天津南開(kāi)中學(xué)濱海生態(tài)城學(xué)校2024屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

天津南開(kāi)中學(xué)濱海生態(tài)城學(xué)校2024屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、下列有關(guān)曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是()A．物體的運(yùn)動(dòng)方向不斷改變 B．物體運(yùn)動(dòng)速度的大小不斷改變C．物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小不斷改變 D．物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向不斷改變2、(本題9分)甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60，乙轉(zhuǎn)過(guò)45，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為13，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比為（）A．14 B．23 C．49 D．9163、如圖所示，天花板上懸掛一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其下端連接一個(gè)小球，小球靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x0，現(xiàn)用手托住小球上移至彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí)由靜止放手，小球開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，彈簧未超過(guò)其彈性限度。已知彈簧彈性勢(shì)能與伸長(zhǎng)量的關(guān)系是E=kx2，x是伸長(zhǎng)量。忽略空氣阻力，則小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）A．小球處于失重狀態(tài) B．小球處于超重狀態(tài)C．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為2x0 D．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其加速度為零4、如圖為某宇宙飛船的飛行示意圖，飛船先在貼近天體A的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)再次點(diǎn)火后飛離A，到達(dá)天體B附近后經(jīng)調(diào)整貼近B的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若天體A和B的質(zhì)量、半徑分別為M1、R1和M2、R2，則飛船在貼近A、B表面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比T1：T2為A． B． C． D．5、(本題9分)有一質(zhì)量為m的小球沿如下圖所示的光滑軌道下滑，已知軌道圓形部分的半徑為R，試求離地面多高處釋放小球，才能保證小球剛好通過(guò)圓軌道()A．0.5R B．1.0R C．2.5R D．3.5R6、(本題9分)原來(lái)靜止的兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量之比為m1：m2=1：1．當(dāng)合外力使它們獲得相等的動(dòng)能時(shí)，它們速度大小之比v1：v2等于（）A．1：1 B．1：l C．2：1 D．1：27、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=600，則下列說(shuō)法正確的是()A．小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是mg=qEB．小球在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧的壓力為2qEC．小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的加速度大小相等D．如果小球帶負(fù)電，從A點(diǎn)由靜止釋放后，不能沿AB圓弧而運(yùn)動(dòng)8、(本題9分)兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1＝6N，F(xiàn)2＝10N，則它們的合力可能為()A．3N B．5N C．10N D．20N9、(本題9分)一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)由天文觀測(cè)可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運(yùn)動(dòng)的加速度為10、(本題9分)如圖電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，三個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示。下列判斷正確的是A．U1增大，I增大，不變B．U2減小，I增大，減小C．U1U2D．減小11、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12、(本題9分)如圖所示電路，當(dāng)閉合后兩燈均不亮，已知兩燈泡、電源、電鍵及電鍵到電源負(fù)極間的導(dǎo)線都完好，其余三條導(dǎo)線中有一條發(fā)生斷路．若某同學(xué)使用多用電表來(lái)檢查斷線部分，他用多用表的紅表筆與點(diǎn)相連接，把黑表筆分別先后與點(diǎn)、點(diǎn)相連．則以下檢測(cè)斷線部分的方法可行的是________A．閉合，用多用表的電壓表B．?dāng)嚅_(kāi)，用多用表的電流表C．?dāng)嚅_(kāi)，用多用表量程的歐姆表D．閉合，用多用表量程的歐姆表二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)中測(cè)出重物自由下落的高度h及對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢(shì)能mgh和增加的動(dòng)能mv2，然后進(jìn)行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問(wèn)題：(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是________.A．重物最好選擇密度較小的木塊B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶D．可以利用公式v＝來(lái)求解瞬時(shí)速度(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5kg，則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過(guò)程中，重物減少的重力勢(shì)能ΔEp＝________J；重物增加的動(dòng)能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)又正確計(jì)算出圖乙中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖象如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是__________________.14、（10分）用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”(1)下列物理量需要測(cè)量的是________、通過(guò)計(jì)算得到的是_______（填寫(xiě)代號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T(mén)、重力加速度為g．圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3、s4寫(xiě)出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式__________，動(dòng)能增量的表達(dá)式__________．由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢(shì)能的減小量．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，光滑曲面與粗糙平直軌道平滑相接，B為連接點(diǎn)，滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))自距水平軌道高為h的A點(diǎn)，由靜止自由滑下，滑至C點(diǎn)速度減為零．BC間距離為L(zhǎng)．重力加速度為g，忽略空氣阻力，求：(1)滑塊滑至B點(diǎn)的速度大小；(2)滑塊與水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)若在平直軌道BC間的D點(diǎn)平滑接上一半圓弧形光滑豎直軌道(軌道未畫(huà)出)，，再?gòu)腁點(diǎn)釋放滑塊，滑塊恰好能沿弧形軌道內(nèi)側(cè)滑至最高點(diǎn)．不考慮滑塊滑入半圓弧形光滑軌道時(shí)碰撞損失的能量，半圓弧的半徑應(yīng)多大？16、（12分）飛機(jī)在水平跑道上滑行一段時(shí)間后起飛．飛機(jī)總質(zhì)量m=1×104kg，發(fā)動(dòng)機(jī)在水平滑行過(guò)程中保持額定功率P=8000kW，滑行距離x=50m，滑行時(shí)間t=5s，然后以水平速度v0=80m/s飛離跑道后逐漸上升，飛機(jī)在上升過(guò)程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力（該升力由其他力的合力提供，不含重力），飛機(jī)在水平方向通過(guò)距離L=1600m的過(guò)程中，上升高度為h=400m．取g=10m/s1．求：(1)假設(shè)飛機(jī)在水平跑道滑行過(guò)程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小;(1)飛機(jī)在上升高度為h=400m時(shí)，飛機(jī)的動(dòng)能為多少．17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以3.2m/s、2.0m/s的速率相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后A球靜止．已知碰撞時(shí)間為0.05s，A、B的質(zhì)量均為0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大??；(2)碰撞過(guò)程A對(duì)B平均作用力的大小．

