甘肃省白银市第九中学2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

甘肃省白银市第九中学2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，至少需外力做功A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，a、b两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端C，以足够大的相等的速率沿竖直方向反向射出，当两球运动到某点重新相遇的速率分别为和，若不计空气阻力，则A． B． C． D．3、如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A．若火车通过此弯道时速度大于v，则火车的轮缘会挤压外轨B．若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压外轨C．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车的轮缘会挤压外轨D．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车对轨道的压力小于火车的重力4、(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5、(本题9分)如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球作圆周运动时的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的说法正确的是()A．vA>vB B．ωA>ωB C．aA>aB D．FNA>FNB6、(本题9分)物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，则A．物体重力势能减少5J B．物体机械能增加5JC．合力做功为20J D．物体机械能减小5J7、两个互成角度为θ0°<θ<180°A．匀加速直线运动B．匀速直线运动C．匀减速直线运动D．非匀变速曲线运动8、(本题9分)质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是A．质点的初速度为0B．质点加速度为4m/s2C．质点所受的合外力为6ND．质点初速度的方向与合外力方向垂直9、(本题9分)水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件轻轻放到传送带上．它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则工件在传送带上滑动的过程中:()A．工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相反 B．工件的加速度为C．摩擦力对工件做的功为 D．传送带对工件做功为零10、(本题9分)如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道），该极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运动到南纬60°正上方的过程中，所用的时间为t．已知该卫星距地面的高度为h，地球视为质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转．由上述信息可求出A．该卫星的质量B．地球的质量C．该卫星的运行周期D．地球的半径11、质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中（）A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs12、(本题9分)如图为两个高度相同、倾角不同的光滑斜面．让质量相同的两个物体分别沿两个斜面由静止从顶端运动到底端．在此过程中，两个物体的（）A．重力的冲量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的冲量大小相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．（1）本实验必须测量的物理量有（______）A．斜槽轨道末端的水平地面的高度HB．小球a、b的质量C．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上0点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h（2）根据实验要求，_________（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响________？（不必作分析）（4）为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的0点对齐，下图给出小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为_______cm．（5）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________．14、（10分）在“探究求合力的方法”的实验中（1）本实验采用的科学方法是______．A、理想实验法B、控制变量法C、等效替代法（2）在实验中，某一个弹簧秤示数如图所示，读数为______．（3）下列操作有利于减小实验误差的是______（多选）．A、两细绳必须等长B、细绳、弹簧秤必须与木板平行C、两细绳的夹角越大越好D、标记同一细绳方向的两点要适当的远一点三、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，倾角为θ=30°的传送带始终以速度v=5m/s匀速运动，下端A与上端B间距为L=10m．一质量为m=1kg的物块对地无初速置于传送带下端A，物块与传送带间动摩擦因数为，重力加度取g=10m/s1．求：(1)物块从下端A运动到上端B增加的机械能E；(1)物块从下端A运动到上端过程中，带动传送带的电动机的平均输出功率．16、（12分）(本题9分)如图所示,粗糙水平地面与半径的光滑半圆轨道在点平滑连接,点是半圆轨道的圆心,三点在同一竖直线上,质量的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿方向水平弹出,小物块经过点时速度大小为(不计空气阻力).已知,小物块与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度大小.求：(1)压缩弹簧的弹性势能；(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小；(3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与点之间的距离.17、（12分）如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取．求：（1）物体在斜面上滑动时摩擦力做的功；（2）物体能在水平面上滑行的距离．

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】

设OB=x，对从A到B过程，根据动能定理，有：mgh-μmgx=0

；对返回过程，由动能定理得到：W-mgh-μmgx=0

；联立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少应为2mgh，故ABC错误，D正确．故选D．【点睛】本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程．2、C【解析】

a球上升过程会减速，b球下降会加速，故a球的平均速率较小，可能在虚线上方h处相遇；

由于初速度相等，根据机械能守恒定律得得：可见相遇时va=vb＜v0。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；3、A【解析】

如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A.当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故A正确；B.当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故B错误；C.当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，故C错误；D.设内外轨间形成斜面倾角为θ，当火车以v的速度通过此弯路时，由受力可知，Ncosθ=mg，解得：4、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.5、A【解析】

CD．对小球受力分析如图所示，由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，所以两个小球的受力相同，它们的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有NA=NB，aA=aB，故C、D错误；A．由于它们的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式Fn=m可知，半径大的，线速度大，所以vA＞vB，故A正确；B．由向心力的公式Fn═mrω2可知，半径大的，角速度小，所以ωA＜ωB，故B错误．故选：A．【点睛】对物体受力分析，找出物体的向心力的来源和大小，再根据匀速圆周运动的向心力的公式分析线速度和角速度与半径的关系，可以得出结论．6、B【解析】

