山東省日照市日照第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

山東省日照市日照第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地回到同它開始時(shí)相同高度的點(diǎn)，決不會更高一點(diǎn)，也不會更低一點(diǎn)。這說明小球在運(yùn)動過程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”應(yīng)是A．重力 B．速度C．加速度 D．機(jī)械能2、一條小船在珠江中從西向東勻速直線航行，船上的人正相對于船以0.4m/s的速度勻速豎直向上升起一面旗幟。當(dāng)他用20s升旗完畢時(shí)，船行駛了6m，那么旗相對于岸的速度大小為（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s3、自行車在水平路面上運(yùn)動如圖所示，則（）A．①可能是合外力的方向B．②可能是速度的方向C．③可能是加速度的方向D．④可能是向心加速度的方向4、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度不同，已知內(nèi)外軌道平面與水平的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于gRtanA．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于mgD．這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于mg5、(本題9分)如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球．在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A．把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間（細(xì)繩沒有斷），下列說法正確的是A．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B．小球的線速度突然增大到原來的3倍C．小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D．細(xì)繩對小球的拉力突然增大到原來的1.5倍6、(本題9分)如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運(yùn)動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質(zhì)量為B．物體的質(zhì)量為C．彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢能為D．彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢能為7、(本題9分)如圖所示，一小球第一次由斜面上水平拋出，拋出時(shí)動能為，經(jīng)t時(shí)間落到斜面上時(shí)的動能為，出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離為d；若以的動能將小球第二次由斜面上水平拋出，小球再次落到斜面上，空氣阻力不計(jì)，以下說法正確是（）A．小球再次落到斜面上的動能為 B．斜面的傾角為30°C．小球再次落到斜面上的時(shí)間為2t D．第二次拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離為2d8、如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道9、一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時(shí)間是24sB．渡河的最短時(shí)間是40sC．以最小位移渡河，時(shí)間是24sD．以最小位移渡河，時(shí)間是30s10、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上勻加速啟動，啟動過程的速度變化規(guī)律如圖所示，其中OA為過原點(diǎn)的一條直線，整個(gè)運(yùn)動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則A．0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于mB．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv2C．t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車的功率等于t2以后汽車的功率D．t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度等于二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某同學(xué)在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，已知在每條紙帶每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)時(shí)間順序編號為0、1、2、3、4、5，由于不小心，紙帶被撕斷了，如下圖所示.請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:（1）在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)是_____．（2）打下點(diǎn)1時(shí)，物體的速度大小是_____m/s，物體的加速度大小是____m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．12、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動能變化之間的關(guān)系。（1）除了圖示的實(shí)驗(yàn)器材，下列器材中還必須使用的是_______A．直流電源B．刻度尺C．秒表D．天平（含砝碼）（2）實(shí)驗(yàn)中需要通過調(diào)整木板傾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______A．為了使小車能做勻加速運(yùn)動B．為了增大繩子對小車的拉力C．為了使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功（3）平衡摩擦力后，為了使繩子的拉力約等于鉤碼的總重力，實(shí)驗(yàn)中確保鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，再釋放小車，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M。從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=___________；小車動能變化量ΔEk=_____________三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、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)兩輪平衡車(如圖所示)廣受年輕人的喜愛.它的動力系統(tǒng)由電池驅(qū)動，能夠輸出的最大功率為P0.小明駕駛平衡車在水平路面上沿直線運(yùn)動時(shí)，受到的阻力恒為f，已知小明和平衡車的總質(zhì)量為（1）求平衡車能達(dá)到的最大行駛速度vm（2）假設(shè)啟動過程是由靜止開始的加速度為a的勻加速運(yùn)動，平衡車達(dá)到最大功率所用的時(shí)間t為多少？（3）小明想研究此平衡車在一定條件下的續(xù)航里程.他設(shè)想以某一恒定速度行駛直至能量耗盡，若忽略啟動和停止過程平衡車的能量消耗及位移，則可由平衡車行駛的速度和時(shí)間，利用公式x=vt估算出平衡車單次行駛的最大距離x.除此之外，請你再提供一種估算的方法，說明還需要哪些物理量，并給出最大距離的表達(dá)式.(注意：需要用到題目中沒有給出的物理量，請?jiān)诮獯疬^程中做必要的說明)14、（14分）(本題9分)如圖所示，傾角θ=37°的斜面底端B平滑連接著半徑R=1．41m的豎直光滑圓軌道．質(zhì)量m=1．51kg的小物塊，從距地面h=2．7m處沿斜面由靜止開始下滑，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=1．25，求：（sin37°=1．6，cos37°=1．8，g=11m/s2）（1）物塊滑到斜面底端B時(shí)的速度大?。?）物塊運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí)，對圓軌道的壓力大小15、（13分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg的金屬小球從距水平面h＝5.0m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)無能量損耗，水平面AB是粗糙平面，與半徑為R＝0.9m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點(diǎn)，小球恰能通過最高點(diǎn)D，求：(g＝10m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小球從A運(yùn)動到B時(shí)摩擦阻力所做的功；

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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】

A．在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，小球所受重力不變；在有阻力的情況下，小球不能回到原來的高度；無阻力情況下，小球能回到原來高度；這說明伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中尋求的不變量不是重力．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．BC．在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從一個(gè)斜面到另一個(gè)斜面，小球運(yùn)動的速度先增大后減小，小球在傾角不同的斜面上加速度不同；所以不變的“東西”不是速度也不是加速度．故BC項(xiàng)錯(cuò)誤．D．伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，如果空氣阻力和摩擦阻力小到可以忽略，在小球運(yùn)動過程中只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒；所以不變的“東西”是機(jī)械能．故D項(xiàng)正確．2、C【解析】

