安徽省六安市第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

安徽省六安市第一中学2023-2024学年物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（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,把一个小球放在玻璃漏斗中,见动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.（）A．小球所受合外力沿水平方向B．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越大C．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越小D．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球做圆周运动的线速度越小2、(本题9分)质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H，若以桌面为零势能参考平面，则小球距离地面为H时的重力势能为（）A．mgH B．mgh C．mg（H＋h） D．mg（H-h）3、如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态．则()A．若将油滴置于P处，仍能静止B．若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处C．M点的电势一定比N点的高D．油滴在M点的电势能一定比在N点的小4、(本题9分)下列说法中正确的是A．1号干电池与5号干电池的电动势相等、容量相等B．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量C．电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是非静电力做的功D．电动势就是电源两极间的电压5、(本题9分)如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h．若以地面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是A．mgh，减少mg(H－h)B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h)D．0，减少mg(H＋h)6、(本题9分)质量为1kg的物体，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量增量的大小不可能是()lkg·m/sB．5kg·m/sC．7kg·m/sD．9kg·m/s7、(本题9分)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．下列说法正确的是（）A．卫星P的角速度小于卫星Q的角速度B．卫星P的周期小于卫星Q的周期C．卫星P在运行轨道上完全失重，重力加速度为0D．卫星P的发射速度大于7.9km/s8、(本题9分)物体在竖直上抛运动中，其它一切阻力不计，规定向下为正方向，则实际运动速度与时间的图像、所受合外力与时间的图像、正确的是（）A． B．C． D．9、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动10、(本题9分)如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干。根据我们所学的知识，叙述正确的是A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物。B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶。C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央。D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近。11、半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（）A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．在最低点对轨道的压力相等D．在最低点的机械能相等12、(本题9分)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1=2m/s顺时针运行，质量m=2.0kg的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处以初速度v2=1m/s向左滑上传送带．若传送带足够长，已知物块与传送带间摩擦因数为0.1．g取10m/s2，下列判断正确的是（）A．物体离开传送带速度大小为2m/sB．物体离开传送带速度大小为1m/sC．摩擦力对物块做的功为1JD．系统共增加了36J的内能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组用如图1所示的实验装置“探究功与速度变化的关系”。(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。现把长木板右端垫高，在不挂钩码且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若获得了如___________(选填“图2”或“图3”)所示的纸带，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)挂上质量为m的钩码，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知打相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图4所示。实验中，钩码质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=___________，打B点时小车的速度v=___________。(3)以W为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作出如图5所示的W—v2图像。通过图像可以得到的结论是______________________。14、（10分）如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）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)一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）．斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面滑动摩擦因素=0.1．则运动员滑至坡底的过程中有：（g取10m/s2，不计空气阻力）（1）重力、支持力、摩擦力所做的功各是多少？（2）合力做了多少功？（3）到达坡底时重力的瞬时功率是多少？（结果用根式表示）16、（12分）(本题9分)小球从空中h＝20m处自由下落，与水平地面碰撞后以碰前速度的60%竖直反弹到某一高度．取g＝10m/s2，不计空气阻力求：(1)反弹的高度是多少？(2)从开始下落到第二次落地，经过多长时间？17、（12分）(本题9分)如图1所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零）。A板电势变化的规律如图2所示。将一个质量m=2.0×10－27kg，电量q=＋1.6×10－19C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力。求：(1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；(2)若A板电势变化周期T=1.0×10－5s，在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时速度的大小；(3)A板电势变化周期多大时，在t=T/4时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰能到达A板。

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、A【解析】小球做匀速圆周运动受重力和支持力两个力作用，两个力的合力提供向心力，方向沿水平方向，故A正确．由受力图可知，小球受到的合外力为F合=mgtanθ，则小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口，小球所受合外力不变，选项BC错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得v=，小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口，轨道半径越大，则线速度越大，故D错误；故选A．