A.物体向上运动重力做负功5J，故重力势能增加了5J；故A错误.C.合力做功W=10-5-5=0，即合力做功为零；故C错误.BD.除重力以外的力做功衡量机械能的变化，因此物体的机械能增加了△E=10-5=5J；故B正确，D错误.7、AC【解析】

互成角度的两个初速度的合初速度为v，两个加速度的合加速度为a，其中可能的情况如图，由物体做曲线运动的条件可知，当v与a共线时为匀变速直线运动，当v与a不共线时，为匀变速曲线动A.匀加速直线运动与分析相符，故A项符合题意；B.匀速直线运动与分析不符，故B项不符合意意；C.匀减速直线运动与分析相符，故C项符合题意；D.非匀变速曲线运动与分析不符，故D不符合题意。8、CD【解析】

A.质点在x方向做初速度为0、加速度为3m/s2的匀加速直线运动，在y方向做速度为4m/s的匀速直线运动，故A错误；B.速度图像斜率表示加速度即a=故B错误；C.由牛顿第二定律可得：质点所受的合外力为F=ma=6N故C正确；D.质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的负方向，加速度与速度方向不在一条直线上，质点初速度的方向与合外力方向垂直，D正确．9、BC【解析】

A：工件在传送带上滑动的过程中，相对传送带的速度方向与工件运动方向相反，则工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相同．故A项错误．B：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由牛顿第二定律可得，则工件的加速度．故B项正确．CD：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由动能定理可得．故C项正确，D项错误．【点睛】滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反，与运动方向可能相同也可能相反．10、BCD【解析】

C、A、卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为3t，C正确．D、知道周期、卫星距地表的高度h，由，可以算出地球的半径R，D正确．A、B、由周期公式可以得到中心天体即地球的质量M，而环绕天体的质量m约掉了无法求出，A错误，B正确．故选BCD．【点睛】灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键．11、ABD【解析】

由题知合外力为，由动能定理,得物体的动能减少了0.6mgs，A对．，B对．因此物体机械能的改变量，C错误；除重力以外的其它力做功改变机械能，因此摩擦力做功改变机械能，因此摩擦力做功为0.1mgs，D正确12、CD【解析】

对于任意一个倾角为θ的斜面，设物体运动的时间为t，则：得：由图知h相同，而θ不同，则物体运动的时间不同.A.重力的冲量为I=mgt，由于时间t不同，所以重力的冲量不同；故A项不合题意.B.两斜面重力做功都为WG=mgh，由平均功率公式知，因时间不同可知重力的平均功率不同；故B项不合题意.C.物体下滑过程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相同；故C项符合题意.D.两物体下滑由动能定理：可得物块到底端的速度，速度大小相等；根据动量定理得知合力的冲量等于物体动量的变化量，而初动量为零，则合力的冲量等于物体滑到斜面底端时的动量，即；由图知，斜面的倾角不同，物体滑到斜面底端时速度方向不同，动量方向则不同，所以动量变化量不同，故合力的冲量大小相同，而合力的冲量方向不同；故D项符合题意.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)BE(2)大于(3)不是，无(4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC【解析】

（1）由碰撞过程动量守恒可得mava0=mava+mbvb，

再由平抛规律OB=va0t，OA=vat，OC=vbt整理以上各式可得maOB=maOA+mbOC，所以本实验必须测量的物理量有小球a、b的质量、记录O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故选BE．

（2）根据动量守恒定律可知若碰撞小球a的质量小于b球的质量，则小球a可能被碰回，所以a球质量必须大于b球质量．

（3）b球先落地，对实验结果无影响；

（4）根据毫米刻度尺的读数规则可知OB=45.95±0.02cm

（5）根据（1）问分析可知，验证动量守恒的验证式是maOB=maOA+mbOC【点睛】解题的关键是根据碰撞时两小球动量守恒列出有关表达式，然后再结合平抛运动规律整理出“平均”动量守恒的表达式即可求解．14、CBD【解析】

（1）[1]．本实验采用的科学方法是等效替代法，故选Ｃ．（2）[2]．弹簧秤最小刻度为0.1N，则示数为1.75．（3）[3]．A.两细绳是否等长对减少误差无影响，选项A错误；B.细绳、弹簧秤必须与木板平行，选项B正确；C.两细绳的夹角要适当，并非越大越好，选项C错误；D.标记同一细绳方向的两点要适当的远一点，这样可减小记录力的方向时产生的误差，选项D正确。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）115J；(1)；【解析】（1）设物块在传送带上加速运动时加速度大小为a，由牛顿第二定律得：解得：历时t1达到与传送带相同速度位移随后，物块匀速运动，再历时t1达到传送带上端B物块从