福建省師大附中2024年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

福建省師大附中2024年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，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(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直板P上，另一端與質(zhì)量為m1的物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，A右邊連接一細(xì)線繞過光滑的定滑輪懸掛一質(zhì)量為m2的物體B(定滑輪的質(zhì)量不計(jì)).開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好拉直，然后由靜止釋放B，直到B獲得最大速度，下列有關(guān)此過程的分析正確的是（）A．物體B機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量B．物體B重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量C．物體B動能的增量等于細(xì)線拉力對B做的功與物體B重力做功之和D．物體B的機(jī)械能一直增加2、(本題9分)原來靜止的氕核（11H）、氘核（12A．速度B．動能C．質(zhì)量和速度的乘積D．以上都不對3、(本題9分)如圖所示，物塊a、b通過繞過定滑輪的輕繩連接，b可沿粗糙水平地面滑行，當(dāng)物塊a豎直下降時(shí)，以下說法正確的是（）A．物塊a、b速度大小相等B．物塊a、b加速度大小相等C．物塊a、b的總機(jī)械能保持不變D．輕繩對a、b做功功率相等4、(本題9分)在如圖所示的電場中，將一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)場強(qiáng)比B點(diǎn)大B．電荷在A點(diǎn)受力大C．整個(gè)過程電場力做負(fù)功D．整個(gè)過程電勢能減小5、(本題9分)下列說法正確的是（）A．動量為零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)B．動能不變，物體的動量一定不變C．物體受到恒力的沖量也可能做曲線運(yùn)動D．物體所受合外力大小不變，但方向改變時(shí)，其動量大小一定要發(fā)生改變6、如圖所示，斜面高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用下，能勻速沿斜面向上運(yùn)動，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至底端時(shí)其動能的大小為()．A．mgh B．2mgh C．2Fh D．Fh7、(本題9分)如圖5所示，A、B、C三個(gè)小球在離地面不同高度處，同時(shí)以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點(diǎn)，DE＝EF＝FG，不計(jì)空氣阻力，拋出后每隔相等的時(shí)間間隔小球依次碰到地面.下列說法正確的是()A．B球落在E點(diǎn)，C球落在F點(diǎn)B．B、C兩球均落在D點(diǎn)C．三小球離地面的高度之比為1∶4∶9D．三小球在空中運(yùn)動的時(shí)間之比tA∶tB∶tC＝1∶3∶58、如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為、的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑水平面上。現(xiàn)使B獲得水平向右、大小為6m/s的瞬時(shí)速度，從此刻開始計(jì)時(shí)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像提供的信息可得（）A．在、兩個(gè)時(shí)刻，兩物塊達(dá)到共同的速度2m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B．在到時(shí)刻之間，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為:=2:1D．運(yùn)動過程中，彈簧的最大彈性勢能與B的初始動能之比為2：39、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)行．一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量為m，從傳送帶左端由靜止釋放，被傳送到右端，在到達(dá)右端之前和傳送帶共速．在運(yùn)送該物塊的過程中，下列說法正確的是A．滑塊先受到滑動摩擦力作用，后受到靜摩擦力作用B．滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移C．皮帶對滑塊做的功為D．皮帶克服滑塊摩擦力做的功為10、(本題9分)在光滑的水平面上，一滑塊的質(zhì)量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下運(yùn)動，如圖所示為滑塊在水平面上運(yùn)動的一段軌跡，滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v=5m/s，滑塊在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線夾角α=37°，sin37°=0.6，則下列說法正確的是A．水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角B．滑塊從P到Q的時(shí)間為3sC．滑塊從P到Q的過程中速度最小值為4m/sD．P、Q兩點(diǎn)連線的距離為10m11、如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA：mB=3：2，A、B間有一根被壓縮了的輕彈簧用細(xì)線固定后靜止在平板車C上，A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，地面光滑。當(dāng)細(xì)線突然燒斷后，則有（）A．A、B系統(tǒng)動量守恒B．A、B、C系統(tǒng)動量守恒C．平板車向左運(yùn)動D．平板車向右運(yùn)動12、如圖所示，長為L的輕繩拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繞著固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零C．小球通過最低點(diǎn)時(shí)速度的最小值等于D．小球通過最低點(diǎn)時(shí)輕繩拉力的最小值等于二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz．(1)木板傾斜的目的是為了___________________．(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對小車做的功為2W1，……：橡皮筋對小車做功后使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出．根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s．(3)若圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說明_________________________．14、(本題9分)如圖為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分末端碰撞前后的動量關(guān)系．已知入射小球A和被碰小球B的質(zhì)量分別為m1、m1．(1)(多選)本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是__________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射球與被碰球滿足m1>m1(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量__________(填選項(xiàng)前的符號)，間接地解決這個(gè)問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動的射程(3)(多選)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球A多次從傾斜軌道上s位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP,然后，把被碰小球B靜置于軌道的水平部分末端，再將入射球A從斜軌上s位置靜止釋放，與小球B相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是______．(填選項(xiàng)前的符號)A．測量小球A開始釋放高度h.B．測量拋出點(diǎn)距地面的高度HC．分別找到A、B相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON(4)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為用____________________(3)中測量的量表示;若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為____________________用(3)中測量的量表示．15、(本題9分)某位同學(xué)用如圖甲所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、(1)在使用前,發(fā)現(xiàn)多用電表指針如圖乙所示,則他應(yīng)調(diào)節(jié)__________(選填K或S或T)．(2)正確處理完上述步驟后,他把開關(guān)打在歐姆×10擋,把紅黑表筆短接,發(fā)現(xiàn)指針如圖丙所示,則他應(yīng)調(diào)節(jié)__________(選填K或S或T)．(3)正確處理完上述步驟后,他把紅黑表筆接在某定值電阻兩端,發(fā)現(xiàn)指針如圖丁所示,則他應(yīng)采取的措施是①___________________;②____________________．(4)正確處理完上述步驟后,他把紅黑表筆接在定值電阻兩端,發(fā)現(xiàn)指針如圖戊所示,則該定值電阻的阻值R=___________Ω．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)黑洞是時(shí)空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體，黑洞的產(chǎn)生過程類似于中子星的產(chǎn)生過程。某中子星的球體半徑為，在距中子星表面高度處繞中子星運(yùn)動的小星球其周期為。已知引力常量為，中子星質(zhì)量分布均勻。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。17、（10分）如圖，一根原長為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長時(shí)，桿的角速度為多少；（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過程中，小球機(jī)械能增加了多少。

