广东省东莞市达标名校2024年物理高一下期末学业水平测试试题含解析

广东省东莞市达标名校2024年物理高一下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（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)如图所示，A中，a、b在以负点电荷为圆心的圆上；B中，a、b在正点电荷的同一电场线上；C中，a、b在两等量异种点电荷连线上，并关于两点电荷连线的中点对称；D中，a、b在两等量异种点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷连线的中点对称。a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）A． B． C． D．2、(本题9分)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则()A．Ea>Eb，φa>φbB．Ea<Eb，φa<φbC．Ea>Eb，φa<φbD．Ea<Eb，φa>φb3、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h4、物体从点出发，沿水平直线运动，取向右的方向为运动的正方向，其图像如图所示，则物体在最初的内（）A．物体始终向右运动B．物体做匀变速直线运动，加速度方向始终向右C．前内物体的平均速度与后内的平均速度相同D．时刻，物体与点距离最远5、下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是A．小石块被水平抛出后在空中运动的过程B．木箱沿斜面匀速向下滑行的过程C．人乘电梯加速上升的过程D．子弹射穿木块的过程6、若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星()A．线速度越小 B．角速度越小 C．向心加速度越小 D．周期越小7、(本题9分)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（）A．车对桥的压力比汽车的重力小B．车对桥的压力比汽车的重力大C．车的速度越大，车对桥面的压力越大D．向心力由汽车所受重力、桥面对其支持力和摩擦力提供8、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝9、(本题9分)一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0，在赤道上的重力为，则（）A．该星球自转的角速度大小为B．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为C．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为D．放置于此星球表面纬度为60°处的物体，向心加速度大小为10、(本题9分)如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过时间t物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是：（）A．物块加速过程，摩擦力对物块做正功B．物块匀速过程，摩擦力对物块做负功C．摩擦力对木块做功为D．摩擦力对木块做功为0.5μmgvt11、如图甲所示为某实验小组验证动量守恒定律的实验装置，他们将光滑的长木板固定在桌面上，甲、乙两小车放在木板上，并在小车上安装好位移传感器的发射器，且在两车相对面上涂上黏性物质.现同时给两车一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一条直线运动，发生碰撞后两车粘在一起，两车的位置x随时间t变化的图象如图乙所示.甲、乙两车质量(含发射器)分别为1kg和8kg，则下列说法正确的是()A．两车碰撞前总动量大于碰撞后总动量B．碰撞过程中甲车损失的动能是169C．碰撞后两车的总动能比碰前的总动能小D．两车碰撞过程为弹性碰撞12、(本题9分)如图所示，一个小球在有空气阻力作用的情况下从空中的某点A以某一速度水平抛出，经过一段时间，小球运动到空中另一位置B。则从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量B．小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量C．重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”D．小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”二．填空题(每小题6分，共18分)13、某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使传感器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U0力电传感器、质量为m0(1)设计一个电路，要求力电传感器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图_______________。(2)以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：A．调节滑动变阻器，使传感器的输出电压为零；B．将_______放在传感器上，记下输出电压U0；C．将待测物放在传感器上，记下输出电压U(3)根据以上测量，可求出：比例系数k=_____，待测物体的质量m=_______.14、(本题9分)随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设飞船中带有基本的测量工具。(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_____。(2)实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___。(3)待测物体质量的表达式为___。15、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为10m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:（1）.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有__________．(填写字母代号)A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流电源(2)运用公式对实验条件的要求是__________,为此所选择的纸带第1、2点间的距离应接近__________________________________(3).根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个__________(4).从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=__________,此过程中物体动能的增加量△Ek=__________;（结果保留两位有效数字）(5).通过计算,数值上△Ep__________△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为__________三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关ｓ，重物p以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45kg（g取10m／s2）．求：（1）电动机消耗的电功率P电；（2）绳对重物做功的机械功率P机；（3）电动机线圈的电阻R．17、（10分）(本题9分)如图所示电路，电源电动势为12V，内阻不计。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V。求：（1）电路中的最小电流；（2）滑片P在中点和在b端两种状态下，R消耗的电功率之比。

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、D【解析】

A．a、b处在以负点电荷为圆心的一个圆上，可知两点到场源电荷的距离相等，所以两点的电场强度大小相等，方向不同，两点的电势相同，故A错误；B．B图为正点电荷的电场，a、b两点在一条电场线上，但b点离场源电荷更近，故b点的电场强度大于a点的电场强度，两点的电场强度的方向相同，b点的电势高于a点的电势，故B错误；C．C图为等量异种点电荷的电场，a、b两在两点电荷的连线上关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，但a点电势高于b点的电势，故C错误；D．D图为等量异种点电荷的电场，a、b两点在两点电荷连线的垂直平分线上且关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，a、b两点的电势高低一样，均为零，故D正确。2、C【解析】