点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．2、D【解析】

根据重力势能得定义可知在最高点得重力势能为mg（H-h），D正确3、D【解析】

由电场线分布判断出场强的大小关系，从而判断电场力与的重力的关系；沿着电场线电势降低，根据电势能的公式进行判断电势的大小关系；【详解】A、由题可知，在O点处于静止状态，说明在O点的电场力与重力相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点电场强度，即，则在P点的电场力大于重力，则油滴不会处于静止状态，故选项A错误；B、带电油滴受到重力和电场力的作用，由于电场的方向为电场线的切线方向，可知二者的合力的方向时刻在变化，其合力的方向不沿着电场线，根据曲线运动条件可知，油滴也不会沿电场线运动到N处，故选项B错误；C、根据电场线的性质，可知沿着电场线电势降低，由于电场线的方向未知，故M、N点电势高低也是未知的，故选项C错误；D、若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知：；若油滴带正电，则上极板带电，则，同理可知：，故选项D正确．【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，注意找出场强的关系以及电势的关系，从而根据受力情况以及电势能公式进行判断即可．4、B【解析】

1号干电池与5号干电池的电动势相等但是容量不同，所以A项错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，所以B项正确；电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是静电力做功，所以C项错误；电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，但两者意义不同，不能说电动势就是电源两级间的电压，所以D项错误．5、D【解析】

以地面为零势能参考平面，则小球落地时的重力势能为：Ep1=0整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：ABC.由上分析可知，ABC错误；D.由上分析可知，D正确。6、D【解析】物体初动量大小为，物体的末动量为，故动量改变量为：，当初末动量反向时，动量改变量最大，为7kg•m/s；当初末动量同向时，动量改变量最小，为1kg•m/s，所以，故D不可能．7、AD【解析】A、根据万有引力提供向心力，有，可得，而P卫星的轨道半径大，故角速度较小，故A正确．B、由，可得，而P卫星的轨道半径大，其周期较大，故B错误．C、万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，，故重力加速为，不为零，故C错误．D、近地卫星的发射速度为7.9km/s，卫星发射的越高，需要的能量越高，故“高分一号”的发射速度一定大于7.9km/s，故D正确．故选AD．【点睛】卫星的线速度，加速度，周期与半径有关，依据万有引力等于向心力，确定出各量与半径的数量关系，进而分析比较所给问题．8、BC【解析】

做竖直上抛运动的物体，先向上做匀减速运动，当到达最高点时，速度减为零，以后向下做匀加速运动，因规定向下为正方向，则速度先负后正，则图线B正确，A错误；竖直上抛运动的物体只受重力作用，合力不变，总是向下的mg，则选项C正确，D错误；故选BC.9、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．10、BD【解析】试题分析：脱水桶高速运动时，水滴随衣物一起做匀速圆周运动，水滴与衣物间的附着力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力F=mω2r考点：本题考查了离心现象、惯性的概念，意在考查考生的理解能力。11、CD【解析】

A：圆形槽光滑，两小球在下滑过程中，均只有重力做功，机械能守恒。故A项错误。B：对左侧小球的下滑过程，据机械能守恒定律可得mgr=12mv12=C：设左侧小球在最低点时，轨道对小球的支持力为FN1；对左侧小球在最低点时受力分析，据牛顿第二定律可得FN1-mg=mD：取任一高度处为参考平面，两球在最高点无初速释放时的机械能相等；下滑过程中，两球的机械能守恒，则两球在最低点的机械能相等。故D项正确。12、AD【解析】

AB、分析物体的运动过程，木块先向左匀减速直线运动，，当速度减为0，物体向右做匀加速运动，当与水平传送带速度相同时，与水平传送带一起向右做匀速运动，所以物体离开传送带速度大小为2m/s，故A正确，B错误；C、根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于木块动能的减少量，故C错误；D、木块向左匀减速直线运动，物块加速度大小为，运动时间为，物块与传送带的相对位移为，物体向右做匀加速运动，物块加速度大小为，运动时间为，物块与传送带的相对位移为，故系统增加的热量为，故D正确；故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、图3mgx2外力对物体所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.当摩擦力平衡后，轻推小车，小车应该在木板上匀速运动，纸带上的点迹应该是均匀的，即为图3所示；第二空.从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=mgx2；第三空.打B点时小车的速度等于AC之间的平均速度，则；第四空.由图像可知，W与v2成正比，即外力对物体所做的功和速度的二次方成正比.14、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）【解析】

第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能的增加量△Ek=；第三空.重物动能的增加量△Ek小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦.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）15000J，0J，-2000J（2）13000J（3）【解析】

（1）运动员滑至坡底的过程中重力做的功运动员滑至