2024届辽宁省葫芦岛市第一中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2024届辽宁省葫芦岛市第一中学物理高一下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)在电源处于正常工作状态时，下列说法正确的是（）A．在电源内部，正电荷从正极向负极运动B．在电源外部，正电荷从正极向负极运动C．在电源外部，电流所做的功一定等于电热D．路端电压一定等于电源的电动势2、(本题9分)如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t=0时，用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t=3s时力F的功率为A．5W B．6W C．9W D．6W3、(本题9分)如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来。下列说法中正确的是A．在最高点时，水对杯底一定有压力B．在最高点时，盛水杯子的速度可能为零C．在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力D．在最低点时，杯和水受到的拉力大于重力4、下列说法中正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下，一定做曲线运动C．物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向指向圆心D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动5、(本题9分)如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端悬挂木块A．木块A处于静止状态时弹簧的伸长为(弹簧的形变在弹性限度内)，则木块A所受重力的大小等于A． B． C． D．6、(本题9分)关于机械能守恒的描述，下列说法中正确的是()A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒D．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒7、(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8、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变9、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为110、(本题9分)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A．U变小 B．I变小 C．Q增大 D．Q减小11、(本题9分)如图，x轴水平，y轴竖直。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，若a、b、c的飞行时间分别为ta、tb、tc，抛出的初速度分别为va、vb、vc，则错误的是:A．ta＞tb＞tc B．ta＜tb＝tc C．va＞vb＝vc D．va>vb>vc12、如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为，从C点向右摆到最高点的时间为.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小D．，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．他们称得滑块的质量为M、砂和小桶的总质量为m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，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，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．14、（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系。（1）除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是_______A．直流电源B．刻度尺C．秒表D．天平（含砝码）（2）实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______A．为了使小车能做匀加速运动B．为了增大绳子对小车的拉力C．为了使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功（3）平衡摩擦力后，为了使绳子的拉力约等于钩码的总重力，实验中确保钩码的总质量远远小于小车的质量。实验时，先接通电源，再释放小车，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC，相邻计数点间的时间间隔为T，已知当地重力加速度为g，实验时钩码的总质量为m，小车的质量为M。从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=___________；小车动能变化量ΔEk=_____________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，空间内有一匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线（方向未知）.现有一电荷量为q、质量为m的带负电粒子，从O点以某一初速度垂直电场方向进入电场，A、B为运动轨迹上的两点，当粒子运动到B点时速度方向与水平方向夹角为60°.已知OA连线与电场线夹角为60°，OA＝L，带电粒子在电场中受到电场力大小为F.不计粒子的重力及空气阻力.求：（1）电场强度的大小和方向；（2）带电粒子从O到A的运动时间；（3）匀强电场中OB两点间电势差大小.16、（12分）(本题9分)我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一项重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，若飞行器在绕月球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距月球表面高度h的圆形轨道。已知月球半径R，月球表面处的重力加速度g。试导出飞行器在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）。17、（12分）(本题9分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人从发现前车到采取刹车行动的的反应时间为1s（反应时间内汽车仍保持匀速）,当汽车在晴天干燥沥青路面上以30m/s的速度匀速行驶时,安全距离为120m.当雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍为120m,求：(1)晴天时汽车与地面的动摩擦因数；(2)汽车在雨天安全行驶的最大速度。

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、B【解题分析】

A.在电源内部，正电荷在非静电力作用下从负极向正极运动，选项A错误；B.在电源外部，正电荷从正极向负极运动，选项B正确；C.在电源外部，电流所做的功不一定等于电热，例如电源外部接非纯电阻元件时，选项C错误；D.只有外电路断开时，路端电压才等于电源的电动势，选项D错误。2、C【解题分析】

