連云港市重點中學2024年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

連云港市重點中學2024年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、(本題9分)如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板m2的左端，右端與小木塊m1連接，且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑，開始時m1和m2均靜止，現(xiàn)同時對m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒B．由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加C．由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加D．當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m1、m2的動能最大2、如圖所示，紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊在A點勻速上升的同時，使玻璃管水平向右作勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖()A．直線p B．曲線Q C．曲線R D．無法確定3、(本題9分)魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運動．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．要將一個質量為m、邊長為a的水平放置的勻質三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．mga B． C． D．4、(本題9分)如圖所示，在傾角為45°的斜坡底端P點正上方某一位置Q處以速度υ0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1。另一小球B從同一位置Q處自由下落，下落至P點的時間為t2，不計空氣阻力，則t1：t2為A．l：2 B．1： C．1：3 D．1：5、(本題9分)如圖所示，將一小球以10m/s的速度水平拋出，落地時的速度方向與水平方向的夾角恰為45°，不計空氣阻力，g取10m/s2，則（）A．小球拋出點離地面的高度15m B．小球拋出點離地面的高度10mC．小球飛行的水平距離10m D．小球飛行的水平距離20m6、某單擺做簡諧振動，周期為T，若僅增大擺長，則振動周期會（）A．變小 B．不變 C．變大 D．不確定7、(本題9分)中俄兩國海軍于2016年9月12日至19日在廣東湛江以東海空域舉行代號為“海上聯(lián)合-2016”的聯(lián)合軍事演習.演習期間，一名中國空降兵從懸停在高空的直升飛機上豎直下落，他從離開飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是A．第10s末空降兵打開降落傘，此后做勻減速運動至第15s末B．0~10s內空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力C．0~10s內空降兵的速度和加速度都在增大D．在10s~15s時間里空降兵豎直方向的加速度方向向上，大小在逐漸減小8、一木塊靜止在光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向射入木塊中，并留在了木塊里。則在子彈射入木塊的過程中（）A．子彈對木塊的沖量和木塊對子彈的沖量大小相等B．子彈對木塊的沖量大于木塊對子彈的沖量C．子彈對木塊做的功與木塊對子彈做的功大小相等D．子彈對木塊做的功小于木塊對子彈做的功9、(本題9分)如圖甲，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的位移-時間圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷（）A．碰后m2和m1都向右運動B．m2=0.3kgC．碰撞過程中系統(tǒng)沒有機械能的損失D．碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能10、(本題9分)繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方一起繞地球運行，如果某繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當它們一起在赤道上空繞地球做勻速圓周運動時（繩長不可忽略），下列說法正確的是A．繩系衛(wèi)星在航天器的正上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩索無彈力D．繩索有彈力11、如圖所示，用高壓水槍噴出的強力水柱沖擊煤層，設水柱直徑為D，水流速度大小為，方向水平向右．水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說法正確的是A．水槍單位時間內噴出水的質量為B．高壓水槍的噴水功率為C．水柱對煤層的平均沖擊力大小為D．手對高壓水槍的作用力水平向右12、在一根兩端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個圓柱形的紅蠟塊R，（蠟塊的直徑略小于玻璃管的內徑），輕重適宜，它能在玻璃管內的水中勻速上升。如圖，當紅蠟塊從A端開始勻速上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動。紅蠟塊與玻璃管間的摩擦很小，可以忽略不計，關于紅蠟塊的運動以下說法正確的是A．運動軌跡是曲線 B．運動軌跡是直線C．速度大小不變 D．速度大小變化二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)請你寫出機械能守恒定律內容的文字表述，并設計一個驗證該定律的實驗，要求寫出完成實驗所需的實驗器材及必要的實驗步驟．14、(本題9分)在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔T＝0.1s.(1)根據________計算各點瞬時速度，且vB＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在圖示坐標中作出小車的v-t圖線________，并根據圖線求出a＝________m/s2.(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是________m/s，此速度的物理意義是________．15、(本題9分)某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”設計了如下實驗，他的操作步驟：(1)按圖擺好實驗裝置，其中小車質量M＝0.20kg，鉤碼總質量m＝0.05kg.(2)釋放小車，然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，打出一條紙帶．(3)他在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數點，相鄰計數點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數點到0點距離分別為d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把鉤碼重力(當地重力加速度g＝10m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點到打下第5點合力做功W＝________J(結果保留三位有效數字)，用正確的公式Ek＝________(用相關數據前字母列式)把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek＝0.125J.(4)此次實驗探究的結果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認為產生誤差的原因如下，其中正確的是________．（雙項選擇題）A．鉤碼質量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產生此誤差的重要原因三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內走完一段直道，然后駛入一段半圓形的彎道，但在彎道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道．求摩托車在直道上行駛所用的最短時間．有關數據見表格．啟動加速度a14m/s2制動加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s彎道最大速度v220m/s直道長度s218m某同學是這樣解的：要使摩托車所用時間最短,應先由靜止加速到最大速度v1=40m/s,然后再減速到v2=20m/s，t1==…;

t2==…;

t=t1+t2你認為這位同學的解法是否合理?若合理，請完成計算；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結果．17、（10分）(本題9分)2014年11月1日，被譽為“嫦娥五號”的“探路尖兵”載人返回器在內蒙古預定區(qū)域順利著陸．標志著我國己全面突破和掌握航天器載人返回關鍵技術．為“嫦娥五號”任務順利實施和探月工程持續(xù)推進奠定了堅實基礎．己知人造航天器在月球表面上空繞月球做勻速圓周運動．經過時間t（t小于航天器的繞行周期）．航天器與月球中心連線掃過的角度為θ．萬有引力常量為G．（1）試計算航天器的環(huán)繞周期T；（2）若航天器的運行軌道半徑為r．求月球的質量M．