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、A【解題分析】

物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論．【題目詳解】A．曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，物體的速度方向就是該點(diǎn)的切線方向，所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向在時(shí)刻改變．所以A正確．B．物體運(yùn)動(dòng)速度的大小不一定改變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．C．物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小不一定改變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度大小不變．故C錯(cuò)誤；D．物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向不一定改變，如平拋運(yùn)動(dòng)加速度不變，所以D錯(cuò)誤．2、C【解題分析】

由題知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比===，故C正確，ABD錯(cuò)誤。3、C【解題分析】

AB．小球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧彈力先小于小球重力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為x0時(shí)，彈簧彈力等于小球重力，小球速度最大；小球繼續(xù)向下時(shí)，彈簧彈力大于小球重力，小球向下做減速運(yùn)動(dòng)；即小球先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)。故AB兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。C.當(dāng)小球靜止時(shí)，小球受到的重力和彈力平衡，因此有，小球由原長(zhǎng)釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，則由，聯(lián)立可得D．小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其加速度方向向上，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4、A【解題分析】

飛船貼近天體A的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，有：，飛船貼近天體B的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，有：得：，故A正確，BCD錯(cuò)誤。5、C【解題分析】

小球剛好通過(guò)圓軌道，則有，從開(kāi)始到圓環(huán)頂端的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律有，解得，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。6、C【解題分析】

原來(lái)靜止的兩個(gè)物體，它們獲得相等的動(dòng)能時(shí)動(dòng)能相等，根據(jù)動(dòng)能公式求出結(jié)果?！绢}目詳解】由題意知：EK=12m1v12=12m2v22，根據(jù)它們的質(zhì)量之比為m【題目點(diǎn)撥】本題考查的是動(dòng)能定理的應(yīng)用，應(yīng)掌握動(dòng)能的計(jì)算公式。7、CD【解題分析】

A、小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：，得，即，故A錯(cuò)誤；B、小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，向心力為零，則沿半徑方向合力為零，此時(shí)對(duì)小球受力分析可知：，故圓弧對(duì)小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧的壓力為，故B錯(cuò)誤；C、在A點(diǎn)，小球所受的合力等于重力，加速度；在B點(diǎn)，合力沿切線方向，加速度，所以A、B兩點(diǎn)的加速度大小相等，故C正確；D、如果小球帶負(fù)電，從A點(diǎn)由靜止釋放后，將沿重力和電場(chǎng)力合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不能沿AB圓弧而運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選CD．【題目點(diǎn)撥】小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，重力和電場(chǎng)力做功，動(dòng)能的變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理求解小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系；小球在B點(diǎn)時(shí)，球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，向心力為零，沿半徑方向合力為零，此時(shí)對(duì)小球受力分析，求解圓弧對(duì)小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧的壓力．8、BC【解題分析】?jī)闪铣蓵r(shí)，合力范圍為：|，代入數(shù)據(jù)得：，故選BC．【題目點(diǎn)撥】?jī)闪铣蓵r(shí)，合力隨夾角的增大而減小，當(dāng)夾角為零時(shí)合力最大，夾角180°時(shí)合力最小，并且9、ABD【解題分析】

A、B項(xiàng)：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項(xiàng)：根據(jù)題意無(wú)法求出行星的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：加速度為：結(jié)合解得：行星運(yùn)動(dòng)的加速度為，故D正確。10、AD【解題分析】

AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)，其阻值變小，總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路上的電流增大，根據(jù)可知路端電壓減小，通過(guò)的電流減小，根據(jù)并聯(lián)分壓可知電流表示數(shù)增大，根據(jù)歐姆定律可知的兩端電壓增大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知兩端的電壓減小，根據(jù)歐姆定律得知，所以不變；根據(jù)閉合電路歐姆定律得，則有，所以不變，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)電路可知路端電壓減小，則有，由于，所以的增加量小于的減小量，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。11、BC【解題分析】

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(chēng)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．12、AC【解題分析】

A．電路中發(fā)生斷路，斷路處元件兩端的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故S閉合時(shí)，多用表應(yīng)用電壓表，故A正確；B．S閉合時(shí)，若ab完好，電流表接在ab間，沒(méi)有讀數(shù)，若此處電路有斷路，電流表串聯(lián)在電路，應(yīng)有讀數(shù)，所以用電流表不能判斷斷路故障在何處，故B錯(cuò)誤；C．S斷開(kāi)時(shí)，多用表用R×1量程的歐姆表測(cè)量各段電阻，可判斷出故障所在的位置．故C正確；D．S閉合時(shí)，不能用多用表的歐姆表，可能會(huì)損壞歐姆表，故D錯(cuò)誤．故選AC二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、BC2.142.12圖象的斜率等于19.52，約為重力加速度g的兩倍【解題分析】

第一空.重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯(cuò)誤.本題是以自由落體運(yùn)動(dòng)為例來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的方程是mgh＝mv2，因?yàn)槭潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平測(cè)量重物的質(zhì)量，操作時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B、C正確.不能利用公式v＝來(lái)求解瞬時(shí)速度，否則體現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，卻變成了理論推導(dǎo)，故D錯(cuò)誤.第二空.重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，動(dòng)能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.根據(jù)表達(dá)式mgh＝mv2，則有v2＝2gh；當(dāng)圖象的斜率為重力加速度的2倍時(shí)，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，而圖象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒.14、CD小于【解題分析】

(1)[1][2]重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量