2024屆安徽省合肥市六校聯(lián)盟物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆安徽省合肥市六校聯(lián)盟物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，錯選和不選得零分）1、一物體靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離l，如圖所示.物體相對斜面靜止，則下列說法錯誤的是A．重力對物體做正功B．支持力對物體做正功C．摩擦力對物體做負(fù)功D．合力對物體做功為零2、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角為37°的斜面，其運(yùn)動的加速度的大小為0.9g。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這個(gè)過程中()A．物體的重力勢能增加了0.9mgHB．物體的重力勢能增加了mgHC．物體的動能損失了0.5mgHD．物體的機(jī)械能損失了1.5mgH3、魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．mga B． C． D．4、(本題9分)假設(shè)月球半徑為，月球表面的重力加速度為．如圖所示，“嫦娥三號”飛船沿距月球表面高度為3的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動，到達(dá)軌道的點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動．下列判斷正確的是A．飛船在Ⅱ軌道上由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中，動能減小B．飛船在點(diǎn)點(diǎn)火變軌前后相比較，變軌后動能減小C．飛船在軌道Ⅲ跟軌道Ⅰ的線速度大小之比為1:2D．飛船在軌道Ⅱ繞月球運(yùn)動一周所需的時(shí)間為5、(本題9分)在距地面高度為H的位置斜向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，小球落地時(shí)的速度大小為v2，忽略空氣阻力．則小球拋出時(shí)的動能為（）A．B．C．D．6、(本題9分)不回收的航天器在廢棄后，將成為太空垃圾．如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對此有如下說法，正確的是A．太空垃圾相對地面是靜止的B．離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小C．離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越大D．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞7、(本題9分)如圖所示，a、b是兩個(gè)在同一平面內(nèi)的，繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其中已知b為地球同步衛(wèi)星，引力常量為G．據(jù)圖和上述信息，關(guān)于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結(jié)論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb，繞行周期Ta、Tb等。下列的敘述正確的是（）A．由于va＞vb，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B．衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC．衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可計(jì)算出地球的半徑8、(本題9分)如圖所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變小，則（）A．電荷將向上加速運(yùn)動B．電荷將向下加速運(yùn)動C．電流表中將有從b到a的電流D．電流表中將有從a到b的電流9、(本題9分)2017年5月23日，第八屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會在上海召開，本屆年會以“定位，萬物互聯(lián)”為主題．據(jù)悉中國將于2017年下半年開始發(fā)射北斗三號衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過幾次變軌，例如某次變軌，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到橢圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入圓軌道3，軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn)．忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說法正確的是（）A．該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處減速B．該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3，機(jī)械能逐漸減小C．該衛(wèi)星在軌道3的動能小于在軌道1的動能D．該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)的加速度10、(本題9分)如圖所示，斜面體A靜置于粗糙水平面上，光滑小球B置于斜面上，用一輕繩拴住B，輕繩左端固定在豎直墻面上P處。初始時(shí)輕繩與斜面平行，若將輕繩左端從P處緩慢沿墻面上移到P′處，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在輕繩移動過程中A．斜面體對小球的支持力逐漸減小B．輕繩的拉力逐漸減小C．斜面體對水平面的摩擦力逐漸減小D．斜面體對水平面的壓力逐漸增大11、(本題9分)如圖所示的虛線為電場中的三條等勢線，三條虛線平行且等間距，電勢分別為10V、15V、20V，實(shí)線是僅受電場力的帶電粒子的運(yùn)動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，粒子在c點(diǎn)處的電勢能為20eV，粒子在b點(diǎn)的動能為20eV，下列說法正確的是A．粒子在c處加速度大于在b處的加速度B．粒子帶正電C．粒子從a運(yùn)動到c過程中動能不斷增加D．粒子在a點(diǎn)的動能為25eV12、(本題9分)正在水平勻速飛行的飛機(jī)，每隔1秒鐘釋放一個(gè)小球，先后共釋放5個(gè)．不計(jì)阻力則（）A．這5個(gè)球在空中排成一條直線B．這5個(gè)球在空中處在同一拋物線上C．在空中，第1、2兩球間的距離保持不變D．相鄰兩球的落地點(diǎn)間距離相等二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，圖(b)是用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D到0點(diǎn)的距離在圖中已標(biāo)出，重力加速度g取9.8m/s2，若重錘的質(zhì)量為1kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度=________m/s，重錘的動能=________J．(2)從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中，重錘的重力勢能的減小量為_________J．(3)根據(jù)(1)、(2)計(jì)算，在誤差允許范圍內(nèi)，從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中，你得到的結(jié)論是____________________．(4)圖(c)是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是__________________．14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材為：A．待測干電池(電動勢約為1.5V)B．電壓表(量程3V)C．電壓表(量程15V)D．電流表(量程0.6A)E．電流表(量程3A)F．滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω)G．滑動變阻器(阻值范圍0～100Ω)H．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________．(選填器材前的字母)(2)如圖所示，他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出U－I圖像，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)．由此可以得到，干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)該實(shí)驗(yàn)小組還制作了一個(gè)水果電池．他們先將一電壓表(量程3V、內(nèi)阻2000Ω)與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100MΩ)與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V．由以上數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r＝________Ω.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)“嫦娥一號”衛(wèi)星開始繞地球做橢圓軌道運(yùn)動,經(jīng)過變軌、制動后,成為一顆繞月球做圓軌道運(yùn)動的衛(wèi)星；設(shè)衛(wèi)星距月球表面的高度為h，做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，已知月球半徑為R，引力常量為G，求月球的質(zhì)量M及月球表面的重力加速度g;16、（12分）(本題9分)如圖所示，絕緣細(xì)繩的一端固定在O點(diǎn)、另一端懸掛著質(zhì)量m=2×10﹣3kg的帶電小球A，若將電荷QB=4.0×10﹣6C的帶正電小球B靠近A，當(dāng)A球靜止時(shí)，兩球球心恰在同一高度，且球心相距l(xiāng)=0.3m，此時(shí)繩與豎直方向成α=45°角．已知靜電力常量k=9.0×109N.m2/C2，g=10m/s2，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)．求：（1）B球受到的庫侖力；（2）A球的電荷量．17、（12分）(本題9分)如圖所示，靜止在地面的足球質(zhì)量為0.50kg。運(yùn)動員把足球踢出后，足球在空中能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，已知P與地面的高度差時(shí)10m，在P點(diǎn)足球的速度為10m/s。取地面為零勢能參考平面，g=9.8m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）足球在最高點(diǎn)P時(shí)機(jī)械能的大?。唬?）運(yùn)動員對足球做的功

