2023-2024學(xué)年湖南省株洲市茶陵縣第二中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省株洲市茶陵縣第二中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(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，有選錯的得0分。1、(本題9分)四個燈泡接成如圖所示的電路．燈泡的規(guī)格為“”，燈泡的規(guī)格為“”，各個燈泡的實(shí)際功率都沒有超過它的額定功率．這四個燈泡實(shí)際消耗功率大小的順序，正確的是（）A．B．C．D．2、(本題9分)一條小河寬100m，水流速度為8m/s，一艘快艇在靜水中的速度為6m/s，用該快艇將人員送往對岸。關(guān)于該快艇的說法中正確的是（）A．渡河的最短時間為10sB．渡河時間隨河水流速加大而增長C．以最短位移渡河，位移大小為100mD．以最短時間渡河，沿水流方向位移大小為3、(本題9分)質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回．取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內(nèi)，關(guān)于球動量變化量Δp和合外力對小球做的功W，下列說法正確的是()A．Δp＝2kg·m/s；W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s；W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s；W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s；W＝2J4、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在t0和2t0時刻的速度分別是v1和v2，動能分別是Ek1和Ek2；從開始至t0時刻和t0至2t0時刻物體運(yùn)動的位移分別是x1和x2，合外力做的功分別是W1和W2，則（）A．Ek2＝3Ek1B．x2＝4x1C．v2＝5v1D．W2＝W15、2018年11月央視報道了一則“超級高鐵”新聞，最高時速可達(dá)4000公里/小時，觀眾驚呼是“黑科技”其實(shí)就是利用真空管技術(shù)和磁懸浮技術(shù)，讓列車在沒有摩擦阻力的"膠囊管道”中實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)動．工程人員在3.2公里的直線測試軌道進(jìn)行試驗(yàn)，啟動后僅用時3秒就可以通過，則（）A．新聞中4000公里/小時是平均速度 B．用時3秒是時刻C．列車在真空管道中只受重力作用 D．測試軌道為3.2公里是位移的大小6、質(zhì)量為1kg的物塊A，以5m/s的速度與質(zhì)量為4kg靜止的物塊B發(fā)生正碰，碰撞后物塊B的速度大小可能為（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s7、(本題9分)2000年1月26日我國發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1；然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行；最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道1．軌道1、2相切于Q點(diǎn)．軌道2、1相切于P點(diǎn)．當(dāng)衛(wèi)星分別在l、2、1軌道上正常運(yùn)行時（）A．若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上的速率v1、衛(wèi)星在軌道1上的速率v1，則v1＜v1．B．衛(wèi)星要由軌道1變軌進(jìn)入軌道2，需要在Q點(diǎn)加速C．若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度為a1Q；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度為a2Q，則a1Q=a2Q．D．衛(wèi)星要由軌道2變軌進(jìn)入軌道1，需要在P點(diǎn)減速8、(本題9分)兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動，周期之比為TA：TB＝1：8，則關(guān)于兩衛(wèi)星及軌道半徑、運(yùn)動速率、向心加速度之比的說法（）A．在軌道2為衛(wèi)星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．a(chǎn)A：aB＝16：l9、(本題9分)甲、乙兩輛汽車在同一條平直的公路上向東行駛，已知甲車運(yùn)動得比乙車快，則下列說法正確的是()A．以甲車為參考系，乙車在向東行駛B．以甲車為參考系，乙車在向西行駛C．以乙車為參考系，甲車在向東行駛D．以乙車為參考系，甲車在向西行駛10、(本題9分)某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動，運(yùn)動過程中箱子的機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0?5m過程的圖線為曲線，5m?15m過程的圖線為直線。根據(jù)圖象可知A．0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．0?15m過程中箱子的動能一直增加C．在位移為15m時，拉力F=20ND．在位移為15m時，拉力F=10N二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）如圖甲所示，用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電的周期為0.02s。（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點(diǎn)時重物的速度為________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）某同學(xué)選用兩個形狀相同，質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙丙所示，由圖象可知a的質(zhì)量m1________b的質(zhì)量m2。（選填“大于”或“小于”）（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實(shí)驗(yàn)中存在各種阻力，已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m2＝0.052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質(zhì)量均為M，在A的上面套一個比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C，在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過，開始時A距離狹縫的高度為，放手后，A、B、C從靜止開始運(yùn)動（1）利用計(jì)時儀器測得鉤碼A通過狹縫后落地用時，則鉤碼A通過狹縫的速度為_______（用題中字母表示）；（2）若通過此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測出環(huán)形金屬框C的質(zhì)量m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則需滿足的等式為___________（用題中字母表示）；（3）為減小測量時間的誤差，有同學(xué)提出如下方案：實(shí)驗(yàn)時調(diào)節(jié)，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t，來計(jì)算鉤碼A通過狹縫的速度，你認(rèn)為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達(dá)式；若不可行，請簡要說明理由________、___________．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)如圖所示，在高15m的平臺上，有一個小球被細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈簧，當(dāng)細(xì)線被燒斷時，小球被彈出，不計(jì)一切阻力，（1）小球在空中運(yùn)動的時間是多少？（2）已知小球落地時速度方向與水平成60°角，求小球被彈簧彈出時的速度大??？（3）小球落地時小球在水平方向的位移多大？14、（14分）(本題9分)我國月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”已啟動，科學(xué)家對月球的探索會越來越深入。（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動的周期為T，月球繞地球的運(yùn)動近似看作勻速圓周運(yùn)動，試求出月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑；（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v0水平拋出一個小球，經(jīng)過時間t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半徑為R月，引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量M月。15、（13分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上經(jīng)過一段水平位移l后，速度從v1變?yōu)関1．請你用牛頓定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律證明：此過程中，合力的功等于物體動能的增量．

