2023-2024学年河南省洛阳市汝阳县实验高中物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年河南省洛阳市汝阳县实验高中物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)儿童乐园里的游戏“空中飞椅”简化模型如图所示，座椅通过钢丝绳与顶端转盘连接．已知正常工作时转盘的转速一定．设绳长为L，绳与竖直方向夹角为θ，座椅中人的质量为m．则下列说法正确的是（）A．L变长时，θ将变大 B．L变短时，θ将变大C．m越大，θ越小 D．m越大，θ越大2、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，动能的增量为（）A．2mgRB．3C．4D．53、(本题9分)下列物理学史，错误的是A．牛顿发现了万有引力定律B．卡文迪许第一次在实验室比较精确的测出了引力常量GC．开普勒指提出了所有行星的运行轨道都是椭圆D．加利略提出了狭义相对论4、(本题9分)一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的A．0.5倍 B．倍 C．倍 D．2倍5、电池甲和乙的电动势分别为E1和E1，内电阻分别为r1和r1，已知E1>E1．若用甲、乙电池分别向电阻R供电，则电阻R所消耗的电功率正好相等．若用甲、乙电池分别向电阻R'（R'>R）供电，则电阻R'所消耗的电功率分别为P1和P1，由此可知（）A．r1>r1，P1>P1 B．r1<r1，P1<P1 C．r1>r1，P1<P1 D．r1<r1，P1>P16、(本题9分)关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是()A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大B．物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向D．物体所受的合外力越大，它的动量变化越快7、(本题9分)如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长也为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小B．A球刚滑至水平面时，速度大小为C．小球B升高至斜面右侧L/2处时，小球A所受重力的瞬时功率大于小球B所受重力的瞬时功率D．小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为8、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史、物理概念和方法的说法中，正确的是（）A．开普勒认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上B．牛顿巧妙地利用“月—地”检验，证明了天、地引力的统一C．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量D．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、向心加速度等都是理想化模型9、(本题9分)质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用．力的大小与时间的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．时刻的瞬时功率为B．时刻的瞬时功率为C．在到这段时间内，水平力的平均功率为D．在到这段时间内，水平力的平均功率为10、(本题9分)在水平地面上，质量为m=1kg的物块在水平拉力F作用下由静止开始移动．已知物块与地面间动摩擦因数为，拉力做功与物块位移之间关系如图所示．则A．拉力F逐渐增大B．物块加速度大小为1.0m/s2C．物块加速度大小为2.0m/s2D．物块在4m处速度大小为4m/s二、实验题11、（4分）(本题9分)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示。用悬挂重物的方法为小车提供拉力，用打点计时器测量小车下滑时的速度，通过改变砝码盘中砝码的个数改变细绳对小车的拉力，从而探究出小车在不同拉力做功下的速度。(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要将长木板的一端垫起适当的高度，关于这一项操作以下说法正确的是_________。A．这样做的目的是为了让小车更快地下滑，因为一个砝码提供的拉力太小，不足以拉动小车B．这样做是不合适的，因为小车将在重力作用下向下运动，从而使得小车加速运动的力不仅仅是细线的拉力C．这里适当的高度是指在这个高度下，没有绳子拉力时，连接纸带的小车恰好能够匀速运动(2)实验中设小车的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，要使小车下滑时受到的合力大小更接近mg，进行质量m和M的选取，以下几组数据中，最合适的一组是__________。A．

M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．

M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．

M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．

M

=400g，m

=20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)如图所示，是实验中用打点计时器得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。测量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=4.22cm、SBC=

4.

65cm、SCD=

5.08cm、SDE=

5.

49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则与纸带上F点对应的小车速度v=_________m/s(结果保留两位有效数字)。12、（10分）某同学用图示装置探究功与物体动能变化的关系配套器材有长木板，橡皮筋(若干)小车、打点计时器纸带复写纸等。(1)实验中，平衡摩擦力后，发现打点的纸带上相邻各点间的间隔先增大后均匀，则应选择该纸带上间隔___________（填“增大”或“均匀”)的部分来计算小车的速度。(2)该同学采用图象法进行数据处理，为使得到的图线是直线，若用纵坐标表示功，则横坐标应表示___________(填“速度”或“速度的平方”)。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)质量为50kg的杂技演员不慎从7.2m高空落下，由于弹性安全带作用使他悬挂起来，已知弹性安全带的缓冲时间为1s，安全带长3.2m，则安全带对演员的平均作用力是多大？（取g=10m/s2）14、（14分）(本题9分)2013年“嫦娥三号”探测器携带“玉兔号”月球车，成功实施近月制动顺利进入环月轨道，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，月球车在距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道III（贴近月球表面）绕月球作圆周运动，求：（1）月球车在轨道III上的运行速率；（3）月球车在轨道I绕月球运行一周所需的时间．15、（13分）(本题9分)如图所示，某大型露天游乐场中过山车的质量为1t，从轨道一侧的顶点A处由静止释放，到达底部B处后又冲上环形轨道，使乘客头朝下通过C点，再沿环形轨道到达底部B处，最后冲上轨道另一侧的顶点D处，已知D与A在同一水平面上.A、B间的高度差为20m，圆环半径为5m，如果不考虑车与轨道间的摩擦和空气阻力，g取10m/s2.试求：(1)过山车通过B点时的动能；(2)过山车通过C点时的速度大小；(3)过山车通过D点时的机械能.(取过B点的水平面为零势能面)

