河南省鄭州市鄭州一中2024屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

河南省鄭州市鄭州一中2024屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題注意事項: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、(本題9分)如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定（）A．等于拉力所做的功B．等于合力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功2、(本題9分)放在光滑水平面上的物體，僅在兩個同向水平力的共同作用下開始運(yùn)動，若這兩個力分別做了6J和8J的功，則該物體的動能增加了（）A．48J B．14J C．10J D．2J3、如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示．以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法中正確的是()A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1∶2B．交流電a的電壓瞬時值u=10sin0.4πt（V）C．交流電b的電壓最大值為VD．在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量為零4、(本題9分)一質(zhì)點(diǎn)在連續(xù)的4s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，在第一個2s內(nèi)位移為12m，第二個2s內(nèi)位移為16m，下面說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)在第1s末的速度大小為4m/sB．質(zhì)點(diǎn)在第2s末的速度大小為6m/sC．質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為1m/s2D．質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為6m/s25、關(guān)于曲線運(yùn)動，以下說法中正確的是（）A．做勻速圓周運(yùn)動的物體，所受合力是恒定的B．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動C．平拋運(yùn)動是一種勻變速運(yùn)動D．物體只有受到方向時刻變化的力的作用才可能做曲線運(yùn)動6、(本題9分)用起重機(jī)將物體勻速吊起一段距離,作用在物體上的各力做功的情況是()A．重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做功為零B．重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做正功C．重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做功為零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功7、如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶58、(本題9分)如圖所示，B球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，豎直平臺與軌跡相切且高度為R，當(dāng)B球運(yùn)動到切點(diǎn)時，在切點(diǎn)正上方的A球水平飛出，速度大小為，g為重力加速度大小，為使B球在運(yùn)動一周的時間內(nèi)與A球相遇，從B球運(yùn)動到切點(diǎn)時開始計時，則下列說法正確的是（）A．相遇時，一定發(fā)生在t=時刻B．A球做平拋運(yùn)動的位移一定為2RC．B球做勻圓運(yùn)動的速率一定為D．B球做勻圓運(yùn)動的周期一定為9、(本題9分)高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛(wèi)星會受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠(yuǎn)在固定的圓軌道上運(yùn)動。則下列說法正確的是（）A．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會變小B．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此遠(yuǎn)離地球，軌道半徑會變大C．在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星的機(jī)械能不變D．雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的動能會增大10、(本題9分)一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s11、(本題9分)a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶412、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在表面水平的力傳感器上，一質(zhì)量為m的小球，從彈簧正上方距彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放，不計空氣阻力，以小球開始釋放點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，豎直向下為x軸正方向，建立坐標(biāo)軸Ox．力傳感器記錄的彈簧彈力大小F隨小球下落距離x變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，圖乙中h、x0已知，重力加速度為g．則下列說法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球動能的最大值為C．彈簧壓縮量為2x0時，彈簧的彈性勢能最大D．小球加速度的最大值為g二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)一質(zhì)量為m=2kg的可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體，僅受到一個變力作用，從靜止開始做變加速直線運(yùn)動，其加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，則該物體所受的合外力F隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系為_______，物體在4s末的動能大小為_____J。14、如下圖所示皮帶轉(zhuǎn)動輪，大輪直徑是小輪直徑的2倍，A是大輪邊緣上一點(diǎn)，B是小輪邊緣上一點(diǎn)，C是大輪上一點(diǎn)，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑，則A、B、C三點(diǎn)的角速度之比_________________，向心加速度大小之比_________________。15、(本題9分)若已知某星球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則該星球的第一宇宙速度為________；若已知某星球的半徑為R，星球表面的重力加速度為g，則該星球的第一宇宙速度為____________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示電路，電源電動勢為12V，內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)為6V，在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J；當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為4V。求：（1）電路中的最小電流；（2）滑片P在中點(diǎn)和在b端兩種狀態(tài)下，R消耗的電功率之比。17、（10分）(本題9分)將輕質(zhì)彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為4m的小球由靜止釋放，小球下降的最大高度為l?，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道，B端與半徑為l的半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。用外力緩慢推動物塊P，將彈簧壓縮長度l，然后靜止釋放，P開始沿軌道運(yùn)動，剛好能到達(dá)半圓軌道的D點(diǎn)。物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，釋放時PB距離為2l，重力加速度大小為g。求：（1）釋放時彈簧的彈性勢能；（2）物塊P到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時所受的支持力大?。唬?）從半圓軌道B點(diǎn)到D點(diǎn)過程摩擦力對物塊P做的功。

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、B【解題分析】

本題主要考察動能定理?！绢}目詳解】本題問物體獲得的動能，因為物體初動能為0，所以獲得的動能即為物體動能的變化，又知動能定理：合外力做功等于物體動能的變化，所以合力做功，B符合題意。2、B【解題分析】

