黑龙江省鹤岗市工农区鹤岗一中2024届高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

黑龙江省鹤岗市工农区鹤岗一中2024届高一物理第二学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)如图为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，图中Pe为发动机的额定功率，若已知汽车的最大速度为vm，据此可知A．t1﹣t2时间内汽车一定做匀速运动B．0﹣t1时间内发动机做的功为Pet1C．汽车匀速运动时受的阻力为D．t1时刻汽车恰好达到最大速度vm2、(本题9分)两个完全相同的金属小球A、B带有等量的异种电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时两球之间作用力的大小是()A． B． C． D．3、如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为()A．3个 B．4个 C．5个 D．6个4、(本题9分)下列物理量属于标量的是()A．速度 B．加速度 C．动能 D．位移5、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量为2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A．小球将做自由落体运动B．小球将向左做平抛运动C．小车此过程中先向左运动后向右运动D．小球在弧形槽内上升的最大高度为6、(本题9分)一物体静止在光滑水平面，先对它施加一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去该力，并立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间t后物体回到出发点，则在此过程中，F1、F2分别对物体做的功的大小W1、W2的关系是（）A．W1=W2 B．W2=2W1 C．W2=3W1 D．W2=5W17、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中A．电路中的总电流变大B．路端电压变小C．通过电阻R2的电流不变D．通过滑动变阻器R1的电流变小8、(本题9分)如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mgC．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为mgL9、(本题9分)起重机以0.5m/s的速度将质量为300kg的重物匀速提升了2m．若g取10m/s2，此过程中起重机A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W10、(本题9分)静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A．涂料微粒带正电B．涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C．电场力对涂料微粒做正功D．涂料微粒的电势能变大11、(本题9分)如图所示，有一竖直放置、两端封闭的U形管，两管内水银面左高右低，两端封闭的空气柱温度相同．要让水银柱相对玻璃管向A端移动，可以采取的措施（）A．将U形管向右稍倾斜一些 B．将U形管向左稍倾斜一些C．两边空气柱升高相同温度 D．使玻璃管竖直向上减速运动12、如图所示，图中K、L、M为静电场中的三个相距较近的等势面．一带正电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动，已知粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是（）A．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能B．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能C．K、L、M三个等势面的电势关系为φK<φL<φMD．K、L、M三个等势面的电势关系为φK>φL>φM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)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某学习小组在实验室组装了如图甲所示的装置，他们选用的砝码质量为m，称得小车的质量为M，把纸带连在小车上，细线跨过滑轮并挂上砝码，让小车处于静止状态。请回答下列问题∶(1)要让砝码的重力近似等于小车的拉力，砝码的质量应___________（填“远大于”“近似等于”或“远小于”）小车的质量；(2)要让细线的拉力近似等于小车的合力，实验前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；(3)接通打点计时器电源，释放小车，让砝码带动小车加速运动，打点计时器打出一条如图乙所示的一条纸带，0点为起始点，相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g；从0点到第7点，细线拉力对小车做的功为__________J；打第7点时小车速度为__________m/s；（用题中所给的表示数据的字母表示）(4)若遵循(1)(2)步骤进行某次实验，得到以拉力做功W为纵坐标，以速度的平方v2为横坐标的W-v2图像如图丙所示，则图像不经过原点主要原因是____________________。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s).（1）关于实验过程，下列说法正确的有_______．A．选用4～6V交流电源B．选择体积小，质量大的重物C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s；(保留三位有效数字)（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；由此得到的实验结论是______________________________.(g取9.80m/s2，所有计算保留三位有效数字)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)多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度．现有一小型多级火箭，质量为M，第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动．若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为H．试求：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度．（2）第一级发动机做匀加速运动的时间．（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间．16、（12分）(本题9分)如图所示,小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连,小车A放在足够长的水平桌面上,B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上,现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行,已知A、B的质量均为2m,C的质量为m,A与桌面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧的弹性势能表达式为EP=，式中x是弹簧的劲度系数，Δx是弹簧的伸长量或压缩量。细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时,整个系统处于静止状态,对A施加一个恒定的水平拉力F后,A向右运动至速度最大时,C恰好离开地面,求此过程中:(1)拉力F的大小(2)C恰好离开地面时A的速度17、（12分）(本题9分)从高为h=80m的楼顶以某水平速度抛出一个石块,落地点距楼的水平距离为120m(g取10m/s2)，求:(1)石块的初速度大小;(2)石块着地时的速度v．