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为n，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有

mgtanθ=m（2πn）2（Lsinθ+r）；得；据题知：n不变，r也不变，则当L变长时，θ变大，由上知：θ与m无关．故A正确，BCD错误．2、A【解析】

由题意知水平拉力为F=mg；设小球达到c点的速度为v，从a到c根据动能定理可得：F⋅3R-mgR=12mv2，解得：v=4gR，小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，可得：t=vg=3、D【解析】

A、牛顿发现了万有引力定律，故A正确；B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故B正确；C、开普勒发现了行星的运动规律，故C正确；D、爱因斯坦提出了狭义相对论，故D错误；错误的故选D．【点睛】根据对著名物理学家的了解和对物理常识的掌握解答，要来了解牛顿、开普勒、卡文迪许等著名科学家的重要贡献．4、A【解析】

气体的状态参量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，

气体发生等容变化，由查理定律得：解得：压强增加量与原压强的比值：即压强的增加量是原来压强的0.5倍；A．0.5倍，与结论相符，选项A正确；B．倍，与结论不相符，选项B错误；C．倍，与结论不相符，选项C错误；D．2倍，与结论不相符，选项D错误；5、A【解析】试题分析：根据题意做出路端电压U和电流I的关系如上图（U=E-Ir），在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线．这条线可被称为电源的伏安特性曲线．如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态．此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率．依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线．由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，所以r1＞r1．作R′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R′时，P1=U1I1；当乙电池接R′时，P1=U1I1．由于U1＞U1，I1＞I1，所以P1＞P1，A正确．考点：电功率和闭合电路欧姆定律6、BCD【解析】

物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故A错误；合外力的冲量等于物体动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，故B正确；合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体的动量增量的方向就是物体动量变化量的方向，就是它所受冲量的方向，故C正确；由动量定理：物体所受的合外力越大，它的动量变化越快，故D正确．故选BCD．7、ABC【解析】

A.小球A下滑过程中，系统只有重力做功，机械能守恒，刚开始，AB球的速度都增大，所以系统动能增大，则重力势能减小，故A项与题意相符；B.A球刚滑至水平面时，对系统用动能定理得：解得：故B项与题意相符；C.小球B升高的过程中，根据动能定理得：解得：此时，重力对小球A做功的功率为：重力对小球B做功的功率为故C项与题意相符；D.B球刚升至斜面顶端时时，对系统用动能定理得：解得：根据动能定理研究B得：解得：故D项与题意不相符。8、BC【解析】A、牛顿认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上．故A错误．B、牛顿巧妙地利用“月一地”检验，证明了天、地引力的统一，故B正确．C、牛顿发现提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量G，故C错误．D、理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷，向心加速度不是，故D错误．故选BC．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．9、BD【解析】在0-2t0时间内，物体的加速度a=，则2t0时刻的瞬时速度v1=a•2t0=2at0，在2t0-3t0时间内，a′=，则3t0时刻的瞬时速度v=v1+a′t0=．所以3t0时刻的瞬时功率P=3F0v=．故A错误，B正确．在t=0到3t0这段时间内，根据动能定理得：水平力做的功W=mv2-0=m（）2=，则平均功率．故C错误，D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握瞬时功率的公式P=Fvcosθ，以及平均功率的公式．要注意平均功率和瞬时功率的区别，不能搞混．10、CD【解析】

A．拉力做功，故图像的斜率表示拉力F，从图中可知斜率恒定，即F恒定，A错误；BC．根据图像可得，根据牛顿第二定律可得物块的加速度大小为：，B错误C正确；D．根据动能定理可得：，解得，D正确．二、实验题11、CC0.42【解析】（1）实验前将长木板的一端垫起适当的高度的目的是平衡摩擦力，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力，故AB错误，C正确，故选C．

（2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．因此最合理的一组是C．故选：C．

（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s；

由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：a=S=0.0549-0.0422+0.0591-0.0465+0.0634-0.05089×0．112、均匀速度的平方【解析】

第一空.橡皮筋的拉力即为小车所受合外力大小，在橡皮条伸长阶段小车加速，恢复原长后