2024屆北京市育英學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆北京市育英學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)行星A、B都可看作質(zhì)量分布均勻的球體，其質(zhì)量之比為1∶2、半徑之比為1∶2，則行星A、B的第一宇宙速度大小之比為A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶42、如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片后，球沿水平方向拋出，同時(shí)球被松開(kāi)，自由下落。兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是（）A．可以觀察到球先落地B．可以觀察到兩球同時(shí)落地C．如果增大小錘的打擊力度，則可以觀察到球先落地D．這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)如圖所示，一個(gè)傾角為37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度v0=3m/s的速度水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球垂直斜面打在P點(diǎn)處．（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則A．小球擊中斜面時(shí)的速度大小為5m/sB．小球擊中斜面時(shí)的速度大小為4m/sC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是1.6mD．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移是1m4、(本題9分)2013年2月15日中午，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件.一塊隕石從外太空飛向地球，到點(diǎn)剛好進(jìn)入大氣層，如圖所示.由于受地球引力和大氣層空氣阻力的作用，軌道半徑漸漸變小，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．隕石飛到處前做減速運(yùn)動(dòng)B．隕石繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度漸漸變大C．隕石繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)角速度斷漸變小D．進(jìn)入大氣層隕石的機(jī)械能漸漸變大5、下列說(shuō)法正確的是()A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．平拋運(yùn)動(dòng)的初速度越大，下落時(shí)間就越長(zhǎng)6、(本題9分)如圖所示，汽車用跨過(guò)定滑輪的輕繩提升物塊A。汽車勻速向右運(yùn)動(dòng)，在物塊A到達(dá)滑輪之前，關(guān)于物塊A，下列說(shuō)法正確的是A．將豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)B．將處于失重狀態(tài)C．將處于超重狀態(tài)D．將豎直向上先加速后減速7、(本題9分)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小環(huán)套在一根輕質(zhì)細(xì)繩上，細(xì)繩的兩端分別系在豎直的桿上A、B兩點(diǎn)，讓豎直桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)小環(huán)在繩上C點(diǎn)，AC和BC與豎直方向的夾角分別為37°和53°，，，重力加速度大小為g，則（）A．繩中的張力大小為B．繩子的總長(zhǎng)度為C．桿上AB兩點(diǎn)間的距離為D．環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力加速度大小等于g8、(本題9分)把盛水的水桶拴在長(zhǎng)為l的繩子一端，使這水桶在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，要使水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)水不從桶里流出來(lái)，這時(shí)水桶的速率可以是（）A． B． C． D．9、(本題9分)一條河寬100m，船在靜水中的速度為5m／s，水流速度是3m／s，則A．該船可能垂直河岸橫渡到對(duì)岸B．當(dāng)水流速度增大時(shí)，橫渡時(shí)間也增大C．當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時(shí)，船的位移最小D．當(dāng)船頭延直河岸橫時(shí)，過(guò)河所用的時(shí)間最短，且為20s10、(本題9分)如圖,豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C，A．B．C的質(zhì)量均為m．給小球一水平向右的瞬時(shí)速度V，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，（不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力），瞬時(shí)速度必須滿足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值11、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直．一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿圓弧軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力．已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A．重力做功mgRB．機(jī)械能減少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR12、質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的應(yīng)是（）A．物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C．若木板每次移動(dòng)距離x=15.00cm，測(cè)得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達(dá)式為v0=________．（用題給物理量符號(hào)表示）（2）小球初速度的測(cè)量值為_(kāi)_______m/s．（保留兩位有效數(shù)字）14、(本題9分)如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)通過(guò)研究重物自由下落過(guò)程中增加的__________與減小的重力勢(shì)能的關(guān)系，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接__________（選填“直流”或“交流”）電源．正確操作得到的紙帶如圖所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的初始位置，從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離如圖，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能為_(kāi)_______．15、(本題9分)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用光電門(mén)測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度（實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)），求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，把________點(diǎn)作為零勢(shì)能點(diǎn)。（2）若實(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的機(jī)械能明顯偏小，造成該誤差的原因可能是（__________）A．?dāng)[錘在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力的影響B(tài)．光電門(mén)放在D點(diǎn)的右側(cè)C．光電門(mén)放在D點(diǎn)的左側(cè)D．?dāng)[錘在A點(diǎn)釋放時(shí)有初速度三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，AB段長(zhǎng)x=3m，半圓形軌道半徑R=0.9m．質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)以某一初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，沿軌道能運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C，最后落到A點(diǎn)．小滑塊與水平軌道之間的動(dòng)動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度g取10m/s1．求：（1）滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)的速度；（1）滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí)，在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小；（3）滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始滑動(dòng)的初速度大?。?7、（10分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m=0.5kg的木塊，以v0=3.0m/s的速度滑上原來(lái)靜止在光滑水平面上的足夠長(zhǎng)的平板車，平板車的質(zhì)量M=2.0kg。若木塊和平板車表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，求：(1)平板車的最大速度；(2)平板車達(dá)到最大速度所用的時(shí)間.

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

根據(jù)第一宇宙速度計(jì)算的表達(dá)式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比為1：1，C正確ABD錯(cuò)誤2、B【解析】

AB．本實(shí)驗(yàn)將A的做平拋運(yùn)動(dòng)與豎直方向下落的B的運(yùn)動(dòng)對(duì)比，由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，故兩球一定同時(shí)落地，故A錯(cuò)誤，B正確；

C．增大打擊力度，不會(huì)影響豎直分運(yùn)動(dòng)，所以兩球仍然同時(shí)落地，故C錯(cuò)誤；

D．本實(shí)驗(yàn)中A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，每次兩球都同時(shí)落地，說(shuō)明A豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。不能說(shuō)明水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，故D錯(cuò)誤。

故選B。3、A【解析】A、B、小球的速度方向與斜面垂直，根據(jù)平行四邊形定則有：，解得：，小球擊中斜面時(shí)的速度大小為：，A正確；B錯(cuò)誤；C、D、小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：，可知水平位移：，豎直位移：，CD錯(cuò)誤；故選A。4、B【解析】

AB、隕石飛向A處時(shí)，引力做正功，加速飛向A處，在進(jìn)入大氣層過(guò)程中，萬(wàn)有引力大于阻力，合力做正功，動(dòng)能增加，速度增加，故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)知，隕石的速度增大，半徑減小，則角速度增大，故C錯(cuò)誤；D、進(jìn)入大氣層，由于阻力做功，產(chǎn)生內(nèi)能，根據(jù)能量守恒得，機(jī)械能變小，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】根據(jù)合力做功判斷隕石動(dòng)能的變化，結(jié)合判斷角速度的變化，由于阻力做功，根據(jù)能量守恒判斷機(jī)械能的變化．5、C【解析】

A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)盡管線速度大小不變，但方向發(fā)生了改變，故A錯(cuò)誤；B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)盡管加速度大小不變，但方向發(fā)生了改變，故B錯(cuò)誤；C.平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度大小不變，軌跡是曲線，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.平拋運(yùn)動(dòng)下落時(shí)間只與高度有關(guān)，與初速度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。6、C【解析】

設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則得vA=vcosθ，車子在勻速向右的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩子與水平方向的夾角為θ減小，所以A的速度增大，A做加速上升運(yùn)動(dòng)，且拉力大于重物的重力，A處于超重狀態(tài)，故ABD錯(cuò)誤，C正確?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)對(duì)小車的速度進(jìn)行分解，知道小車的速度是沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度．7、ABD【解析】

小球受到重力mg、繩子張力為T(mén)，如圖所示，豎直方向根據(jù)平衡條件可得：T（cos37°+cos53°)=mg，解得：T=mg，故A正確；設(shè)小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律可得：Tsin37°+Tsin53°=mrω2，解得：r=，根據(jù)幾何關(guān)系可得繩子長(zhǎng)度為：，故B正確；桿上A、B兩點(diǎn)間的距離為：h=rtan53°-rtan37°=，故C錯(cuò)誤；環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為：a=rω2=g，故D正確。故選ABD。8、AB【解析】

設(shè)水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)水恰好不從桶里流出來(lái)時(shí)，水桶的速度為v，則由牛頓第二定律得，得到，當(dāng)水桶的速度大于時(shí)，水也不從桶里流出來(lái)．當(dāng)水桶的速度小于時(shí)，水將從桶里流出來(lái)．故選AB．9、AD【解析】

小船參與了靜水的運(yùn)動(dòng)和水流的運(yùn)動(dòng)，最終的運(yùn)動(dòng)是這兩運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．當(dāng)靜水中速度與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短．【詳解】由于船在靜水中速度大于水流速度，則兩者的合速度垂直河岸，可以正對(duì)到達(dá)．故A正確．當(dāng)水速增大時(shí)，不會(huì)影響垂直河岸的速度，因此橫渡時(shí)間不會(huì)受到影響，故B錯(cuò)誤；當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，且最短時(shí)間為，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，互不干擾，注意理解船垂直過(guò)河與合速度垂直過(guò)河的區(qū)別．10、CD【解析】

考點(diǎn)：牛頓第二定律；向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力，求出小球在最高點(diǎn)時(shí)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度，即為速度的最小值．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)恰好使環(huán)在豎直方向上跳起時(shí)，對(duì)環(huán)的壓力等于環(huán)和木板B的重力和時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最高點(diǎn)時(shí)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度，即為速度的最大值．解答：解：當(dāng)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為v1，最低點(diǎn)速度為v2，則mg=m①根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②聯(lián)立得最小速度v2=當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)恰好使環(huán)在豎直方向上跳起時(shí)，小球?qū)Νh(huán)的壓力等于環(huán)的重力和木板B的重力和．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得mg+2mg=m③根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故應(yīng)該選CD11、AB【解析】

A．PB高度差為R，重力做功mgR，A正確BCD．到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力，則，，所以合外力做功，C錯(cuò)誤；以O(shè)A所在平面為參考平面，初始機(jī)械能為，末狀態(tài)機(jī)械能為，，B正確D錯(cuò)誤12、ACD【解析】

A.物體所受的合力為由動(dòng)能定理可得動(dòng)能的改變量，合力做功為所以動(dòng)能增加，故A正確；BD.物體下降h,知重力勢(shì)能減小mgh,動(dòng)能增加,則機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤，D正確；C.因?yàn)槌亓σ酝馄渌ψ龉Φ扔跈C(jī)械能的變化量，機(jī)械能減小，可知物體克服阻力做功為，故C正確；二．填空題(每小題6分，共18分)13、1.5【解析】

（1）在豎直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，聯(lián)立解得：．（2）根據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得：v0=1.5m/s14、動(dòng)能交流mgh2【解析】

(1)[1]通過(guò)研究重物自由下落過(guò)程中增加的動(dòng)能與減少的重力勢(shì)能是否相等，驗(yàn)證機(jī)械能守恒；(2)[2][3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，從打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh215、D；ABC；【解析】

（1）由于重錘的高度都是相對(duì)于D點(diǎn)的，因此選擇D點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，將把光電門(mén)傳感器放在標(biāo)尺盤(pán)最底端的D點(diǎn)，測(cè)出重錘速度，可以進(jìn)行機(jī)械能守恒的驗(yàn)證。所以D正確。（2）若擺錘在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力的影響，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械