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、D【解析】考查據物體受力判斷物體的運動性質，對m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2后，彈簧被拉長，彈力小于F1、F2時，m1、m2做加速度減小的加速運動，當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m1、m2的速度最大，動能最大，D對；彈力大于F1、F2時，m1、m2做加速度增大的減速運動，直到速度減為0，然后m1、m2再做反向運動，如此反復，故系統(tǒng)的機械能先增加后減小，再增加，再減小，ABC錯。思路拓展：解此題時學生需注意m1、m2做往復運動，能量的變化可通過外力做功的正負來判斷。2、B【解析】

紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運動，在水平方向上做勻加速直線運動，合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，物體做曲線運動，根據軌跡夾在速度方向與合力方向之間，合力的方向大致指向軌跡凹的一向，知軌跡可能為曲線Q，故B正確，ACD錯誤．3、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h=（-1）a，則推力對它做功至少為；A.mga，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論相符，選項D正確；4、B【解析】

物體垂直落到斜面上，因斜面傾角為45°，則豎直速度vy=v0=gt1，則；Q點到斜面的水平距離為v0t1，則QP=v0t1+=，則由QP=解得；A.l：2，與結論不相符，選項A錯誤；B.1：，與結論相符，選項B正確；C.1：3，與結論不相符，選項C錯誤；D.1：，與結論不相符，選項D錯誤；5、C【解析】

AB.根據平拋規(guī)律：求得：落地豎直速度，豎直方向：，計算得：，AB錯誤CD.根據豎直方向，解得，水平方向，C正確D錯誤6、C【解析】

根據單擺的周期公式：可知若僅增大擺長，則振動周期會變大，故選C。7、BD【解析】

打開降落傘后空降兵將做減速運動，故第10s末空降兵打開降落傘，根據v-t圖象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不斷減小的減速運動至15s末，10s～15s過程中速度向下，做減速運動，故加速度向上，A錯誤D正確；0～10s內空降兵空降兵向下做加速度不斷減小的加速運動，受重力和空氣阻力，根據牛頓第二定律，知合力向下，重力大于空氣阻力，B正確C錯誤．8、AD【解析】

AB.子彈對木塊的作用力與木塊對子彈的作用力是一對作用力與反作用力，故兩者大小相等，作用時間也相等，所以子彈對木塊的沖量和木塊對子彈的沖量大小相等，故A正確，B錯誤。CD.子彈對木塊的作用力與木塊對子彈的作用力大小速度，但是子彈的對地位移大于木塊的對地位移，子彈對木塊做的功小于木塊對子彈做的功，故C錯誤，D正確。9、BC【解析】

s-t（位移時間）圖象的斜率等于速度，由數學知識求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運動情況．根據動量守恒定律求解兩球質量關系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能．【詳解】由s-t（位移時間）圖象的斜率得到，碰前的位移不隨時間而變化，處于靜止．向速度大小為，方向只有向右才能與相撞，A正確；由圖讀出，碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，的速度為負方向，說明向左運動，B錯誤；由圖求出碰后和的速度分別為，根據動量守恒定律得，，代入解得，C正確；碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為，代入解得△E=0，D錯誤．【點睛】本題首先考查讀圖能力，抓住位移圖象的斜率等于速度是關鍵；其次要注意矢量的方向．10、AD【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運動，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故A正確、B錯誤．航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據公式a=rω2知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．根據可知，繩索彈力不為零，選項C錯誤，D正確．故選AD．11、BD【解析】

A、t時間內噴水質量為：水槍單位時間內噴出水的質量為故選項A錯誤；B、水槍在時間1s內做功轉化為水柱的動能即為高壓水槍的噴水功率，則：故選項B正確；C、t時間內噴出的水在t內速度減小為0，則由動量定理得：聯(lián)立得：，故選項C錯誤；D、水對高壓水槍的作用力向左，則手對高壓水槍的作用力水平向右，故選項D正確．12、BC【解析】

蠟塊在水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做勻速直線運動，都沒有加速度，所以合運動一定為直線運動，并且速度保持不變.A．軌跡為曲線與分析不符，故A錯誤B．軌跡為直線與分析相符，故B正確C．速度大小不變與分析相符，故C正確D．速度大小變化與分析不符，故D錯誤【點睛】兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動.二．填空題(每小題6分，共18分)13、見解析【解析】

驗證機械能守恒定律實驗器材：鐵架臺、打點計時器、紙帶、重錘、刻度尺、交流電源等；步驟：①固定好打點計時器，將連有重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住，讓重錘盡量靠近打點計時器；②接通電源，開始打點，松開紙帶，并如此重復幾次，取得幾條打點紙帶；③取下紙帶，挑選點跡清楚的紙帶，記下起始點O點，在離O點較遠處選擇幾個連續(xù)計數點（或計時點）并計算出各點的速度值；④測出各點距O點的距離，即為下落高度；⑤計算并比較mgh和是否相等．14、根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度1.38m/s3.90m/s11.7m/s20.12m/s打點計時器打下計時點A【解析】

（1）相鄰計數點間的時間間隔T=0.1s。根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點時小車的瞬時速度大小，即vB=x（2）作圖時注意，盡量使描繪的點落在直線上，若不能落地直線上，盡量讓其分布在直線兩側，如圖所示：根據圖線求出小車運動的加速度：a=Δv（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是零時刻的速度為0.12m/s，此速度的物理意義是：此速度的物理意義是打點計時器打下計時點A時紙帶對應的速度。15、0.180AB【解析】

（1）根據題意物體所受合外力