2023-2024学年山东省临沂市沂水县物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年山东省临沂市沂水县物理高一下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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)《如图是民用航空客机机舱紧急出口的气囊斜面，机舱出口离底端的竖直高度AB=3．0m，斜面长AC=5．0m，斜面与水平地面CD段间有一段小圆弧平滑连接。旅客从气囊上由静止开始滑下，其与气囊、地面间的动摩擦因数均为A．体重越大的旅客在水平面上滑行距离越短B．体重越轻的旅客在水平面上滑行距离越短C．旅客到达C点速度大小为4m/sD．旅客到达C点速度大小为6m/s2、据某电视节目介绍说，蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉．以下说法正确的是A．空气不带电 B．蜜蜂带负电 C．空气带负电 D．蜜蜂带正电3、(本题9分)一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（）A．， B．，-C．， D．，4、(本题9分)根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300kV左右．地球的电容约为A．0.17FB．l.7FC．17FD．170F5、(本题9分)在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A．加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B．在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C．牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证6、(本题9分)如图所示，在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是（）A．物体在c点比a点具有的机械能大B．物体在b点比c点具有的动能大C．物体在a、b、c三点具有的机械能一样大D．物体在a、b、c三点具有的重力势能一样大7、(本题9分)有一项杂技表演的是骑摩托车沿圆锥面运动，其物理模型如图所示．现有两个质量相同的车手骑着质量相同的摩托车A和B紧贴圆锥的内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动(圆锥壁始终固定不动，不计一切摩擦)．则下列说法正确的是（）A．摩托车A对圆锥壁的压力大小等于摩托车B对圆锥壁的压力大小B．摩托车A的加速度大小等于摩托车B的加速度大小C．摩托车A的运动周期等于摩托车B的运动周期D．摩托车A的线速度大小等于摩托车B的线速度大小8、(本题9分)如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力与电场方向相同C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子速度先减小后增大9、在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当闭合开关S后，各用电器均能工作。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，则A．灯L1B．灯L2C．灯L3D．电压表和电流表的示数均减小10、如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离L，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受到的阻力恒为f，则此过程中电动机所做的功为()A．B．C．D．11、如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等12、(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，力的方向保持不变．加速度的大小与时间的关系如图所示，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二．填空题(每小题6分，共18分)13、用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：(1)适当垫高木板是为了____________________________________________；(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；(3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是_________．14、(本题9分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，、同学设计了如图甲所示的实验装置．其中小车的质量为，砂和砂桶的质量为，与小车相连的滑轮的质量为．力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为．实验时先平衡摩擦力．并调节轻绳与木板平行．（1）同学以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图乙所示，求得图线的斜率为，则小车的质量____________________(用所给物理量的符号表示)．（2）同学也以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图丙所示，图线不过原点的原因可能是________________________________(答一条即可)．15、(本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程在弹簧的弹性限度内进行。弹簧伸长过程中某位置毫米刻度尺示数如图，则其读数为________cm.。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图象如下图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由________造成的．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随着陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为．（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0（2）若改变陶罐匀速旋转的角速度,而小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．17、（10分）(本题9分)某直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源的电压为120V。不计内阻，当电机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，（g=10m/s2）求：(1)电动机线圈的电阻为多少？(2)电动机对该重物提升的最大提升速度是多少？(3)若因电动机的故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流为多大？电动机消耗的电功率是多少？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】A、B项：如图，旅客从A由静止滑下到速度为零应用动能定理有：mgh解得：x水C、D项：加速过程，受重力、支持力和滑动摩擦力，根据动能定理，有：mgh其中θ为斜面的坡角，cosθ=解得：vc=4.0m/s，故C正确，D错误。点晴：旅客从气囊上由静止开始滑下过程，重力和滑动摩擦力做功，根据动能定理求解人滑到斜面底端C时的速度大小。2、B【解析】

根据异种电荷相吸，可知，蜜蜂吸引带正电的花粉，所以蜜蜂带负电，与蜜蜂摩擦的空气带正电A.空气不带电与分析不符，故A项与题意不相符；B.蜜蜂带负电与分析相符，故B项与题意相符；C.空气带负电与分析不符，故C项与题意不相符；D.蜜蜂带正电与分析不符，故D项与题意不相符．3、C【解析】试题分析：根据动能定理，结合运动学公式，求出滑动摩擦力做功，从而求得结果．解：由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为S1：S2==1：2；两次物体所受的摩擦力不变，根据力做功表达式，则有滑动摩擦力做功之比Wf1：Wf2=fS1：fS2=1：2；再由动能定理，则有：WF﹣Wf=；可知，WF1﹣Wf1=；WF2﹣Wf2=4×；由上两式可解得：WF2=4WF1﹣2Wf1，故C正确，ABD错误；故选C．【点评】考查做功表达式的应用，掌握动能定理的内容，注意做功的正负．4、B【解析】根据题意可得，，根据可得，B正确．5、D【解析】加速度、速度都是采取比值法定义的物理量，选项A正确；在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法，选项B正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项C正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，选项D错误；此题选项不正确的选项，故选D.6、C【解析】沿水平方向抛出的物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒．所以物体在a、b、c三点具有的机械能相等，A错误C正确；根据动能定理得物体在下落过程中，重力做正功，动能增加，重力势能减小，故b点的动能小于c点的动能，a点重力势能最大，c点重力势能最小，BD错误．7、AB【解析】A、任取一摩托车,设圆锥壁和水平面的夹角为,圆锥壁对摩托车的支持力为F,摩托车的运行轨道半径为r,则在竖直方向上有,计算得出由于两摩托车质量相等，所以力F也相等，故A对B、根据水平方向上有:，角度和力F都相等，所以两摩托车运动的加速度也是相等的,故B对；C、根据由于运动的半径不相等，所以运动的周期也不相等，故C错；D、根据，则半径大的速度也大，所以摩托车A的线速度大小大于摩托车B的线速度大小故D错；故选AB点睛：摩托车靠重力和支持力的合力提供向心力,结合平行四边形定则求出支持力,从而比较大小.根据牛顿第二定律得出线速度、角速度、周期的表达式,从而比较大小.8、CD【解析】

AD．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，然后向左运动时，电场力做正功，粒子的速度增加，所以A错误，D正确；B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；9、AD【解析】

当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小；根据串联电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗，电流表的示数减小；根据干路电流增大，流过灯L2的电流减小，根据并联电路规律可知，L3中电流增大，灯L3变亮；并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由Q=CU，可知电容器C的带电量减小。A.灯L1B.灯L2C.灯L3D.电压表和电流表的示数均减小与分析相符，故D项符合题意。10、AD【解析】

ABC．当F=f时速度达到最大值W=Pt=fvmaxt故A正确，BC错误。D．汽车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知：解得：故D正确；故选AD。11、ACD【解析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。12、AD【解析】

AB、2t0时刻的速度，3t0时刻的速度，,3t0时刻的瞬时功率为，故B正确，A错误；CD、0∼2t0时间内的位移，在2t0∼3t0时间内的位移，在t=0到3t0这段时间内,水平力做功，则水平力做功的平均功率，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据运动学公式求出3t0时刻的瞬时速度，从而求出瞬时功率．根据位移公式求出t=0到3t0这段时间内位移，通过功的公式求出水平力做功的大小，从而求出平均功率．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)平衡摩擦力；(1)后面部分；(3)W与v1成正比【解析】

第一空.实验时将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．适当垫高木板是为了平衡摩擦力；第二空.橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．第三空.W-v1图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．即：W=kv1．14、2k-m0；平衡摩擦力过度【解析】(1