2023-2024學(xué)年甘肅省武威市第二中學(xué) 高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省武威市第二中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、如圖所示，衛(wèi)星a和b，分別在半徑相同的軌道上繞金星和地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，則（）A．b的角速度較大B．b的周期較大C．a(chǎn)、b的線速度大小相等D．a(chǎn)、b的向心加速度大小相等2、(本題9分)甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),它們的角速度之比為3:2,線速度之比為4:9,下列說(shuō)法正確的有()A．甲、乙的向心加速度之比為2:3 B．甲、乙的半徑之比為

16:9C．甲、乙的周期之比為

3:4 D．甲、乙的向心力之比為9:23、(本題9分)以下說(shuō)法正確的是（）A．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴處于平衡狀態(tài)B．洗衣機(jī)脫水時(shí)利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣物上的水份甩掉C．勻速直線運(yùn)動(dòng)因?yàn)槭芎狭Φ扔诹?，所以機(jī)械能一定守恒D．合力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒4、(本題9分)質(zhì)量為m的飛機(jī)以恒定速率v在空中水平盤旋，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則空氣對(duì)飛機(jī)的作用力大小為（）A．mg2+υ4R5、如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷為球心的球面上，c點(diǎn)在球面外，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)大C．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小D．條件不足，無(wú)法判斷a、b、c場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系6、(本題9分)關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是（）A．衛(wèi)星距離地面越高，衛(wèi)星的速度就越小B．衛(wèi)星距離地面越高，衛(wèi)星的周期就越小C．衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于第一宇宙速度D．地球同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，且離地心的距離是確定的值7、(本題9分)如圖甲所示，物塊以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0m.選擇地面為參考平面，上升過(guò)程中，物體的機(jī)械能E機(jī)隨高度h的變化如圖乙所示.g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80.則A．物體的質(zhì)量m=1.0kgB．物體上升過(guò)程的加速度大小a=10m/s2C．物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=20JD．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.508、(本題9分)汽車安全性能是當(dāng)今衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是未來(lái)汽車發(fā)展的三大主題（安全、節(jié)能、環(huán)保）之一，實(shí)車碰撞試驗(yàn)是綜合評(píng)價(jià)汽車安全性能最有效的方法，也是各國(guó)政府檢驗(yàn)汽車安全性能的強(qiáng)制手段之一。試驗(yàn)時(shí)讓汽車載著模擬乘員以48.3km/h的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)碰撞試驗(yàn)臺(tái)。由于障礙物是固定的，所以撞擊使汽車的動(dòng)量一下子變到0，其沖擊力相當(dāng)于以100km/h左右的速度撞向非固定物體，對(duì)該試驗(yàn)的下列分析，正確的是（）A．汽車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)用料越堅(jiān)硬、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)越堅(jiān)固，進(jìn)行碰撞試驗(yàn)時(shí)模擬乘員受到的傷害就越小B．汽車發(fā)生碰撞時(shí)，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時(shí)間從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力C．相對(duì)汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體較安全一些D．如果不系安全帶，快速膨開(kāi)的氣囊可能會(huì)對(duì)模擬乘員造成巨大傷害9、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)和2L不伸長(zhǎng)的繩的末端，將繩的另一端懸掛在等高的天花板上，如圖將小球拉直至水平位置，從靜止釋放，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)A．速度一樣大B．動(dòng)能一樣大C．機(jī)械能一樣大D．所受的拉力一樣大10、(本題9分)如圖，電荷量分別為q和–q（q>0）的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同D．將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢(shì)能增加二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)(1)質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)如圖所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為相鄰的點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，取g=9.8m/s2,求:a.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_____m/s(保留兩位有效數(shù)字)；b.從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減少量ΔEp=______J，動(dòng)能的增加量ΔEk=_____J(保留兩位有效數(shù)字).(2)打出的另一條紙帶如圖，假設(shè)點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a＝_________。12、（10分）(本題9分)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩和一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過(guò)光電門的平均速度看做滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．(1)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為ΔEk＝_________，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為ΔEp＝________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．(用題中字母表示)(2)在上述實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2－d圖象如圖乙所示，并測(cè)得M＝m，則重力加速度g＝________m/s2.三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)某直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物的質(zhì)量m=50kg，電源的電壓為120V。不計(jì)內(nèi)阻，當(dāng)電機(jī)以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I=5A，（g=10m/s2）求：(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為多少？(2)電動(dòng)機(jī)對(duì)該重物提升的最大提升速度是多少？(3)若因電動(dòng)機(jī)的故障電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為多大？電動(dòng)機(jī)消耗的電功率是多少？14、（14分）(本題9分)如圖是小型電動(dòng)打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m=50kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點(diǎn))繞轉(zhuǎn)軸O勻速運(yùn)動(dòng)，重錘轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R=0.5m。電動(dòng)機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量為M=25kg，重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2.求：(1)重錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí)，才能使打夯機(jī)底座剛好離開(kāi)地面？(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過(guò)最低位置時(shí)，打夯機(jī)對(duì)地面的壓力為多大？15、（13分）(本題9分)消防戰(zhàn)士進(jìn)行模擬訓(xùn)練，在一豎直墻體右側(cè)L=18m處有一消防車，消防車水槍口距地面高h(yuǎn)=3.2m，水以的速度從槍口水平向左射出，恰好擊中目標(biāo)，已知墻高H=30m，取，空氣阻力不計(jì)．求：(1)以墻角O為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸，豎直向上為y軸，目標(biāo)的位置；(2)擊中目標(biāo)時(shí)的速度方向．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、A【解析】