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】

由P=Fv=Fat且结合图像可知，0～t1时间内汽车做匀加速直线运动，t1（s）达到额定功率，根据P=Fv，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故AD错误；0-t1时间内发电机的功率没达到额定功率，所以0-t1时间内发动机做的功小于Pet1．故B错误。当F=f时速度最大，，所以：．故C正确；2、C【解题分析】

假设A的带电量为Q，B的带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是：第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为−，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；故选C。3、B【解题分析】因为匀速下滑所以受力平衡，则A受重力和支持力，（以整体为研究对象B必须受斜面给的摩擦力）B受重力支持力摩擦力还有A对B的压力共4个力，选B4、C【解题分析】

ABD．速度、加速度和位移都既有大小又有方向，是矢量，不是标量，故ABD错误．C．动能只有大小没有方向，是标量，故C正确。故选C。【题目点拨】本题要掌握标量与矢量的区别：标量没有方向，而矢量有方向，掌握矢量的方向特点，记住其矢标性。5、B【解题分析】

AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2…①，

由动能守恒定律得：∙2mv02=∙2mv12+mv22…②，

由立①②解得：v1=v0，v2=v0，

所以小球与小车分离后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．

C．此过程中小球对小车一直有斜向左下方的作用力，则小车一直向左加速运动，选项C错误；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：2mv0=3m•v；由机械能守恒定律得；∙2mv02=•3mv2+mgh，解得：h=，故D错误．6、C【解题分析】试题分析：根据两段运动位移大小相等可得，计算可得，因为F=ma，所以，因为W=FS，所以W2=3W1，故选C考点：考查功的计算点评：本题难度较小，抓住已知条件：位移大小相同，只需确定两个力的大小关系即可求解7、AB【解题分析】A、在滑动变阻器的滑动触片P向下滑动的过程中，接入电路的变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，故A正确；

B、路端电压，I变大，E、r不变，则U变小，故B正确；

C、路端电压U变小，通过电阻的电流变小，故C错误；

D、总电流变大，通过电阻的电流变小，所以通过滑动变阻器的电流必定变大，故D错误。8、AB【解题分析】A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于，故AB正确；当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；A球达到最大动能后向下做减速运动，到达最低点时三个小球的动能均为零，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能为Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D错误．所以AB正确，CD错误．9、BC【解题分析】重物匀速提升，起重机的拉力等于重物的重力，起重机的拉力F=mg=300×10=3000N，起重机做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A错误，B正确；起重机的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正确，D错误．故选BC．10、BC【解题分析】

由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反．故A错误，B正确；因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C正确，D错误．故选BC．11、BCD【解题分析】试题分析：设水银柱两侧的高度差为h，则：PB-PA=ρgh；先假设水银柱不动；将U形管向右稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变大，故A侧气体推动水银柱靠近右端，故A错误；将U形管向左稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变小，故B侧气体推动水银柱靠近左端，故B正确；两边空气柱升高相同温度，根据查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A侧气体压强的增加量小，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故C正确；使玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故D正确；故选BCD．考点：理想气体的状态变化方程12、AC【解题分析】

解：由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左．画出电场线的分布，如图．A、已知粒子在ab段做减速运动，则粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，而b、d两点在同一条等势面上，粒子的电势能相等，所以粒子在a点的电势能小于在d点的电势能．故A正确，B错误．C、由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，可知M的电势最高，K的电势最低．故C正确，D错误．故选AC【点评】本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、远小于需要mg（x1+x2+x3）操作失误，先释放小车，后打开电源【解题分析】

(1)[1]以整体为研究对象，根据牛顿第二定律则有解得以为研究对象有绳子的拉力为显然要有，必有，故有即要让砝码的重力近似等于小车的拉力，砝码的质量应远小于小车的质量；(2)[2]为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力，需要平衡摩擦力；(3)[3]在打计数点0到7的过程中，细线拉力对小车做的功为[4]根据中点时刻的速度等于平均速度，打第7点时小车速度为(4)[5]根据动能定理则有拉力做功时，则有则图像不经过原点主要原因是打点计时器打点时，小车已经运动，即操作失误，先释放小车，后打开电源。14、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在实验误差允许范围内重物的机械能守恒【解题分析】

（1）[1]．电火花打点计时器使用220V的交流电源，故A错误．为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故B正确．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C正确．实验时应先接通电源，再释放重物，故D错误．故选BC．

（2）[2]．B点的瞬时速度为：．（3）[3][4][5]．从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J动能的增加量为：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【题目点拨】解决本题的