2023-2024学年辽宁省凌源市教育局高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年辽宁省凌源市教育局高一物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图为人造地球卫星轨道的示意图，则卫星（）A．在a轨道运行的周期为24hB．在b轨道运行的速度始终不变C．在c轨道运行的速度大小始终不变D．在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的2、(本题9分)若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为（）A．1.0A B．1.5A C．2.0A D．2.5A3、准安现代有轨电车正以10m/s的速率通过一段圆弧弯道，某乘客发现水平放置的指南针在时间10s内匀速转过了30°。在此10s时间内，火车A．加速度为零 B．运动位移大小为100mC．角速度为3rad/s D．弯道半径为4、(本题9分)如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为ve、vp、vq，向心加速度分别为ae、ap、aq，则（）A．ae＜aq＜ap B．ae＞ap＞aqC．ve＜vp＜vq D．ve＞vp＞vq5、(本题9分)做匀变速直线运动的质点在第一个1s内的平均速度比它在第一个3s内的平均速度大4.5m/s，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为()A．4.5m/s2 B．－4.5m/s2 C．2.25m/s2 D．－2.25m/s26、(本题9分)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为120m，河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则()A．船渡河的最短时间是24sB．在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度为5m/s7、(本题9分)一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10m/s2)．下列说法正确的是()A．第2s末小球的速度为20m/sB．前2s内小球的平均速度为20m/sC．第2s内小球的位移为10mD．前2s内小球的位移为20m8、(本题9分)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x2～x3段是匀强电场9、(本题9分)下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域B．两列机械波在同一介质中相遇，波长相同一定能获得稳定的干涉图案C．狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽E.电视机显像管里的电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制10、党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境二、实验题11、（4分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用下述哪种仪器？（）A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．弹簧秤12、（10分）(本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。A．B．C．D．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）如图所示，AB为倾角的斜面轨道，BP为半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，O为圆心，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一端在斜面上C点处，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，CB长L＝1.25m，物块与斜面间的动摩擦因数为＝0.25，现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后释放(不栓接)，物块经过B点后到达P点，在P点物块对轨道的压力大小为其重力的1.5倍，，g=10m/s2.求：(1)物块到达P点时的速度大小vP；(2)物块离开弹簧时的速度大小vC；(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块离开弹簧时速度的最大值vm.14、（14分）(本题9分)宇航员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部有一质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当在最高点给小球一瞬间的速度v时，使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，在最高点对轨道的压力为F．已知圆弧的轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G．求：（1）月球表面的重力加速度大小g；（2）月球的平均密度为多大？（3）若在轨道的最低点给物体一水平初速度，大小满足什么条件时小球在轨道内运动才能不脱离轨道？15、（13分）如图所示，AB为倾角37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP为圆心角等于143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，两轨道相切于B点，P、Q两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现有一质量m=2kg的小物块在外力作用下降弹簧缓慢压缩到D点后（不栓接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为（式中x单位为m，t单位是s），假设物块第一次经过B点后恰能到达P点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，试求：（1）若CD=1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；（2）B、C两点间的距离x；（3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？

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、D【解析】同步卫星的运行周期为24小时，即相对地球静止，所以只能在赤道平面内，A错误；b轨道内的卫星做圆周运动，其速度方向时刻变化，所以其速度时刻变化着，B错误；c轨道为椭圆轨道，根据，可知在近地点速度大，在远地点速度小，根据，同一卫星在近地轨道受到的引力大，在远地轨道受到的引力小，C错误D正确．2、C【解析】

设导体两端原来的电压为U，电流为I，则导体的电阻；又由题，导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A，则有；联立得，解得I=1.0A；当电压变为2U时，I′=2I=2.0A，故选C.3、D【解析】

A.因为火车的运动可看做匀速圆周运动，其所受到的合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可知加速度不等于零。故A错误；B.由于火车的运动可看做匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为s=vt=100m。位移小于100m，故B错误；C.利用指南针在10s内匀速转过了约30°，根据角速度的定义式，解得角速度的大小为，故C错误；D.已知火车在此10s时间内通过的路程即弧长为l=vt=100m，由数学知识可知，火车转过的弧长为l=θR，可解得：．故D正确。4、A【解析】

山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故ve＜vq；根据卫星的线速度公式，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即vq＜vp；故ve＜vq＜vp，故CD错误；山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=ω2r=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度大于同步通信卫星q的加速度，即ae＜aq；根据卫星的周期公式，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度大于同步通信卫星的加速度，即aq＜ap；故ae＜aq＜ap，故A正确，B错误。5、B【解析】试题分析：据中点时刻的速度等于这段时间内的平均速度，由题意得，则。故选B考点：变速直线运动的速度与时间的关系点评：本题主要考查了加速度的定义式，关键知道匀变速直线运动的中点时刻速度等于这段时间内的平均速度。6、BD【解析】

将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有s=40s故A错误，B正确；C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为m/s=5m/s故D正确。故选BD。7、AD【解析】

小球在第2s末的速度为，故A正确；小球在前2s内的位移为，故小球在前2s内的平均速度为，故B错误，D正确；小球在第2s内的位移为，故C错误．8、ABD【解析】

根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x1段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.【点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.9、ABE【解析】

A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，故A正确；B．两列机械波在同一介质中传播速度相同，波长相同则频率相同，则一定能获得稳定的干涉图案，故B正确；C．狭义相对论的第一个基本假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故Ｃ错误；D．由于紫光的波长比绿光的短，则用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，绿光的中央亮纹较宽，故D错误；E．图像信号越强，电视机显像管里的电子枪发射电子束越强，故E正确。故选ABE。10、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；二、实验题11、B【解析】A项：实验中有打点计时器测量时间，不再需要秒表，A错误；B项：在求动能时需要测量两点间的长度求出平均速度，故需要用的刻度尺，B正确；C项：而在数据处理中物体的质量可以消去，故不需要测物体的质量，故不用天平，C错误；D项：实验中不要测物体的重力或质量，所以不用弹簧秤，故D错误．点晴：根据验证机械能守恒定律的原理及实验方法，明确需要测量的数据，则可知需要的器材．12、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A正确。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、(1)(2)vC=9m/s(3)【解析】

(1)在P点，根据牛顿第二定律：解得:(2)由几何关系可知BP间的高度差物块C至P过程中，根据动能定理：联立可得：vC=9m/s(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块能够到达的最大高度为与O等高处的E点，物块C至E过程中根据动能定理：解得：14、(1)（2）（3）