2023-2024學(xué)年天津市寶坻區(qū)高中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年天津市寶坻區(qū)高中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開始，一直到彈簧被壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是A．小球的動能先增大后減小B．小球在剛接觸彈簧時動能最大C．小球的機械能守恒D．小球的動能和彈簧的彈性勢能之和不變2、(本題9分)一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中（）A．地面對他的沖量為，地面對他做的功為B．地面對他的沖量為，地面對他做的功為C．地面對他的沖量為，地面對他做的功為零D．地面對他的沖量為，地面對他做的功為零3、(本題9分)在學(xué)校某次體能測試中，質(zhì)量為50kg的某同學(xué)在做引體向上運動，如圖所示．他在內(nèi)做了20次，每次身體重心上升的距離均為0.3m，那么他在該過程中克服重力做的功W和相應(yīng)的功率P約為（）A．0；75W B．150J；75WC．3000J；50W D．；100W4、如圖是演示小蠟塊在玻璃管中運動規(guī)律的裝置．現(xiàn)讓玻璃管沿水平方向做勻速直線運動，同時小蠟塊從O點開始沿豎直玻璃管向上做勻加速直線運動，那么下圖中能夠大致反映小蠟塊運動軌跡的是A． B．C． D．5、(本題9分)如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是間一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星．B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星．以下判斷正確的是A．衛(wèi)星B的速度大小等于地球第一宇宙速度B．A、B線速度大小關(guān)系為>C．周期大小的關(guān)系是<D．A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和同地球一起自轉(zhuǎn)的向心力6、(本題9分)如圖所示，對下列插圖描述正確的是（）A．圖甲右上方的路牌所標的“50”因為車輛通行的平均速度B．由圖乙可推出所有形狀規(guī)則的物體重心均在其幾何中心處C．圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性D．圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受重力減小7、(本題9分)一輛汽車質(zhì)量m=2.0t，汽車與路面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R=50m(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2)問：若路面水平，汽車轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑，汽車速度不可能是A．9m/sB．10m/sC．11m/sD．12m/s8、一個重為mg的物體在外力F作用下，從靜止開始沿一條豎直平面內(nèi)的直線斜向下運動，直線軌跡與豎直方向成30°角，不計空氣阻力，則該物體機械能大小的變化可能是A．若，則物體運動過程中機械能守恒B．若，則物體運動過程中機械能可能增大，也可能減小C．若，則物體運動過程中機械能一定越來越大D．若，則物體運動過程中機械能一定越來越大9、(本題9分)已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達式有：A． B． C． D．10、(本題9分)在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為m靜止的B球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，則碰后B球的速度大小可能是（）A．v B．0.7v C．0.3v D．0.2v11、(本題9分)下列關(guān)于機械能守恒的判斷正確的是（）A．拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，物體的機械能守恒B．如果忽略空氣阻力作用，物體做豎直上拋運動時，機械能守恒C．一個物理過程中，當(dāng)重力和彈力以外的力做了功時，機械能不再守恒D．合外力對物體做功為零時，物體機械能一定守恒12、(本題9分)關(guān)于物體的平拋運動，下列說法錯誤的是（）A．由于物體受力的大小和方向不變，因此平拋運動是勻變速運動B．由于物體速度的方向不斷變化，因此平拋運動不是勻變速運動C．同一位置以不同的初速度水平拋出物體，初速度大的物體飛行時間長D．同一位置以不同的初速度水平拋出物體，初速度小的物體飛行時間長二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)用一把刻度尺和一支彈簧測力計探究彈性細繩的伸長量與所受拉力的定量關(guān)系。如圖甲所示，A、B分別為處于原長的一根彈性細繩的左右兩端，R1和R2是固定在細繩上的兩個標識?，F(xiàn)將A端固定，用彈簧測力計將B端沿著細繩所在直線向右拉，R1、R2和B三點位置及彈簧測力計的讀數(shù)如圖乙、丙所示。已知細繩始終處于彈性限度內(nèi)。(1)分析實驗數(shù)據(jù)可知，彈性細繩的伸長是___________(填“均勻”或“不均勻”)的，在彈性限度內(nèi)，彈性細繩的伸長量與所受拉力___________。(2)可以推斷，當(dāng)標識R2剛好位于刻度尺上7.00cm的位置時，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此時測力計的示數(shù)為___________N。(3)手持細繩的A、B兩端，使它們沿繩所在直線同時勻速運動，A端向左B端向右。實驗中若發(fā)現(xiàn)標識R1不動，則A、B兩端的速度之比為___________；若發(fā)現(xiàn)標識R2不動，則A、B兩端的速度之比為___________。14、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中（1）羅同學(xué)選用電火花打點計時器，則應(yīng)按______（填“甲”、“乙”或“丙”）圖中的方法連接電源．（2）釋放紙帶前，下列操作正確的是______．A．B．C．（3）圖丁為羅同學(xué)在實驗中打出的一條紙帶，“0”點為打下的第一個點，相鄰兩點間的時間間隔為，重物的質(zhì)量為，打下第5個點時重物減小的重力勢能為______（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字，注意：該地重力加速度）．15、如圖1所示，是利用自由落體運動進行“驗證機械能守恒定律”的實驗。所用的打點計時器通以50Hz的交流電。（1）甲同學(xué)按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點。已知重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=__J；重物的動能增加量ΔEk=___J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。（2）該實驗沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的__誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）。由此看，甲同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應(yīng)當(dāng)是ΔEp__ΔEk（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）乙同學(xué)想利用該實驗裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如圖3所示的圖線。由于圖線沒有過原點，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測量和計算都沒有出現(xiàn)問題，其原因可能是_____。乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k，如果不計一切阻力，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭___k（選填“大于”、“等于”或“小于”）。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)2019年1月3日，中國“嫦娥四號”探測器成功在月球背面軟著陸中國載人登月工程前進了一大步。已知地球與月球的質(zhì)量之比為81:1，地球與月球的半徑之比為4:1。忽略地球與月球的自轉(zhuǎn)。(1)求地球和月球表面的重力加速度大小之比g1：g2(2)若在地球和月球表面附近，分別豎直上拋一個小球結(jié)果兩小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近豎直上拋的小球的初速度大小之比17、（10分）(本題9分)如圖所示，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域（足夠大）存在著垂直紙面向外的勻強磁場，虛線MN、PQ分別為磁場區(qū)域邊界，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場邊界恰好與邊界MN、PQ相切，S、T為切點，A、C為虛線MN上的兩點，且AS=CS=R，有一帶正電的粒子以速度v沿與邊界成30°角的方向從C點垂直磁場進入Ⅰ區(qū)域，隨后從A點進入Ⅱ區(qū)域，一段時間后粒子能回到出發(fā)點，并最終做周期性運動，已知Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B2為Ⅰ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B1的6倍，Ⅲ區(qū)域與Ⅰ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度相等，不計粒子的重力。求：(1)粒子第一次進入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域中轉(zhuǎn)過的圓心角；(2)粒子從開始運動到第一次回到出發(fā)點所經(jīng)歷的總時間。

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

AB.從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，開始時重力大于彈力，小球向下做加速運動，在下降的過程中彈力增大，加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，速度達到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運動，到達最低點速度為零，可知，小球的動能先增大后減小。故A正確，B錯誤。C.由于彈簧的彈力對小球做負功，所以小球的機械能減少，故C錯誤。D.對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，可知，小球的重力勢能一直減小，則小球的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增加，故D錯誤。2、C【解析】人從下蹲起跳，經(jīng)時間速度為v，對此過程應(yīng)用動量定理得：故在此過程中，地面對他的沖量人在起跳過程中，受到地面對人的支持力但沒有產(chǎn)生位移，地面對他做的功為零．綜上，選C點睛：動量定理中沖量應(yīng)是所有力的沖量，不能漏去重力的沖量．3、C【解析】

每次肩部上升的距離均為0.3m，則他每一次克服重力做的功：W=mgh=50×10×0.3J=150J1分鐘內(nèi)克服重力所做的功：W總=20W=20×150J=3000J相應(yīng)的功率約為：A.0、75W，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.150J、75W，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.3000J、50W，與結(jié)論相符，選項C正確；D.、100W，與結(jié)論不相符，選項D錯誤．4、C【解析】合初速度的方向水平向右，合加速度的方向豎直向上，兩者不在同一條直線上，必然做曲線運動，根據(jù)軌跡每點的切線方向表示速度的方向，軌跡的彎曲的方向大致與所受合力的方向一致，即合力方向指向軌跡的凹向，可知C正確，ABD錯誤．故選C．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握曲線運動的條件和曲線運動的特點以及運動的合成和分解．此題還可以通過軌跡方程來確定軌跡.5、D【解析】

A.第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大的環(huán)繞速度，由于衛(wèi)星B的軌道半徑大于地球的半徑，則衛(wèi)星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤．B.對B、C，根據(jù)，C的軌道半徑大于B的軌道半徑，則vB＞vC，對于A、C，A、C的角速度相等，根據(jù)v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B錯誤．C.A、C的角速度相等，則A、C的周期相等，根據(jù)知，C的周期大于B的周期，故C錯誤．D.A物體受到的萬有引力分為兩部分：物體重力和沿著指向物體做圓周運動圓心方向的分力，選項D正確．6、C【解析】

A.圖甲右上方的路牌所標的“50”為車輛通行的瞬時速度不超過50km/h，故A錯誤；B.由圖乙可推出所有形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體重心均在其幾何中心處，故B錯誤；C.慣性是物體保持原來速度不變的性質(zhì)，圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性，故C正確；D.圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受支持力減小，但重力不變，故D錯誤。故選C。7、CD【解析】汽車轉(zhuǎn)彎時，靜摩擦力提供向心力，要不側(cè)滑：f≤μmg；又因圓周運動有：f=mv2R得：v≤點睛：熟記摩擦力公式和向心力公式是解決本題的關(guān)鍵，分析向心力是由哪些力提供的．通常這樣找向心力：沿半徑方向的所有力的合力提供該物體做圓周運動的向心力．8、ABD【解析】

A.因為物體做直線運動，拉力F和重力的合力與運動軌跡在同一直線上，當(dāng)外力時，的方向垂直于運動的直線，不做功，A正確；BC.當(dāng)大于小于時，F(xiàn)的方向不可能與軌跡垂直，或斜向上或斜向下。因此可能做正功，也可能做負功，機械能可能增大，也可能減小，B正確，C錯誤。D.若時的方向與運動軌跡成銳角，故一定要做正功，機械能越來越大，D正確。9、AB【解析】第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得:，故A正確，根據(jù)地面附近引力等于重力得：，聯(lián)立可得：，故AB正確，CD錯誤．10、AB【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，以A球的初速度方向為正方向，如果碰撞為彈性碰撞，由動量守恒定律得：mv=mvA+2mvB，

由機械能守恒定律得：12mv2=12mvA2+12?2mvB2，

解得：vA=-13v，vB=23v，負號表示碰撞后A球反向彈回，

如果碰撞為完全非彈性碰撞，以A球的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

mv=（m+2m）vB，

解得：vB=13v，

則碰撞后B球的速度范圍是：點睛：本題考查了求碰撞后B球的速度，應(yīng)用動量守恒定律與機械能守恒定律即可正確解題．11、BC【解析】

A．拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，動能不變，勢能增大，故機械能增大，故A錯誤；B．物體做豎直上拋運動時，只有重力做功，故機械能守恒，故B正確；C．機械能守恒的條件是除重力和彈力以外的力做功的代數(shù)和為0，或者不做功，當(dāng)重力和彈力以外的力做了功時，物體的機械能不守恒，故C正確；D．合外力對物體做功為零時，如在拉力作用下豎直向上的勻速運動，物體機械能不守恒，故D錯誤.12、BCD【解析】平拋運動的物體只受重力，加速度為g，做勻變速曲線運動，故A正確B錯誤；平拋運動的物體水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，則有h=12g二．填空題(每小題6分，共18分)13、均勻成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.圖甲中，彈性細繩長度為6.00cm。

圖乙中，彈性細繩長度為9.00cm，伸長了3.00cm，測力計的示數(shù)為2.4N，

圖丙中，彈性細繩長度為12.00cm，伸長了6.00cm，測力計的示數(shù)為4.8N，

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，在彈性限度內(nèi)，彈性細繩是均勻伸長的，且伸長量與所受拉力成正比；

第三空.第四空.由圖甲可知，R2位于4.00cm時，R1位于2.00cm；

由圖乙可知，R2位于6.00cm時，R1位于3.00cm；

由圖丙可知，R2位于8.00cm時，R1位于4.00cm；

綜上可知，R1的長度是R2長度的一半，則當(dāng)標識R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此時彈簧測力計的示數(shù)為3.6N。

第五空.第六空.由圖甲可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為4.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為2.00cm；

由圖乙可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為6.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為3.00cm；

由圖丙可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為8.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為4.00cm；

綜上可知，R2左側(cè)彈性細繩長度是右側(cè)彈性細繩長度的2倍，

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時勻速運動，若發(fā)現(xiàn)標識R1不動，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為1：2。

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時勻速運動，若發(fā)現(xiàn)標識R2不動，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為2：1。14、丙C【解析】

（1）[1]羅同學(xué)選用電火花打點計時器，應(yīng)該接220V交流電源，則應(yīng)按丙圖中的方法連接電源．（2）[2]釋放紙帶前，應(yīng)該用手提著紙帶的一端使紙帶在豎直方向，且然重物靠近打點計時器，故圖C正確；（3）[3]打下第5個點時重物減小的重力勢能為：15、1.82J1.71J系統(tǒng)大于先釋放了重物，再接通（打點計時器）電源等于【解析】

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