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，錯選和不選得零分）1、A【解題分析】

對物體受力分析可以知道物體受重力mg、彈力N和摩擦力f,作出力圖如圖所示,根據(jù)功的公式分析各力做功。A．物體在水平方向移動,在重力方向上沒有位移,所以重力對物體m做功為零.故A錯誤，符合題意;B．由圖看出,彈力N與位移l的夾角小于90°,則彈力對物體m做正功.所以B選項(xiàng)是正確的，不符合題意。C．摩擦力f與位移的夾角為鈍角,所以摩擦力對物體m做功不為零,做負(fù)功.所以C選項(xiàng)是正確的，不符合題意。D．物體勻速運(yùn)動時(shí),合力為零,合力對物體m做功為零.所以D選項(xiàng)是正確的,不符合題意。2、B【解題分析】

AB．重力做了多少功，重力勢能就改變多少，根據(jù)題意重力做負(fù)功，大小為mgH，故重力勢能增加mgH，A錯誤B正確；C．物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin解得：f=0.3mg；合力：F合合力做負(fù)功，故動能減小量等于克服合力做的功，故動能減少ΔEC錯誤；D．物體的機(jī)械能損失等于克服阻力做的功，故為：f?H故D錯誤．3、D【解題分析】

魔方翻倒一次，重心升高h(yuǎn)=（-1）a，則推力對它做功至少為；A.mga，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；4、B【解題分析】A.飛船在Ⅱ軌道上由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，萬有引力做正功，動能增大，故A錯誤；B.飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火時(shí)，是通過向行進(jìn)方向噴火，做減速運(yùn)動，向心進(jìn)入橢圓軌道，所以點(diǎn)火瞬間動能是減小的，故B正確；C.根據(jù)環(huán)繞速度公式∝，飛船在軌道Ⅲ跟軌道Ⅰ的軌道半徑之比為1:4，故線速度之比為2:1，故C錯誤；D.在月球表面，重力等于萬有引力，故：飛船在軌道Ⅰ繞月球運(yùn)動，萬有引力等于向心力，故：，=軌道Ⅱ的半長軸為2.5R，根據(jù)開普勒第三定律：聯(lián)立解得：，故D錯誤．故選B5、A【解題分析】

小球不受空氣阻力，則小球在運(yùn)動中機(jī)械能守恒；則對拋出到落地點(diǎn)分析可知：故拋出點(diǎn)的動能為故A正確。6、B【解題分析】

AC、設(shè)地球質(zhì)量為，垃圾質(zhì)量為，垃圾的軌道半徑為，由萬有引力提供向心力可得，垃圾的運(yùn)行周期，則軌道半徑越小，運(yùn)行的周期越小，即離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越小，由于在地球附近的太空垃圾的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以在地球附近的太空垃圾的周期小于24h，太空垃圾不可能相對地面是靜止的，故選項(xiàng)A、C錯誤；B、由萬有引力提供向心力可得：，垃圾運(yùn)行的角速度，則軌道半徑越大，運(yùn)行角速度越小，即離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小，故選項(xiàng)B正確；D、由萬有引力提供向心力可得，垃圾運(yùn)行的線速度，則在同一軌道上的航天器與太空垃圾線速度大小相同，如果它們繞地球飛行的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，它們不會碰撞，故選項(xiàng)D錯誤。7、BC【解題分析】

A.衛(wèi)星a減速時(shí)，a將做近心運(yùn)動，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星b追上。故A錯誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，得：解得：，可知，衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb，即一定小于24h，故B正確。C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，a、b是兩個(gè)在同一平面內(nèi)的，b為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯誤。8、AD【解題分析】

