天津市西青區(qū)2024屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

天津市西青區(qū)2024屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時，若天文學(xué)家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為；金星轉(zhuǎn)過的角度為（均為銳角），則由此條件不可求得的是：A．水星和金星繞太陽運動的周期之比B．水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比C．水星和金星到太陽的距離之比D．水星和金星的密度之比2、(本題9分)如圖甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在內(nèi)由0增加到；如圖乙所示，汽車以的速度行駛，急剎車時能在內(nèi)停下來，下列說法中正確的是（）A．內(nèi)火箭的速度改變量為 B．內(nèi)汽車的速度改變量為C．火箭的速度變化比汽車快 D．火箭的加速度比汽車的加速度大3、(本題9分)如圖將紅、綠兩種顏色石子放在水平圓盤上，圍繞圓盤中心擺成半徑不同的兩個同心圓圈（r紅<r綠）。圓盤在電機帶動下由靜止開始轉(zhuǎn)動，角速度緩慢增加。每個石子的質(zhì)量都相同，石子與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ均相同。則下列判斷正確的是A．綠石子先被甩出B．紅、綠兩種石子同時被甩出C．石子被甩出的軌跡一定是沿著切線的直線D．在沒有石子被甩出前，紅石子所受摩擦力大于綠石子的4、(本題9分)質(zhì)量不同的物體，從不同高度以相同的速度同時水平拋出，不計空氣阻力。下列說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體先落地 B．低處的物體先落地C．質(zhì)量小的物體先落地 D．高處的物體先落地5、(本題9分)已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則可以求出地球的質(zhì)量為（）A．gRB．gC．GD．G6、(本題9分)a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點．電場線與矩形所在的平面平行．已知a點的電勢是20V，b點的電勢是24V，d點的電勢是4V，如圖．由此可知，c點的電勢為（）A．4V B．8V C．12V D．24V7、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有物塊Q，跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的細線一端連接Q另一端懸掛物塊P，設(shè)細線的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時θ很?。F(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，角逐漸增大，則下列說法正確的是A．θ=30°時，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°時，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的動能增加，P的動能減小D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的機械能增加，P的機械能減小8、如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為M=3kg裝有弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計一切摩擦)，到達某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對地將向右做平拋運動C．小球離車后，對地將做自由落體運動D．此過程中小球?qū)囎龅墓?J9、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從高h處由靜止自由下落，經(jīng)時間t落地，關(guān)于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時重力的功率等于10、(本題9分)如圖所示，電源E對電容器C充電，當C兩端電壓達到80V時，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時，通過R的電流不變B．若R增大，則充電時間變長C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變11、(本題9分)“天宮一號”是我國第一個目標飛行器和空間實驗室.已知“天宮一號”繞地球的運動可看做是勻速圓周運動，轉(zhuǎn)一周所用的時間約為90分鐘.關(guān)于“天宮一號”，下列說法正確的是()A．“天宮一號”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小B．“天宮一號”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小C．“天宮一號”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍D．當宇航員站立于“天宮一號”內(nèi)不動時，他所受的合力為零12、(本題9分)如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點A距滑輪頂點高為h，開始時物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運動，運動到跟汽車連接的細繩與水平夾角為θ=30°，則（）A．從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mghB．從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+C．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率大于mgv0D．在繩與水平夾角為30°時，拉力功率小于mgv0二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)質(zhì)量為lkg的滑塊，以6m/s的初速度沿光滑的水平面向左滑行，從某一時刻起在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變成向右，大小是6m/s，則在這段時間里水平力做的功為_________J．14、如圖所示，電路中電阻R1=8Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，C=2μF，E=12V，電源內(nèi)阻r=0，S閉合，當滑動變阻器的阻值R由2Ω變至22Ω的過程中，通過A1的電量是________，A2的讀數(shù)變化情況是________。15、(本題9分)某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時受到的阻力是1200N，發(fā)動機在額定功率下，汽車勻速行駛時的速度大小約為_____m/s．在同樣的阻力下，如果汽車勻速行駛時的速度為15m/s，則發(fā)動機輸出的實際功率是___kW．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點在地面上P′點的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），如圖所示，跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計）．問：（1）當小車分別位于A點和B點時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？（2）要使沙袋落在跑道上，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時針運動，當小車恰好經(jīng)過A點時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？17、（10分）如圖所示，A、B兩極板豎直放置，兩極板之間的電壓U1=2.0×102V，MN兩相同極板水平正對放置，兩極板之間電壓U2=4.0×102V，板間距d=8cm，板間電場可視為勻強電場.一質(zhì)量為m=1.0×10-20kg、帶電量為q=+1.0×10-10C的帶電粒子，從靠近A板處由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從B板的小孔穿出，沿M、N極板間中軸線以速度v0射入電場，剛好從M板右邊緣飛出.（不計粒子重力）.（1）求帶電粒子剛射入M、N極板間時的初速度v0；（2）求M、N極板的長度L.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解題分析】試題分析：根據(jù)在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為,金星轉(zhuǎn)過的角度為，則可求得水星的角速度與金星角速度之比為；根據(jù)，可得,所以可求出水星和金星到太陽的距離之比；根據(jù),可求得水星和金星繞太陽運動的周期之比；根據(jù)，則，知道水星和金星到太陽的距離之比后，可求得水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比．選項A是錯誤的．考點：萬有引力定律及牛頓定律．2、B【解題分析】

