2023-2024学年江苏省南京市六合区程桥高级中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年江苏省南京市六合区程桥高级中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，甲、乙两个小球从竖直面内的半圆轨道的左侧A开始做平抛运动，甲球落在轨道最低点D，乙球落在D点右侧的轨道上．设甲乙球的初速度分别为v1、v2，在空中运动的时间分别为t1、t2，则下列判断正确的是（

）A．t1＝t2 B．t1＜t2 C．v1＞v2 D．v1＜v22、(本题9分)一个25kg的小孩从高度为3.0m，长度为8.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是A．合外力做功750JB．阻力做功-700JC．重力做功2000JD．支持力做功50J3、(本题9分)放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A．48J B．14J C．10J D．2J4、(本题9分)一小船在静水中的速度为2v，要渡过一条宽度为d的河流，已知河水流速为v，则小船渡河（）A．最小位移为d B．最小位移为2dC．相对河岸最小速度为 D．相对河岸最大速度为5、(本题9分)铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度大于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于 D．这时铁轨对火车的支持力小于6、两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由此可知R1:R2等于A．1:3 B．3:1 C．1： D．：17、(本题9分)如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E8、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（）A．分针与时针的角速度之比是12：1B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1C．分针与时针的周期之比是12：1D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：19、(本题9分)已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为a0，万有引力常量为G，则（）A．向心加速度之比B．向心加速度之比C．地球质量D．地球质量10、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大11、(本题9分)如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动。则A．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变C．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大D．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变12、关于物体做竖直上抛运动，下列说法正确的是A．物体先后经过同一位置，速度大小相同B．物体到达最高点时，速度为零，加速度也为零C．物体下降过程可看做自由落体运动D．从抛出点上升到最高点的时间大于从最高点返回抛出点的时间二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示的实验装置，可用来研究平抛物体的运动。（1）关于实验过程中的一些做法，以下合理的有______；A．安装斜槽轨道，使其末段保持水平B．调整木板，使之与小球下落的竖直面平行C．每次小球应从同一位置由静止释放D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹（2）某同学在实验操作时发现，将小钢球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下。他应该如何调整：__________________________________；（3）以抛出点为坐标原点O，利用水平位移x和竖直位移y的多组数据做出小球的运动轨迹图，如右图所示。在图线上取一点P，其坐标如图所示。则小球从O运动到P的时间t=_______s；小球初速度的大小v0=_________m/s（重力加速度g取10m/s2）。14、（10分）(本题9分)在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC．己知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0＝____m/s，物体经过B点时的速度的大小vB＝__m/s．（取g＝10m/s2）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)如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面上，一轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端连接质量mB=0.5kg的物块B，B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量mA=4kg的物块A连接，细绳平行于斜面，A在外力作用下静止在圆心角为α=60°、半径R=lm的光滑圆弧轨道的顶端a处，此时绳子恰好拉直且无张力；圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道bc相切，bc与一个半径r=0.12m的光滑圆轨道平滑连接，静止释放A，当A滑至b时，弹簧的弹力与物块A在顶端d处时相等，此时绳子断裂，已知bc长度为d=0.8m，求：(g取l0m/s2)(1)轻质弹簧的劲度系数k；(2)物块A滑至b处，绳子断后瞬间，圆轨道对物块A的支持力大小；(3)为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨，则物体与水平轨道bc间的动摩擦因数μ应满足什么条件？16、（12分）(本题9分)某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ＝37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L＝6m，始终以v0＝6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m＝1kg的物块由距斜面底端高度h1＝5.4m的A点静止释放，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1＝0.5、μ2＝0.2，传送带上表面距地面的高度H＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物块滑到B点的速度；(2)若把物块从距斜面底端高度h2＝2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；(3)若把物块从距斜面底端高度h2＝2.4m处静止释放，求物块与传送带间由于摩擦而产生的热量大小；(4)求把物块从距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．17、（12分）(本题9分)如图所示，质量为2kg的物体在竖直平面内高h=1m的光滑弧形轨道A点，以初速度=4m/s沿轨道下滑，并进入水平轨道BC．BC=1.8m，物体在BC段所受到的阻力为8N。(g=10m/s²)。求：(1)物体刚下滑到B点时的速度大小；(2)物体通过BC时在C点的动能；(3)物体上升到另一光滑弧形轨道CD后，又滑回BC轨道，最后停止在离B点多远的位置。