將兩極板的間距減小，而電容器的電壓不變，板間場強(qiáng)E=U/d增大，電荷q所受的電場力F=Eq增大，電荷將向上加速運(yùn)動，故A正確，B錯誤；將兩極板的間距變小，根據(jù)電容的決定式C=εS【題目點(diǎn)撥】對于電容器動態(tài)變化分析問題，首先要根據(jù)電容的決定式C=εS9、CD【解題分析】該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處加速，選項(xiàng)A錯誤；該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2需要點(diǎn)火加速，則機(jī)械能增加；從軌道2再到軌道3，又需要點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加；故該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3，機(jī)械能逐漸增加，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)可知，該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度，則衛(wèi)星在軌道3的動能小于在軌道1的動能，選項(xiàng)C正確；根據(jù)可知，該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)D正確；故選CD.10、AC【解題分析】對小球B進(jìn)行受力分析，受重力繩子的拉力和斜面的支持力，如圖所示，A、由圖象可知，當(dāng)輕繩左端從P處緩慢沿墻面上移到P'處的過程中，斜面體對小球的支持力逐漸減小，故A正確。B、幾何圖象可知，開始時(shí)，繩子的拉力與支持力是垂直的，此時(shí)繩子的拉力最小，當(dāng)向上移動P點(diǎn)，有受力圖可知，輕繩的拉力逐漸增大，故B錯誤。C、C、在水平方向上，球?qū)π泵娴膲毫υ谒椒较蛏系姆至康扔谛泵骟w對水平面的摩擦力，所以斜面體對水平面的摩擦力逐漸減小，故C正確。D、由B選項(xiàng)的解答可知，球?qū)π泵娴膲毫χ饾u減小，所以該壓力在豎直方向上的分量逐漸減小，在水平方向上的分量也在減小，以斜面為研究對象，在豎直方向，重力及球的壓力在豎直方向上的分量的合力大小等于斜面體對水平面的壓力，所以該壓力是逐漸減小的。故D錯誤，故選AC?！绢}目點(diǎn)撥】在有關(guān)物體平衡的問題中，有一類涉及動態(tài)平衡．這類問題中的一部分力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，故這是力平衡問題中的一類難題．解決這類問題的一般思路是：把“動”化為“靜”，“靜”中求“動”．下面就介紹幾種動態(tài)平衡問題的解題方法．方法一：三角形法則．原理：當(dāng)物體受三力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，其合力為零，三個(gè)力的矢量依次恰好首尾相連，構(gòu)成閉合三角形，當(dāng)物體所受三個(gè)力中二個(gè)發(fā)生變化而又維持平衡關(guān)系時(shí)，這個(gè)閉合三角形總是存在，只不過形狀發(fā)生改變而已，比較這些不同形狀的矢量三角形，各力的大小及變化就一目了然了．方法二：解析法．原理：物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)時(shí)，對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，根據(jù)具體情況引入?yún)⒘?，建立平衡方程，求出?yīng)變參量與自變參量的一般函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)自變量的變化確定應(yīng)變量的變化．方法三：相似三角形．原理：對受三力作用而平衡的物體，先正確分析物體的受力，畫出受力分析圖，再尋找與力的三角形相似的幾何三角形，利用相似三角形的性質(zhì)，建立比例關(guān)系，把力的大小變化問題轉(zhuǎn)化為幾何三角形邊長的大小變化問題進(jìn)行討論．方法四：幾何極值法．幾何極值法其適用條件與三角形法則相同，只不過是在三角形法則定性變化情況的基礎(chǔ)上，幾何極值法定量地求出具體極值．11、BD【解題分析】