規(guī)定初速度的方向為正方向．

A．火箭的速度改變量為△v=v2-v1=100m/s-0=100m/s故A錯誤；B．108km/h=30m/s，汽車的速度改變量為△v′=v2′-v1′=0-30m/s=-30m/s故B正確；CD．根據(jù)得：火箭的加速度為：汽車的加速度為：所以火箭的加速度比汽車的加速度小，火箭的速度變化比汽車慢，所以CD錯誤．3、A【解題分析】

ABD．對石子受力分析，在沒有被甩出之前，受重力、支持力、圓盤的靜摩擦力三個力的作用，靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有f=mω2r，當角速度增大時，兩石子所受靜摩擦力也在增大，當靜摩擦力達到最大靜摩擦力時，石子將發(fā)生相對運動，即被甩出，由題意可知綠石子的半徑大于紅石子的半徑，所以綠石子所受摩擦力大于紅石子所受摩擦力，而兩石子與圓盤的最大靜摩擦力均為fm=μmg，則可知綠石子先被甩出，故A正確，BD錯誤；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圓盤對它的滑動摩擦力，石子做離心運動，所以軌跡是沿著切線的曲線，故C錯誤。4、B【解題分析】

不計空氣阻力，物體作平拋運動，而平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，由，解得：，可知高度h越小，物體運動的時間越短，所以低處的物體先落地，與質(zhì)量無關(guān)。故ACD錯誤，B正確。5、B【解題分析】

設(shè)地球質(zhì)量為M，地球上的物體質(zhì)量為m，重力等于萬有引力，即為：GMmR2=mg，則地球質(zhì)量為：M=【題目點撥】此題只需要應(yīng)用萬有引力定律進行計算，萬有引力等于重力，由萬有引力公式即可求出地球質(zhì)量．6、B【解題分析】試題分析：根據(jù)在勻強電場中將某一線段等分同時就將該線段兩端的電勢差等分將線段bd五等分，如圖所示，則Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，連接cf，則cf∥ae，故c點的電勢φc=φf=8v．故B正確．故選B．考點：電勢【名師點睛】①在勻強電場中將某一線段等分同時就將該線段兩端的電勢差等分；②在勻強電場中電場線平行且均勻分布故等勢線平行且均勻分布．以上兩點是解決此類題目的金鑰匙．7、BD【解題分析】

A．P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，則當時，Q的速度得：故A錯誤；B．P機械能最小時，為Q到達O點正下方時，此時Q的速度最大，即當時，Q的速度最大，加速度最小，故B正確；C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，Q的動能增加，而P的速度先減小后增大，所以P的動能先減小后增大，故C錯誤；D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，動能增大，而重力勢能不變，所以Q的機械能增加，P、Q組成的系統(tǒng)，機械能守恒，所以P的機械能減小，故D正確；故選BD．【題目點撥】P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，根據(jù)運動的合成與分析分析PQ的速度關(guān)系，當θ=90°時，P的機械能最小，Q的動能最大，速度最大．8、BD【解題分析】

A.小球在小車上到達最高點時，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為0，故A錯誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：；不計一切摩擦，機械能守恒，由機械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時車的速度，負號表示方向向右，故小球離車后，對地將向右做平拋運動，故B正確，C錯誤；D.由動能定理得：此過程中小球?qū)囎龅墓?，故D正確。9、AC【解題分析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯誤，C正確；D.落地時的瞬時速度為：，落地時重力的瞬時功率為：，故D錯誤。10、BCD【解題分析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小，因此充電電流變小，選項A錯誤；當電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時間變長，選項B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項C正確；當電源電動勢為85V時，電源給電容器充電仍能達到閃光燈擊穿電壓80V時，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確．點睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問題為背景考查電容器的充放電問題，解題的關(guān)鍵是要弄清電路的工作原理和電容器11、BC【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，軌道半徑越大，速度越小，同步衛(wèi)星的軌道半徑遠大于天宮一號的軌道半徑，所以“天宮一號”的線速度比地球同步衛(wèi)星的線速度大，由v=rω12、BC【解題分析】

將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

貨物速度為：v貨物=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升；當θ=30°時，貨物速度為v0；當θ=90°時，貨物速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A錯誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時，拉力的功率為：P=Fv貨物，其中v貨物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正確，D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、0【解題分析】滑塊運動的過程中，重力和支持力不做功，只有水平力做功，根據(jù)動能定理得：，因為初速度和末速度大小相等，都等于6m/s故水平力做功【題目點撥】確定滑塊在初、末位置的動能，和它運動過程中各個力的做功情況，列動能定理的表達式，可計算相關(guān)問題．14、1.28×10‐5C一直減小【解題分析】

[1]．設(shè)電池的負極的電勢為0，電容的下極板的電勢不變，則上極板的電勢變化范圍為電容器兩極板的電壓的變化范圍：即則通過A2的電量為Q=C△U=6.4×2×10-6=1.28×10-5C[2]．A1的讀數(shù)為通過R1的電流，其值，則R增大，電流變小。15、5018【解題分析】因為汽車勻速行駛，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以由二力平衡條件可知，發(fā)動機所提供的牽引力：F=f=1200N；因為P=W/t=Fs/t=Fv，所以汽車的行駛速度：v=P/F=60000W/1200N=50m/s；在同樣的阻力下，牽引力仍為1200N，發(fā)動機輸出的實際功率是：P′=Fv′=120