上海市五十四中2023-2024學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

上海市五十四中2023-2024學(xué)年物理高一下期末學(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)域書寫的答案無(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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定，小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落．不計(jì)空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過(guò)程中（）A．小球的動(dòng)能一直減小B．小球的機(jī)械能守恒C．小球的重力勢(shì)能先減小后增加D．彈簧的彈性勢(shì)能一直增加2、(本題9分)光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認(rèn)為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫(kù)侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．3、如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊，沿半徑為R的半圓形軌道滑下，當(dāng)小物塊通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)速度大小為v,則此時(shí)物塊對(duì)軌道的壓力大小為()A．mg+m B．mg-m C．mg D．m4、(本題9分)如圖所示，小朋友在彈性較好的蹦床上跳躍翻騰，盡情玩耍．在小朋友接觸床面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，床面對(duì)小朋友的彈力做功情況是()A．先做負(fù)功，再做正功 B．先做正功，再做負(fù)功C．一直做正功 D．一直做負(fù)功5、(本題9分)下列說(shuō)法中不正確的是（）A．物體有加速度時(shí)，速度一定在變化B．速度為零，加速度一定為零C．物體速度增大時(shí)，加速度可能在減小D．物體加速度方向可能與速度方向相反6、(本題9分)如圖所示,細(xì)線連接小球,與豎直方向的夾角為,與輕質(zhì)彈簧相連,水平,小球靜止．不計(jì)空氣阻力．則（）A．在剪斷線后的一小段時(shí)間內(nèi),小球的加速度B．在剪斷線后的一小段時(shí)間內(nèi),小球的加速度C．剪斷線后的一小段時(shí)間內(nèi),小球先豎直向下做直線運(yùn)動(dòng),然后做曲線運(yùn)動(dòng)D．剪斷線后,小球從O點(diǎn)至A點(diǎn)正下方的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的機(jī)械能先增加后減少7、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kg·m/s，B球的動(dòng)量是5kg·m/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s8、(本題9分)如圖所示，圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的三個(gè)相距較近的等勢(shì)面．一帶正電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng)，已知粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)．下列判斷中正確的是（）A．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能B．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)能C．K、L、M三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系為φK<φL<φMD．K、L、M三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系為φK>φL>φM9、起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物沿豎直方向勻加速提起，加速度大小為，貨物上升h的過(guò)程中（已知重力加速度為g），則（）A．貨物克服重力做功mghB．貨物的動(dòng)能增加了mghC．合外力對(duì)貨物做功為mghD．貨物的機(jī)械能增加了mgh10、如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為D，水流速度大小為，方向水平向右．水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說(shuō)法正確的是A．水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為B．高壓水槍的噴水功率為C．水柱對(duì)煤層的平均沖擊力大小為D．手對(duì)高壓水槍的作用力水平向右11、(本題9分)如圖所示，地球繞OO′軸自轉(zhuǎn)，則下列正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)的角速度相等B．A、B兩點(diǎn)線速度相等C．A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同D．A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同12、如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)給小球一初速度使它在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則細(xì)桿對(duì)小球的作用力可能是A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6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、（10分）(本題9分)利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究重錘下落過(guò)程中重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化問(wèn)題．（1）如圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)．分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3…．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的h1、h2、h3，可得重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)______，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物增加的動(dòng)能為_(kāi)_____，減少的重力勢(shì)能為_(kāi)_______．（2）取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep．建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在如圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ．已求得圖線Ⅰ斜率的絕對(duì)值k1=2.94J/m，圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重錘和紙帶在下落過(guò)程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_(kāi)________（用k1和k2表示）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，一對(duì)平行金屬極板相距，兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向下，場(chǎng)強(qiáng)大小，其中下極板接地（零電勢(shì)）．A點(diǎn)距下板為，B板距下板為，試求：（電子電荷量為）（1）兩金屬板之間的電勢(shì)差大?。唬?）將一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功？電子的電勢(shì)能是增加還是減少？16、（12分）(本題9分)把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，當(dāng)小球受到水平方向的撞擊后，就成為一個(gè)擺，懸點(diǎn)到球心的距離為l米，最大擺角為θ，求小球被撞后瞬間的速度。17、（12分）(本題9分)如圖所示，ab為水平軌道，長(zhǎng)度為2R；bc是豎直放置的圓弧軌道，半徑為R，bc與ab相切于b點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球，在水平拉力F作用下，自a點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，至b點(diǎn)時(shí)撤去拉力F．設(shè)整個(gè)軌道光滑，F(xiàn)＝mg，g為重力加速度．求：（1）小球到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)b時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）小球離開(kāi)c點(diǎn)后能上升的最大高度．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，小球所受到的加速度越來(lái)越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個(gè)時(shí)候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸彈簧到加速度變0的過(guò)程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個(gè)時(shí)候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個(gè)時(shí)候彈簧壓縮的最短．所以小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢(shì)能是不斷增加的，故A錯(cuò)誤D正確；壓縮彈簧的過(guò)程中，彈性勢(shì)能增加，故小球的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的高度不斷減小，重力勢(shì)能不斷減小，故C錯(cuò)誤；2、C【解析】

根據(jù)庫(kù)侖定律可知，兩球之間的庫(kù)侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。3、A【解析】

