_____（填“直流”或“交流”）电源。在我国，电火花打点计时器工作电压为_____，两个相邻点的时间间隔为_____。（1）如下图为物体做匀加速运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四个点未画出，已知打点计时器接交流50Hz的电源，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为_____m/s，物体运动的加速度大小为_____m/s1．（计算结果保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图甲中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=50g、m2=150g则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=_______；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=________，系统势能的减少量△EP=________，由此得出的结论是_____________________________（3）若某同学作出-h图象如图丙，则当地的实际重力加速度g=___________．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）如图所示，光滑圆弧的半径为80cm，一质量为1.0kg的物体由A处从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进3m，到达C点停止。物体经过B点时无机械能损失，g取10m/s2，求：（1）物体到达B点时的速度以及在B点时对轨道的压力；（2）物体在BC段上的动摩擦因数；（3）整个过程中因摩擦而产生的热量。16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平面有小物块a、b紧靠在一起放在A点，它们之间夹有少量的炸药，A点到左、右两侧竖直挡板的距离分别为1.5L、L．点燃炸药，物块a、b瞬间获得与各自质量成反比的速度分别向左、右方向运动，与挡板碰撞后，它们第一次相碰的位置到A点的距离为，求物块a、b质量之比的可能值．已知物块与挡板碰撞前后速率不变．17、（12分）(本题9分)细线下吊着一个质量为M的沙袋，构成一个单摆，摆长为L，一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，求子弹射入沙袋前的速度．

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】圆柱体运动的合速度是水平和竖直两个方向上分速度的合成，由图知水平分速度为vsinα＝5×sin30°＝2.5cm/s，C正确．思路分析：圆柱体运动的合速度是水平和竖直两个方向上分速度的合成，试题点评：本题考查了运动的合成，关键是找出两个分运动，然后根据平行四边形定则分析2、C【解题分析】

A、根据做功公式可得力做的功，故选项A错误；B、在重力方向上没有位移，重力不做功，故选项B错误；C、根据做功公式可得摩擦力做的功，所以克服摩擦力做的功120J，故选项C正确；D、合力做的功合，故选项D错误。3、C【解题分析】以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大，要看电场线的疏密，选项B错误；在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E=F/q，取走q后，该点的场强仍为E不变，选项C正确；根据E=F/q可知，电荷所受到的电场力很大，该点的电场强度不一定很大，选项D错误；故选C.4、D【解题分析】

根据“摩托艇发动机的输出功率”可知，本题考查机车启动类问题．根据题意可知，摩托艇的阻力大小与速度成正比，即：f=kv；当物体做匀速运动时，速度最大，此时牵引力F与阻力f相等：即F=f=kv；而发动机的输出功率P=Fv，据此分析判断．【题目详解】设阻力为f，由题知：f=kv；速度最大时，牵引力等于阻力，则有P=Fv=fv=kv1．所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的1倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍．故ABC错误，D正确．【题目点拨】解决本题的关键：一是能够正确的写出阻力与速度大小的表达式，二是利用功率的计算方法P=Fv．5、B【解题分析】

本题主要考察动能定理。【题目详解】本题问物体获得的动能，因为物体初动能为0，所以获得的动能即为物体动能的变化，又知动能定理：合外力做功等于物体动能的变化，所以合力做功，B符合题意。6、D【解题分析】三点同轴转动，角速度相等，故有，根据可得，D正确．【题目点拨】本题关键是知道同轴转动角速度相同，同一条皮带相连的点的线速度相同．7、AB【解题分析】试题分析：万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象．根据相应知识点展开分析即可．解：A、卫星本来满足万有引力提供向心力即知，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，万有引力将大于卫星所需要的向心力，故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故A正确；B、根据万有引力提供向心力有：得：v=，得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，故B正确；C、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，但仍受到地球对他的万有引力，万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，故C错误；D、第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度，故D错误．故选：AB．【点评】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系．8、AD【解题分析】

A．在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧总机械能守恒，故A正确；C．小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零。所以b→c小球的动能先增大后减少，b点不是小球速度最大的点，故C错误；B．由上分析可知小球由a→b→c的运动过程中做变速运动，所以重力势能并不随时间均匀减少，故B错误；D．在此过程中，系统机械能守恒，小球在a、c点时动能为零，故球减少的重力势能等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。故选AD.9、BC【解题分析】

A.因为不知道“嫦娥四号”探测器轨道离月球表面的高度，无法求出月球的半径，A错误。B.根据万有引力提供向心力，且联立可求出月球质量，B正确。C.根据可求出轨道半径，C正确。D.因为“嫦娥四号”探测器质量未知，无法求出万有引力大小，D错误。10、CD【解题分析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【题目详解】AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有：，化简得：，，故C、D正确。【题目点拨】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。11、BD【解题分析】

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，返回到A点时的速度小于原来速度大小，由动能定理可知合外力做负功，故A错误；B．小球从A到C与从C到B的过程，合外力做功相同，由动能定理可知这两个过程中减少的动能相等，故B正确；C．小球从A到C比从C到B用时短，由动量定理可知从A到C速度的变化量小，故C错误；D．小球从A到C与从C到B的过程，滑动摩擦力做功相同，说明损失的机械能相等，故D正确。故选BD。12、BC【解题分析】

AB、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，故A错误，B正确；CD、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A轮转一圈，D转4圈，即ωA故选BC。【题目点拨】关键知道靠传送带传动，两轮边缘的线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比，A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、交流110V0.01s0.961.0【解题分析】

（1）[1][1][3]电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源；只是电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，而电火花打点计时器工作电压为110V。已知打点计时器接交流50Hz的电源，两个相邻点的时间间隔为0.01s；（1）[4]相邻的点间还有四个点未画出，计数点间的时间间隔为：T=0.01×5=0.1s做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为：m/s[5]由匀变速直线运动的推论：可知，加速度为：m/s114、2.4m/s0.576J0.588J在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒9.7m/s2【解题分析】

第一空.根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：。

第二空.物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek＝(m1+m2)v52−0＝0.576J；第三空.重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=（m2-m1）gh=0.588J；

第四空.由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2