運(yùn)用動能定理：△E=w合=6J+8J=14J所以該物體的動能增加了14J．故B正確，ACD錯誤．故選B．3、C【解題分析】試題分析：由圖可知，周期Ta=0.4S，Tb=0.6s，則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比na：nb=Tb：Ta=3：1．故A錯誤．由圖電壓最大值Um=10V，周期Ta=0.4S，，交流電壓的瞬時值表達(dá)式為u=Umsinωt=10sin5πtV．故B錯誤．由電動勢的最大值Em=NBSω，則兩個電壓最大之值比Uma：Umb=ωa：ωb=3：1，則交流電b電壓的最大值為．故C正確．t=0時刻U=0，根據(jù)法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大．故D錯誤．故選C考點(diǎn)：考查交流電的有效值、峰值、磁通量點(diǎn)評：本題難度較小，要根據(jù)電動勢最大值表達(dá)式研究電壓最大值之間的關(guān)系．至于電壓與磁能量的關(guān)系，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析4、C【解題分析】

由題意可知，質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，又給出了兩段相鄰的相同時間內(nèi)的位移，我們能夠聯(lián)想到運(yùn)動學(xué)中的兩個重要推論：與；從而可以計算出加速度a與第一個2s內(nèi)中間時刻的瞬時速度，再運(yùn)用運(yùn)動學(xué)基本規(guī)律即可解決問題．【題目詳解】質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，由可得，，C選項正確，D選項錯誤；第一個2s內(nèi)的平均速度，此速度等于該階段中間時刻的瞬時速度，故第1s末的速度大小為，A選項錯誤；由勻變速直線運(yùn)動公式，帶入第1s末的速度與加速度，可得第2s末的速度大小為，B選項錯誤．故選C．【題目點(diǎn)撥】解決運(yùn)動學(xué)的問題時，除了要能熟練使用基本的運(yùn)動學(xué)公式外，還要加強(qiáng)對運(yùn)動學(xué)中重要推論的理解和使用．有些運(yùn)動學(xué)問題用推論解決往往會有事半功倍的效果．5、C【解題分析】

做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力提供向心力，合力的大小不變，方向始終指向圓心，方向時刻改變，故A錯誤；曲線運(yùn)動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線，平拋運(yùn)動合力恒定，加速度恒定，故平拋運(yùn)動為勻變速運(yùn)動，故BD錯誤，C正確．6、C【解題分析】試題分析：重力方向豎直向下，位移豎直向上，所以重力做負(fù)功，AD錯誤拉力方向豎直向上，位移豎直向上，故拉力做正功，物體勻速上升合力為零，所以合力做功為零，B錯誤，C正確故選C考點(diǎn)：考查了功的計算點(diǎn)評：在計算功時，第一確定力的方向，第二確定在力的方向發(fā)生的位移，然后根據(jù)公式W=FScos7、AD【解題分析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；B.設(shè)第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項錯；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項錯、D項正確。8、AB【解題分析】

A．由題意知相遇時間即為A球平拋運(yùn)動的時間，A球的平拋時間為，故A正確；B．A球做平拋運(yùn)動的水平位移大小A球做平拋運(yùn)動的位移為故B正確；CD．A球的落點(diǎn)在圓周上，從上向下看有兩種可能，如圖所示：，

從幾何知識知A球水平位移與直徑夾角為30°，若在C點(diǎn)相遇，B球轉(zhuǎn)過角度為，則B的速度大小為，B球做勻速圓周運(yùn)動的周期為，若在D點(diǎn)相遇，B球轉(zhuǎn)過角度為，則B球的速度大小為，B球做勻速圓周運(yùn)動的周期為，故CD錯誤。9、AD【解題分析】

由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，則此時地球的引力大于向心力，掌握衛(wèi)星做近心運(yùn)動，因此靠近地球，軌道半徑會變小，選項A正確，B錯誤；在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星由于受阻力作用，則其機(jī)械能減小，選項C錯誤；雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的半徑減小，根據(jù)v=GM【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，當(dāng)引力大于向心力時要做近心運(yùn)動，會根據(jù)該規(guī)律判斷線速度、周期與軌道半徑的變化的關(guān)系．10、AD【解題分析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達(dá)正對岸，設(shè)船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點(diǎn)睛：將小船的運(yùn)動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.11、CD【解題分析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【題目點(diǎn)撥】根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．12、AB【解題分析】A、由圖乙可知，當(dāng)彈簧壓縮量為時，有，則，故選項A正確；B、在小球下落的過程中，小球克服彈力做的功即為乙圖中三角形的面積大小，即，對小球由動能定理得：，可得小球的最大動能，選項B正確；C、由于小球剛落到彈簧上端時速度不是零，故可知當(dāng)彈簧的壓縮量為時小球的速度還不是零，小球繼續(xù)向下運(yùn)動，當(dāng)小球速度為零時，彈簧的最大壓縮量將大于，故選項C錯誤；D、由上面分析可知，小球的最大壓縮量將大于，則小球受到彈力的最大值大于，可知小球的最大加速度，選項D錯誤．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球在整個過程中的運(yùn)動情況，結(jié)合圖象，綜合牛頓第二定律進(jìn)行分析求解．二．填空題(每小題6分，共18分)13、400J【解題分析】

[1]．根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma而根據(jù)圖象可知a=2.5t所以F=5t[2]．加速度圖線與時間軸包圍的面積表示速度的變化量，則物體在4s末的速度大小