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、D【解析】

AB、平抛运动的时间由高度决定，由图可知甲下降的高度大，所以甲运动的时间长，即，故A、B错误；CD、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由图可知，在下降相同高度的时候，乙的水平位移大，所以乙的初速度要大于甲的初速度，即，故C错误，D正确；故选D。2、B【解析】根据动能定理可得，合外力做功W=△Ek=12mv2-0=12×25×22J=50J，所以A错误；下降的过程中，重力做的功为mgh=750J，根据动能定理mgh+Wf=△Ek，所以Wf=△E点睛：本题是对功的简单的计算，根据功的公式直接计算即可，阻力的功要结合动能定理来求解．3、B【解析】

运用动能定理：△E=w合=6J+8J=14J所以该物体的动能增加了14J．故B正确，ACD错误．故选B．4、A【解析】

AB.由于小船在静水中的速度为2v大于水的速度v，故小船过河最短路程为d，故A正确，B错误；C.两速度的合速度是相对河岸的速度，当两速度方向相反时，合速度最小，等于v，即相对河岸最小速度为v，故C错误；D．当两速度方向一致时，合速度最大，为3v，即相对河岸最大速度为3v，故D错误．5、B【解析】

AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度是当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，则外轨就要对火车产生一个向内的力来提供不足的力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压。故A错误，B正确；

CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，此时由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面斜向下，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使铁轨对火车的支持力变大，故CD错误。

故选A。6、A【解析】

根据，解得：。A.根据计算结果可知，故A正确；B.根据计算结果可知，故B错误；C.根据计算结果可知，故C错误；D.根据计算结果可知，故D错误。7、BD【解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.8、ABD【解析】

AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为T分：T时＝1：12由研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.B.由v＝ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.D、根据a＝ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.9、BC【解析】AB、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，根据可知向心加速度之比，故A错;B正确CD、地球赤道上的物体随地球自转时有地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由结合两个公式可解得地球质量，故C正确；D错误；故选BC点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力．10、AB【解析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．11、AD【解析】

AB.水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A正确B错误。CD.竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C错误D正确。12、AC【解析】

A.物体做竖直上抛运动，先后经过同一位置，速度大小相同，方向相反，故A正确。B.物体到达最高点时，速度为零，加速度为g，故B错误。C.物体下降过程初速度为零，只受重力，做自由落体运动，故C正确。D.根据对称性可知，从抛出点上升到最高点的时间与从最高点返回抛出点的时间相等，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ABC（2）调节斜槽末段水平（3）0.31【解析】

解：(1)A、为了保证小球离开斜槽后做平抛运动，安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，故选项A正确；B、为准确方便确定小球运动轨迹，应调整木板，使之与小球下落的竖直面平行，故选项B正确；C、为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次小球应从斜槽的同一位置由静止释放，故选项C正确；D、用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹，故选项D错误；(2)小球能自动滚下说明斜槽末端不水平，应该调整：调节斜槽末端水平，保证小球做平抛运动；(3)根据，解得小球从O运动到P的时间水平方向则有，解得小球初速度的大小14、2【解析】

根据得：则平抛运动的初速度：相等的时间间隔：C点竖直方向上的分速度vyc=gt=3m/s，则B点竖直方向上的分速度vyB=vyc-gT=2m/s则点晴：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直位移求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度．根据水平位移求出相等的时间间隔，根据运动学公式求出B点竖直方向上的瞬时速度，根据平行四边形定则求出合速度的大小．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）或【解析】（1）A位于a处时，绳无张力弹簧处于压缩状态，设压缩量为对B由平衡条件可以得到：当A滑至b时，弹簧处于拉伸状态，弹力与物块A在顶端a处时相等，则伸长量也为x，由几何关系可知：，代入数据解得：；（2）物块A在a处和在b处时，弹簧的形变量相同，弹性势能相同由机械能守恒有：将A在b处，由速度分解关系有：代入数据解得：在b处，对A由牛顿定律有：代入数据解得支持力：．（3）物块A不脱离圆形轨道有两种情况：①不超过圆轨道上与圆心的等高点由动能定理，恰能进入圆轨道时需要满足：恰能到圆心等高处时需要满足条件：代入数据解得：，②过圆轨道最高点，则恰