當(dāng)小物塊通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，由向心力公式得解得：A.mg+m與上述計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.mg-m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故B錯(cuò)誤；C.mg與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤；D.m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤。4、D【解析】

在小朋友接觸床面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，床面對(duì)小朋友的彈力方向向上，力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，床面對(duì)小朋友的彈力一直做負(fù)功．故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤．5、B【解析】試題分析：由可知，一段時(shí)間內(nèi)若加速度，則，即物體有加速度時(shí)，速度一定在變化，故A正確；速度為零時(shí)加速度不一定為零，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，但加速度為g，不等于零，故B錯(cuò)誤；只要加速度的方向與速度的方向相同，物體就做加速運(yùn)動(dòng)，與加速度的大小無(wú)關(guān)，故C正確；物體加速度方向可以與速度方向相反，此時(shí)物體做減速運(yùn)動(dòng)，故D正確．考點(diǎn)：對(duì)加速度概念的認(rèn)識(shí)和理解6、D【解析】對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件可以得到：，可以得到：，A、當(dāng)在剪斷線后的瞬間，立刻消失，則小球只受到重力和繩OB的拉力，二者的合力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律可以得到：，故剪斷線后的瞬間，小球的加速度為：，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C、剪斷線瞬間，立刻消失，但是由于彈簧彈力在作用，拉力瞬間沒(méi)有消失，小球在與重力作用小沿二者合力方向運(yùn)動(dòng)，即小球先二者合力方向（斜向左下方）運(yùn)動(dòng)，然后在做曲線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、剪斷線后，小球先在與重力的合力作用下向斜向左下方運(yùn)動(dòng)，此時(shí)二者的合力做正功，小球的機(jī)械能增加，然后做曲線運(yùn)動(dòng)，彈簧再次被拉長(zhǎng)，彈性勢(shì)能增加，則小球的機(jī)械能減小，即小球的機(jī)械能先增加后減小，故選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析，求出各個(gè)力，撤去一個(gè)力后，先求出合力，再求加速度，注意彈簧的彈力不會(huì)發(fā)生突變，然后從外力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系思考．7、AB【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取甲球碰撞前的速度方向?yàn)檎较颍瑑汕虻馁|(zhì)量均為m，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能：；系統(tǒng)的總動(dòng)量：p=9kg?m/s+5kg?m/s=14kg?m/s；

A、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=7kg?m/s，pB=7kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=7kg?m/s+7kg?m/s=14kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能減小，是可能的，故A正確．

B、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=6kg?m/s，pB=8kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=6kg?m/s+8kg?m/s=14kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能減小，是可能的，故B正確．

C、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=-2kg?m/s，pB=16kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-2kg?m/s+16kg?m/s=14kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能增加，是不可能的，故C錯(cuò)誤．

D、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=-4kg?m/s，pB=17kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-4kg?m/s+17kg?m/s=13kg?m/s，動(dòng)量不守恒，不可能，故D錯(cuò)誤．故選AB．點(diǎn)睛：對(duì)于碰撞過(guò)程，要掌握三大規(guī)律：1、動(dòng)量守恒定律；2、總動(dòng)能不增加；3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況．8、AC【解析】

解：由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場(chǎng)力大體向左．畫出電場(chǎng)線的分布，如圖．A、已知粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)，則粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，而b、d兩點(diǎn)在同一條等勢(shì)面上，粒子的電勢(shì)能相等，所以粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能．故A正確，B錯(cuò)誤．C、由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場(chǎng)力大體向左，可知M的電勢(shì)最高，K的電勢(shì)最低．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)評(píng)】本題是軌跡問(wèn)題，首先根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受的電場(chǎng)力方向，畫電場(chǎng)線是常用方法．9、ACD【解析】

A、貨物上升h的過(guò)程中，貨物克服重力做功mgh，故A正確。B、根據(jù)動(dòng)能定理：動(dòng)能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B錯(cuò)誤。C、合外力對(duì)貨物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律：F拉-mg=ma，F(xiàn)拉=mg+ma=mg，貨物增加的機(jī)械能E機(jī)=F拉h(huán)=mgh，故D正確。10、BD【解析】

A、t時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為：水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、水槍在時(shí)間1s內(nèi)做功轉(zhuǎn)化為水柱的動(dòng)能即為高壓水槍的噴水功率，則：故選項(xiàng)B正確；C、t時(shí)間內(nèi)噴出的水在t內(nèi)速度減小為0，則由動(dòng)量定理得：聯(lián)立得：，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、水對(duì)高壓水槍的作用力向左，則手對(duì)高壓水槍的作用力水平向右，故選項(xiàng)D正確．11、AD【解析】

A、AB兩點(diǎn)都繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同．故A正確．BC、由圖知B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于A轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑．根據(jù)v=rω，知B的線速度大．故B、C錯(cuò)誤．D、根據(jù)，角速度相同，則周期相同．故D正確．故選AD．12、AB【解析】

在a處，受重力和桿子的作用力，合力提供向心力，方向豎直向上，所以桿子表現(xiàn)為拉力。在b處，若桿子作用力為零，根據(jù)mg得，v，若v，桿子表現(xiàn)為拉力，若，桿子表現(xiàn)為支持力，故AB正確，CD錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）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、【解析】

（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，可得：；（2）由圖可知，圖線Ⅰ的斜率；根據(jù)