对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：，则t=3s时的瞬时速度为：，则力F的瞬时功率为：.A．5W与计算结果不相符；故A项错误.B．6W与计算结果不相符；故B项错误.C．9W与计算结果相符；故C项正确.D．6W与计算结果不相符；故D项错误.3、D【解题分析】在最高点时，对水和杯子整体，恰好到达最高点时，细绳的拉力为零，完全由重力提供向心力，它们的加速度为g，根据牛顿第二和第三定律得知，水对杯底恰好没有压力。设此时杯子的速度为v，则对整体：Mg=Mv2L，v=gL＞0，即在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零，故AB错误。在最低点时，对整体，由重力和细绳拉力的合力提供向心力，即点睛：本题关键是抓住最高点的临界条件，先对水和杯子整体研究，得到最高点最小速度；在最低点时，关键是分析向心力的来源，根据牛顿第二定律列出式子进行分析．4、C【解题分析】

A、平抛运动过程中，物体受力恒定，但为曲线运动，A错误；B、物体在变力作用下，若变力和物体运动的方向共线，则做变加速直线运动，B错误；CD、匀速圆周运动是合外力全部提供向心力，即其所受合外力的方向指向圆心，做匀速圆周运动的物体合外力大小不变，方向时刻改变，即匀速圆周运动是变加速曲线运动，C正确D错误。5、B【解题分析】

弹簧伸长△l，根据胡克定律F=k△l，物体保持静止，故物体对弹簧的拉力等于物体的重力F=G，因而G=k△l，故选B正确，ACD错误。6、A【解题分析】做自由落体运动的物体，只受重力作用，机械能守恒，A正确；人乘电梯加速上升的过程，电梯对人的支持力做功，故人的机械能不守恒，B错误；物体在只有重力做功，其他力也可存在，但不做功或做功之和为0的情况下，机械能守恒，C错误；物体以45g的加速度向上做匀减速运动时，由牛顿第二定律mg-F=m⋅45g【题目点拨】机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统，其他力不做功，理解如下：①只受重力作用，例如各种抛体运动．

②受到其它外力，但是这些力是不做功的．例如：绳子的一端固定在天花板上，另一端系一个小球，让它从某一高度静止释放，下摆过程中受到绳子的拉力，但是拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能是守恒的．

③受到其它外力，且都在做功，但是它们的代数和为0，此时只有重力做功，机械能也是守恒的．7、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.8、AB【解题分析】

根据万有引力提供圆周运动向心力有有：A、线速度，可知轨道半径小的线速度大，故A正确；B、向心加速度知，轨道半径小的向心加速度大，故B正确；C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故C卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，所以C错误；D、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，根据可知其线速度将增大，但由于克服阻力做功，机械能减小。故D错误。故选：AB。9、BD【解题分析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【题目点拨】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．10、BC【解题分析】

首先搞清电路的结构：电流稳定时，变阻器与R2串联，R1上无电流，无电压，电容器的电压等于变阻器的电压，电压表测量变阻器的电压，电流表测量干路电流；当滑片P向a端移动一些后，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电路的总电阻变化和干路电流的变化，再分析电表读数的变化和电容器电量的变化．【题目详解】解：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压，由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故BC正确，AD错误。故选BC。【题目点拨】本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系，对于电容器明确两端的电压，再利用电容器的定义式判断电量的变化情况．11、AC【解题分析】试题分析：根据h=12gt2得，t=2hg，因为ha考点：考查了平抛运动规律的应用12、BD【解题分析】

单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式分析，注意摆动中摆长是变化的；同时根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。【题目详解】ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：；摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误；D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解题分析】试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．（3）运动过程中外力做功为：；动能的增加量为：；根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．14、BDCmgSB1【解题分析】（1）实验需要测出小车的质量，因此需要天平，进行实验数据处理时要求出小车的速度，需要用刻度尺测出计数点间的距离，故选BD．

（2）实验前要把木板的一端适当垫高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小车受到的合力等于绳子的拉力，可以使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，C正确；故选C．

（3）从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=mgsB；

打下B点时小车的速度：vB=sC-sA2T，小车动能变化量△Ek=1点睛：探究合力做功