考查帶電粒子在電場中運(yùn)動規(guī)律，根據(jù)電場力做正負(fù)功判斷動能、電勢能變化?！绢}目詳解】A．由等勢線可以畫出電場線，因等差等勢線間距相等，說明電場為勻強(qiáng)電場，粒子在c處加速度等于在b處的加速度，故A不符合題意。B．粒子只受電場力作用，電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，說明粒子帶正電。故B符合題意。C．粒子從a運(yùn)動到c過程中，電場力做負(fù)功，動能不斷減小。故C說法不符合題意。D．粒子在C處電勢能為20ev，C點(diǎn)電勢為20v，由EP【題目點(diǎn)撥】物體做曲線運(yùn)動時(shí)，合力一定指向軌跡內(nèi)側(cè)，只有電場力做功時(shí)，粒子動能、電勢能總和不變。根據(jù)等勢線可以畫出電場線，電場線垂直等勢線，且從高電勢指向低電勢。12、AD【解題分析】

AD．釋放的每個(gè)小球都做平拋運(yùn)動，水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等，所以5個(gè)小球均始終在飛機(jī)正下方，且相鄰小球落地點(diǎn)間距相等，故AD正確；BC．豎直方向5個(gè)小球均為自由落體運(yùn)動，由于第2個(gè)球釋放時(shí)第1個(gè)小球的速度已經(jīng)為v0＝gt＝10m/s，所以之后經(jīng)時(shí)間t，兩小球間距為Δh＝(v0t＋gt2)－gt2＝v0t，所以兩小球間距逐漸增大，故BC錯誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.2m/s0.70(0.68-0.72均可)0.73機(jī)械能守恒開始打點(diǎn)時(shí)重錘由一定的速度【解題分析】(1)每兩個(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.04s，利用勻變速直線運(yùn)動的推論得，(2)重力勢能減小量：(3)在誤差范圍內(nèi)，由于重力勢能減小量等于動能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒；(4)由機(jī)械能守恒可知，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是開始打點(diǎn)時(shí)重錘由一定的速度．14、BDF1.40.91600【解題分析】試題分析：①電源電動勢約為1.5v，所以電壓表選擇3v的量程，15v量程過大，讀數(shù)不到刻度盤三分之一，誤差大。所以電壓表選擇B。由于電源電動勢較小，電流