選河岸為參考系，船運(yùn)動的速度是旗子相對于船豎直向上的速度為v2=0.4m/s故旗子相對于船的速度為A.0.3m/s與計(jì)算結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤。B.0.4m/s與計(jì)算結(jié)果不符，故B錯(cuò)誤。C.0.5m/s與計(jì)算結(jié)果相符，故C正確。D.0.6m/s與計(jì)算結(jié)果不符，故D錯(cuò)誤。3、C【解析】

當(dāng)合力（加速度）的方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動，曲線運(yùn)動軌跡特點(diǎn)是：速度方向沿著曲線上該點(diǎn)的切線方向；軌跡夾在合力（加速度）與速度方向之間，合力大致指向軌跡凹的一側(cè)。根據(jù)該特點(diǎn)知，只有③可能是加速度的方向，故C正確，ABD錯(cuò)誤。4、C【解析】

火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由圖可以得出F合=mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角）支持力N=合力等于向心力，故mg解得v=AB.由上面分析可知，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于gRtanC.這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于mgcosD.這時(shí)鐵軌對火車的支持力等于mgsin5、A【解析】

B.小球擺下后由機(jī)械能守恒可知：，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的線速度相同，故B錯(cuò)誤.C.由于半徑變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)v=rω可得，小球的角速度突然增大到原來的3倍，故C錯(cuò)誤.A.根據(jù),可知半徑變?yōu)樵瓉淼?，向心加速度突然增大到原來?倍，故A正確.D.在最低點(diǎn)由：,可得，半徑改變前，半徑變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，可知，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋?；故D錯(cuò)誤.6、AC【解析】

對圖甲，設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機(jī)械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時(shí)彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧達(dá)到最大壓縮量仍為x時(shí)，A、B二者達(dá)到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯(cuò)誤，A、C正確．故選A、C7、AD【解析】

設(shè)斜面傾角為θ，當(dāng)拋出時(shí)動能為Ek時(shí)，速度為v，則水平方向的位移：x=vt，豎直方向的位移，根據(jù)幾何關(guān)系可得，解得：則水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的動能：可知：A．小球在豎直方向的位移：以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時(shí)，小球沿豎直方向的位移：y′=2y由動能定理可知，當(dāng)小球拋出時(shí)動能為Ek時(shí)WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以當(dāng)以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時(shí)，重力對小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上時(shí)的動能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正確；B．由于動能，可知第一次拋出后小球落在斜面上時(shí)速度大小等于初速度的2倍，則豎直方向的分速度：設(shè)第一次時(shí)小球落在斜面上時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為α，則：結(jié)合速度偏轉(zhuǎn)角的正切值與位移偏轉(zhuǎn)角的正切值的關(guān)系可得：由以上的分析可知，斜面得夾角θ一定大于30°，故B錯(cuò)誤；C．由開始時(shí)的分析可知，小球運(yùn)動的時(shí)間與初速度成正比，則與初動能的平方根成正比，所以當(dāng)以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時(shí)，小球運(yùn)動的時(shí)間為，故C錯(cuò)誤；D．由開始時(shí)的分析可知，小球沿斜面方向的位移與初動能成正比，則當(dāng)以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時(shí)，小球拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離為2d，故D正確。故選AD。8、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯(cuò)誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.9、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時(shí)間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時(shí)間最短,，故A正確；B錯(cuò)誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達(dá)正對岸，設(shè)船頭與河岸的夾角為，此時(shí)在水流方向上的合速度為零，即過河時(shí)間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD點(diǎn)睛：將小船的運(yùn)動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時(shí)性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時(shí)間越短.當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.10、BC【解析】

A.0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動，加速度，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯(cuò)誤。B.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，t2時(shí)刻達(dá)到最大速度，則功率為P=Ffv2，選項(xiàng)B正確；C.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1～t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率，故C正確。D.t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車做變加速直線運(yùn)動，平均速度不等于，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、C3.336.60【解析】

（1）[1]．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)有：x12-x01=6.6cm，x45-x12=3×6.6cm=19.8cm；x45=x12+19.8cm=56.4cm；由此可知C段與此最接近，所以屬于紙帶A的是C圖．故選C

（2）[2]．打下點(diǎn)1時(shí)，物體的速度大小是；[3]．勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)即△x=aT2，其中T=0.1s，△x=6.6cm，

所以代入數(shù)據(jù)解得：．12、BDCmgSB1【解析】（1）實(shí)驗(yàn)需要測出小車的質(zhì)量，因此需要天平，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)要求出小車的速度，需要用刻度尺測出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，故選BD．

（2）實(shí)驗(yàn)前要把木板的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小車受到的合力等于繩子的拉力，可以使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯(cuò)誤，C正確；故選C．

（3）從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=mgsB；

打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度：vB=sC-sA2T，小車動能變化量△Ek=1點(diǎn)睛：探究合力做功與動能變化之間的關(guān)系關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)需要求出小車動能的變化量與合外力做功，實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，需要測出小車質(zhì)量與速度，知道實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、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）vm=P0【解析】（1）當(dāng)牽引力F等于阻力且功率最大時(shí)，平衡車以最大速度vm做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)P0=Fvm，可得vm（2）加速度為a時(shí)，由牛頓