由图可以看出a处电场线更密，所以Ea>Eb，根据对称性，a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等，再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb>φa，故ABD错误，C正确；故选C．3、A【解析】

根据，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，选项D错误。4、B【解析】

A．由图象可知：前2s内物体的速度图象在时间轴的下方，说明物体的运动方向与正方向相反，即向左运动，故A错误；B．v-t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，斜率是正值说明方向向右，故B正确；C．前内物体的平均速度与后内的平均速度大小相同，方向相反，选项C错误；D．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移。在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，可知：t=2s时刻，物体与O点距离最远，且位移是负值，故D错误。故选B。5、A【解析】

A.小石块被水平抛出后在空中运动的过程物体只受到重力的作用，机械能守恒。故A正确。B.木箱沿斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能减小，故木箱的机械能减小，故B错误。C.人随电梯加速上升的过程，人的重力势能和动能都增加，它们之和即机械能增加，故C错误。D.子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程，系统克服阻力做功，机械能减小转化为内能，故D错误。6、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，则有：解得：A.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，线速度越大，故A错误；B.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，角速度越大，故B错误；C.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，向心加速度越大，故C错误；D.由可知，离地面越近的卫星，轨道半径r越小，周期越小，故D正确。7、BC【解析】

ABD.汽车通过凹形桥最低点时，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根据N=mg+m8、BD【解析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。9、ACD【解析】

A.在两极，万有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，联立两式解得ω=，故A正确．BC.根据G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B错误，C正确．D.处于星球表面纬度为60°处的物体，绕地轴转动的半径r=Rcos60°＝R，则向心加速度a=rω2＝R•＝，故D正确．故选ACD．10、ACD【解析】

A.物块由静止释放在传送带上的左端，滑动摩擦力作为动力使物体加速运动，所以物块加速过程，摩擦力对物体做正功，故A正确；B.物块匀速过程中，物块和传送带一起运动，此时没有摩擦力的作用，摩擦力做的功为零，故B错误；C.由动能定理知，摩擦力对木块做功W=-0故C正确；D.由于摩擦力f=μmg，经过时间t物块保持与传送带相对静止时发生的位移l=vt，所以摩擦力对木块做功W=fl=0.5μmgvt故D正确．11、BC【解析】

A.设a、b两车碰撞前的速度大小为v1、v2，碰后的速度大小为v3，根据x-t图象表示速度，结合题图乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后总动量：p两车碰撞前总动量等于碰撞后总动量，故A不符合题意；B.碰撞前a车动能为E碰撞后a车动能为E所以碰撞过程中a车损失的动能是Δ故B符合题意。C.碰前a、b两车的总动能为1碰后a、b两车的总动能为1故C符合题意；D.两车碰撞过程中机械能不守恒，发生的是完全非弹性碰撞，故D不符合题意。12、BCD【解析】AB、根据机械能守恒的条件：只有重力做功或系统内弹力做功机械能守恒，所以本题中机械能的变化和阻力做功有关，而不是合外力。阻力做负功所以机械能减小，且小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量，故A错；B对；C、根据动能定理WGD、小球的重力势能减小，动能和内能增加，根据能量守恒知小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”，故D对；故选BCD点睛：对动能定理要熟练掌握并会利用能量关系求解因摩擦阻力而产生的热量。二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示:砝码m0k=U0m【解析】

(1)根据题意确定输入端电路，在输出端接测量输出电压的电压表．(2)先调节输入电压，使输出电压为零，然后测量物体质量；根据测量数据求出系数k．(3)从电源电压与量程等角度分析可能出现的问题．【详解】(1)根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压U”可知：输出端应接电压表．又根据“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知：必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路．设计的电路如图所示．(2)测量步骤与结果：A、调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；B、将质量为m0的砝码放在转换器上，记下输出电压U0；C、将待测物放在转换器上，记下输出电压U1，(3)由以上测量可知，U0=km0g，U1=kmg得k=U0【点睛】这是一道设计型实验题，属开放型试题中重要的一种．力电转换器是学生没有用过的新仪器，能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息，对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求．14、物体与接触面间没有压力，摩擦力为零圆周运动的半径R【解析】

(1)[1]太空中物体处于完全失重状态，则与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零。(2)[2]实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和物体做圆周运动的半径R。(3)[3]由向心力公式可知则可得待测物体质量的表达式15、（1）BD（2）打第一点速度为零2mm（3）C（4）0.50J0.48J（5）大于阻力【解析】（1）A.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，需要满足，根据打点计时