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

A項(xiàng)：整個(gè)系統(tǒng)中，根據(jù)功能關(guān)系可知，B減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為A的機(jī)械能以及彈簧的彈性勢能，故B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：B物體重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能與物體A及B的動能之和，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)動能定理可知，B物體動能的增量等于它所受重力與拉力做功之和，故C正確；D項(xiàng)：機(jī)械能的增量等于系統(tǒng)除重力和彈簧彈力之外的力所做的功，從開始到B速度達(dá)到最大的過程中，繩子上拉力對B一直做負(fù)功，所以B的機(jī)械能一直減小，故D錯(cuò)誤．2、B【解析】

帶電粒子經(jīng)過電場加速后，根據(jù)動能定理可得Uq=1由于是同一個(gè)電場，所以U相等，三種粒子的帶電量相等，所以經(jīng)過同一電場加速后獲得的動能相等；A．三種粒子獲得的動能相等，由于質(zhì)量不同，所以三種粒子獲得的速度不同，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析可知三種粒子獲得的動能相等，B正確；CD．質(zhì)量和速度的乘積，即動量，根據(jù)p=2m動能相等，質(zhì)量不同，可知質(zhì)量和速度的乘積不同，CD錯(cuò)誤．3、D【解析】

A.物塊b沿繩子方向的速度大小等于物塊a的速度大小，設(shè)繩子與水平方向的夾角為，根據(jù)平行四邊形定則，物塊a的速度，所以物塊a、b速度大小不相等，故A錯(cuò)誤；B.由A分析可知，在某時(shí)刻a、b的速度為，經(jīng)過ts后a、b的速度為，則有：，由此可知，由，得物塊a、b加速度大小不相等，故B錯(cuò)誤；C.b沿粗糙水平地面滑行，所以除重力之外還有摩擦力對這個(gè)系統(tǒng)做負(fù)功，所以物塊a、b的總機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)，可知輕繩對兩個(gè)物塊的拉力大小相等，兩個(gè)物塊沿繩方向的速度大小相等，所以輕繩對a、b做功功率相等，故D正確。4、C【解析】

AB、電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，所以場強(qiáng)EAEB，電場力F=qE，F(xiàn)AFB，電荷在A點(diǎn)受力小，故A、B錯(cuò)誤。CD、一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力的方向與運(yùn)動的方向相反，電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加，故C正確，D錯(cuò)誤。5、C【解析】A、動量為零說明物體的速度為零，但物體速度為零并不一定為平衡狀態(tài)，如汽車的起動瞬時(shí)速度為零，但應(yīng)為勻加速直線運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；

B、動能不變，說明速度的大小不變，但速度的方向是可以變化的，故動量是可能發(fā)生變化的，故B錯(cuò)誤；C、物體受到恒力作用時(shí)有可能做曲線運(yùn)動，如平拋運(yùn)動，故C正確；D、物體做勻變速直線運(yùn)動時(shí)，物體的合外力大小變，同時(shí)速度大小不會變化，故動量的大小也不會發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：在運(yùn)動和力的關(guān)系中我們學(xué)過動量定理、動能定理及牛頓第二定律等規(guī)律，在研究時(shí)應(yīng)綜合考慮，特別要注意各量是否為矢量，掌握好矢量的性質(zhì)是理解問題的關(guān)鍵．6、B【解析】