A、由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力G=mr知，角速度=，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，而中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，b的角速度較大，故A正確．B、由=知，衛(wèi)星的周期T=2，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，衛(wèi)星a繞中心天體金星的質(zhì)量較小，則衛(wèi)星a的周期較大，故B錯(cuò)誤．C、由線速度v=r=知，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，a、b的線速度大小不相等，故C錯(cuò)誤．D、由向心加速度a=知，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，a、b的向心加速度大小不相等，故D錯(cuò)誤．2、A【解析】

A、B項(xiàng)：由角速度與線速度的關(guān)系v=ωr，得到，因而：，向心加速度：，所以，故A正確，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：周期與角速度的關(guān)系：，所以，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：向心力的表達(dá)式：Fn=m?ωv，由于它們的質(zhì)量關(guān)系未知，所以不能判斷出它們的向心力的關(guān)系。故D錯(cuò)誤。3、B【解析】

A．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴受到的萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．洗衣機(jī)脫水時(shí)，利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣物上的水份甩掉，故B正確；C．勻速直線運(yùn)動(dòng)受到的合力等于零，但機(jī)械能不一定守恒，如豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D．合力對(duì)物體做功為零時(shí)，可能有除重力以外的力對(duì)物體做功，機(jī)械能不守恒，如起重機(jī)勻速向上吊起貨物時(shí)貨物的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】解決本題時(shí)要知道飛行器繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，里面的液滴處于完全失重狀態(tài)。機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功?？膳e例來(lái)分析抽象的概念題。4、A【解析】飛機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由重力mg和空氣對(duì)飛機(jī)的作用力F的合力提供，根據(jù)勾股定理：F=mg故選A5、B【解析】

A.根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式E=kQr2可知，aBC.a點(diǎn)距離點(diǎn)電荷的距離較c點(diǎn)近，則a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)大，同理可知，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)大，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；D.由以上分析可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、ACD【解析】

A．研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：得：所以衛(wèi)星距離地面越高，衛(wèi)星的速度就越小，故A正確；B．根據(jù)得：所以衛(wèi)星距離地面越高，衛(wèi)星的周期就越大，故B錯(cuò)誤；C．7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．所以衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于等于第一宇宙速度，故C正確．D．地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，離地心的距離不可按需要選擇不同的值，故D正確．故選ACD．【點(diǎn)睛】要比較一個(gè)物理量大小，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來(lái)，在進(jìn)行比較．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．同時(shí)要注意同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．7、ABD【解析】

物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為，由圖知．則得，A正確；物體上升過(guò)程中，克服摩擦力做功，機(jī)械能減少，減少的機(jī)械能等于克服摩擦力的功，，即，得，物體上升過(guò)程中，由牛頓第二定律得：，得，BD正確；由圖象可知，物體上升過(guò)程中摩擦力做功為，在整個(gè)過(guò)程中由動(dòng)能定理得，則有，C錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】當(dāng)物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，機(jī)械能等于物體的重力勢(shì)能，由重力勢(shì)能計(jì)算公式可以求出物體質(zhì)量；在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能的變化量等于摩擦力做的功，由圖象求出摩擦力的功，由功計(jì)算公式求出動(dòng)摩擦因數(shù)；由牛頓第二定律求出物體上升過(guò)程的加速度；由動(dòng)能定理求出物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能．8、BCD【解析】

A.汽車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)用料越堅(jiān)硬、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)越堅(jiān)固，進(jìn)行碰撞試驗(yàn)時(shí)與障礙物碰撞的時(shí)間越短，根據(jù)動(dòng)量定理可知F?t=m?v，則F越大，即模擬乘員受到的傷害就越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.汽車發(fā)生碰撞時(shí)，在人動(dòng)量變化相同的情況下，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理F?t=m?v可知，從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力，選項(xiàng)B正確.C.相對(duì)汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體時(shí)，作用的時(shí)間較長(zhǎng)，則作用力較小，駕駛員就較安全一些，選項(xiàng)C正確；D.如果不系安全帶，快速膨開(kāi)的氣囊可能會(huì)對(duì)模擬乘員造成巨大傷害，選項(xiàng)D正確.9、CD【解析】A、小球從水平方向下落到豎直方向，由機(jī)械能守恒可得：所以，故A錯(cuò)誤；B、由于兩條繩的長(zhǎng)度不相等由可知在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不相等，故B錯(cuò)；C、兩個(gè)小球有相同的質(zhì)量并且初狀態(tài)在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩球初狀態(tài)的機(jī)械能相等，小球A、B在下落的過(guò)程中只有重力做功，所以A、B機(jī)械能都是守恒的，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，具有相同的機(jī)械能，故C正確；D、在最低點(diǎn)由牛頓第二定律且知T=3mg,故D正確；本題選：CD點(diǎn)睛：利用機(jī)械能守恒求最低點(diǎn)的速度，并根據(jù)牛頓第二定律求解繩子的拉力。10、BC【解析】

由幾何關(guān)系，可知b的電勢(shì)大于a的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；把負(fù)電荷從a移到b，電勢(shì)能減少，故D錯(cuò)誤；由對(duì)稱性和電場(chǎng)的疊加原理，可得出a、b的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同，故B、C正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、0.970.480.47(【解析】

紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值。【詳解】解：(1)a、利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，物體的速度：vBb、從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減少量Δ動(dòng)能的增加量ΔE(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：Δx=at212、9.6【解析】

（1）滑塊從A處到達(dá)B處的速度:則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量：系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量：△Ep=mgd-Mgdsin30°=（m?）gd（2）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的：（M+m）v2＝（m?）gd則：圖線的斜率：解得：g=9.6m/s2三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)6