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，有選錯的得0分。1、A【解析】根據(jù)公式，得，四盞燈的額定電壓相等，則額定功率小的電阻大，則有：；A燈泡與D燈泡串聯(lián)，電流相等，因，根據(jù)，得；B燈泡與C燈泡并聯(lián)，電壓相等，因，根據(jù)，得；A燈泡與C燈泡電阻相等，因?yàn)楦陕冯娏鞔笥谥冯娏鞲鶕?jù)，故：；B燈泡與D燈泡電阻相等，同理有：；綜合得到：，C正確．故選C.【點(diǎn)睛】先根據(jù)小燈泡的規(guī)格確定小燈泡的電阻，然后根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律確定四個小燈泡電壓電流的關(guān)系，從而根據(jù)或比較它們的功率大小．2、D【解析】

A、小船要過河時間最短，船頭方向需垂直河岸方向：．A錯誤；B、以最短時間渡河時，船頭方向需垂直河岸方向，與水流的方向垂直，不論河水速度如何變化，都不會影響渡河時間，B錯誤；C、當(dāng)合速度的方向與快艇在靜水中的速度方向垂直時，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游所成的夾角為θ，則有渡河的最短航程：，C錯誤；D、以最短時間渡河時，所需的時間為：，那么沿水流方向位移大小為．D正確。3、A【解析】取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化為：△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×（-6）=2kg?m/s，方向豎直向上．由動能定理可知，合外力做功：W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J；故選A．點(diǎn)睛：此題中動量是矢量，要規(guī)定正方向，用帶正負(fù)呈的數(shù)值表示動量．動量變化量也是矢量，同樣要注意方向．應(yīng)用動能定理可以求出合外力做的功．4、B【解析】

C.由圖象及動量定理可知，F(xiàn)-t圖象圍成的面積表示合外力的沖量，故時刻物體的動量，時刻物體的動量為，即。故C錯誤；ABD.由動能定理知，，即，，故B正確，AD錯誤。5、D【解析】

A.新聞中4000公里/小時是最大速度，不是平均速度，故A錯誤；B.用時3秒是時間，不是時刻，故B錯誤；C.列車在真空管道中受到重力作用和支持力和水平方向的安培力的作用，故C錯誤；D.由于是直線運(yùn)動，所以測試軌道為3.2公里是位移的大小，故D正確．6、BC【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，以碰撞前A球的速度方向?yàn)檎较?，如果碰撞為彈性碰撞，由動量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由機(jī)械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv07、BC【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時，由萬有引力提供向心力，則有：得軌道1的半徑比軌道1的半徑大，則v1>v1，故A錯誤；B.衛(wèi)星要由軌道1上的Q點(diǎn)變軌到軌道2，要做離心運(yùn)動，故需要在Q點(diǎn)加速，故B正確；C.根據(jù)牛頓第二定律得：，得同一點(diǎn)r相同，則，故C正確；D.由軌道2變軌進(jìn)入軌道1需要加速，使衛(wèi)星做離心運(yùn)動。故D錯誤；8、BD【解析】

AB.根據(jù)萬有引力提供向心力可知:兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動,周期之比為1:8,所以軌道半徑之比RA：RB＝1：4,所以在軌道2為衛(wèi)星B，故A錯誤，B正確

C.根據(jù)萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C錯誤；D.根據(jù)可得：aA：aB＝16：1故D正確。9、BC【解析】

甲、乙兩輛汽車在同一條平直的公路上向東行駛，因甲車運(yùn)動得比乙車快，則以甲車為參考系，乙車在向西行駛；以乙車為參考系，甲車在向東行駛；故選項(xiàng)BC正確，AD錯誤；故選BC.10、AD【解析】

A．據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能的變化等于重力以外其它力做的功；據(jù)可知，機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象切線斜率表示箱子所受拉力；由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減?。蔄項(xiàng)正確．BCD．由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小，5?15m過程中箱子所受拉力；0?5m過程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動能增加；5?15m過程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動能不變．故BC兩項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確．二、實(shí)驗(yàn)題11、2.25大于0.031【解析】

第一空.C點(diǎn)的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有：第二空.根據(jù)動能定理得：（mg-f）h=mv2

則有：，

知圖線的斜率為：，

b的斜率小，知b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量m1大于b的質(zhì)量m2。

第三空.根據(jù)動能定理知：（m2g-f）h=mv2

則有：可知：代入數(shù)據(jù)解得：f=0.031N。12、（1）（2）（3）可行；速度【解析】試題分析：（1）由于鉤碼通過狹縫后，C不再對A施加力了，而AB的質(zhì)量又相等，故鉤碼A做做勻速運(yùn)動，所以鉤碼A通過狹縫的速度為；（2）若驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，因?yàn)锳降低的重力勢能等于B增加的重力勢能，故重力勢能的減少量為C下降h2的重力勢能的減少量，即mgh2，而系統(tǒng)動能的增加量為，故滿足的等式為時，就證明機(jī)械能守恒了；（3）當(dāng)h1=h2=h時，A的運(yùn)動是先勻加速運(yùn)動，后勻速運(yùn)動，如果設(shè)加速的時間為t1，勻速的時間為t2，勻速運(yùn)動的速度為v，則加速運(yùn)動時的平均速度為，故t1v=2h成立；在勻速運(yùn)動時，t2v=h成立；二式相加得（t1+t2）v=3h，即，故這種做法是可行的．考點(diǎn)：勻速運(yùn)動的計(jì)算，勻變速運(yùn)動的計(jì)算，機(jī)械能守恒．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）（2）10m/s（3）【解析】(