物塊勻速上滑時(shí)，根據(jù)動能定理得WF-mgh-Wf=0物塊下滑時(shí)，根據(jù)動能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0聯(lián)立兩式解得Ek=2mghA.mgh與分析不相符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.2mgh與分析相符，故B項(xiàng)與題意相符；C.2Fh與分析不相符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.Fh與分析不相符，故D項(xiàng)與題意不相符。7、BC【解析】試題分析：因?yàn)槿蛞韵嗤某跛俣葤伋觯扛粝嗟鹊臅r(shí)間間隔小球依次碰到地面，則A、B、C三個(gè)小球的運(yùn)動的時(shí)間之比為1：2：3，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C兩球也落在D點(diǎn)，故B正確，A錯(cuò)誤；由可得，A、B、C三個(gè)小球拋出高度之比為1：4：9，故C正確．考點(diǎn)：平拋運(yùn)動的規(guī)律．8、BCD【解析】

兩個(gè)滑塊與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動量守恒，結(jié)合圖象可以判斷它們的能量轉(zhuǎn)化情況和運(yùn)動情況?！驹斀狻緼.從圖象可以看出，從0到t1的過程中彈簧被拉伸，t1時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，從t2到t3的過程中彈簧被壓縮，t3時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B.由圖示圖象可知，從t3到t4時(shí)間內(nèi)A做減速運(yùn)動，B做加速運(yùn)動，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長，故B正確；C.由圖示圖象可知，t1時(shí)刻兩物體速度相同，都是2m/s，A、B系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：，即，解得：，故C正確；D.由圖示圖象可知，在初始時(shí)刻，B的初動能為：在t1時(shí)刻，A、B兩物塊的速度是2m/s，A、B兩物塊動能之和為：所以，這時(shí)候，最大的彈性勢能為，所以：故D正確。9、BC【解析】

A．滑塊加速運(yùn)動時(shí)，與傳送帶間相對滑動，受到向右的滑動摩擦力，當(dāng)相對靜止后不受摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得滑塊的加速度為：，共速的時(shí)間為，滑塊在勻加速階段的位移為：，皮帶的位移為：，滑塊相對皮帶的位移：，由此可知滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移，故B正確；C．根據(jù)動能定理可得皮帶對滑塊做的功為：，故C正確；D．皮帶克服滑塊摩擦力做的功為：，故D錯(cuò)誤．10、BC【解析】在P、Q兩點(diǎn)的速度具有對稱性，故分解為沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做勻速直線運(yùn)動，在垂直PQ方向上做勻變速直線運(yùn)動，所以力F垂直PQ向下，在頂點(diǎn)處速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故為，A錯(cuò)誤C正確；在垂直PQ方向上，，，故從P到頂點(diǎn)所用時(shí)間為，根據(jù)對稱性可知從P到Q所用時(shí)間為，PQ連線的距離為，故B正確D錯(cuò)誤．11、BC【解析】

AB．A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，A、B與C之間的動摩擦因數(shù)相同，A受到的向右的動摩擦力更大，則A、B系統(tǒng)受到的合外力不為零，動量不守恒，A、B、C系統(tǒng)中，摩擦力是內(nèi)力，系統(tǒng)受到的合外力為零，動量守恒，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，A、B與C之間的動摩擦因數(shù)相同，A受到的向右的動摩擦力更大，則C受到向左的摩擦力更大，C受到的合力向左，C向左運(yùn)動，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12、BD【解析】

AB.小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，由重力提供向心力，則有：解得：，即為小球通過最高點(diǎn)的最小速度。故A錯(cuò)誤，B正確；CD.從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，則有：解得：小球能通過最高點(diǎn)時(shí)最低點(diǎn)的最小速度為，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：解得：繩子在最低點(diǎn)的最小拉力為，故C錯(cuò)誤，D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、(1)平衡摩擦力（2）2（3）W與成正比．【解析】

(1)[1]．木板傾斜的目的是為了平衡摩擦力，讓重力的分量與摩擦力抵消，小車在運(yùn)動過程中合外力所做的功等于橡皮筋所做的功．(2)[2]．第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度(3)[3]．若圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說明W與成正比．14、（1）BCD（1）C（3）CD（4）m1·OM＋m1·ON＝m1·OPm1·OM

1＋m1·ON1＝m1·OP1【解析】

（1）[1]．A、“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯(cuò)誤；

B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平，故B正確；

C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；

D、為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求，，故D正確．（1）[1]．小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故選C正確．（3）[3]．再將入射球A從斜軌上s位置靜止釋放，與小球B相碰，并多次重復(fù)，分別找到A、B相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，測量平拋射程OM、ON；（4）[4]．碰撞過程動量守恒，則，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：則．[5]．如果碰撞為彈性碰撞，則碰撞過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：兩邊同時(shí)乘以得：整理得：．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵理