2023-2024學(xué)年河北省灤縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年河北省灤縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”是測(cè)出引力常量的物理學(xué)家()A．伽里略 B．卡文迪許 C．牛頓 D．開(kāi)普勒2、(本題9分)下面說(shuō)法中正確的是()A．速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線速度是不發(fā)生變化的C．平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與恒力方向的夾角保持不變D．萬(wàn)有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而萬(wàn)有引力恒量是由卡文迪許測(cè)定的3、(本題9分)將近1000年前，宋代詩(shī)人陳與義乘著小船在風(fēng)和日麗的春日出游時(shí)寫下詩(shī)句“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)，臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東．”，請(qǐng)問(wèn)詩(shī)句中的“云與我俱東”所對(duì)應(yīng)的參考系是()A．兩岸 B．船 C．云 D．詩(shī)人4、(本題9分)地球可以看做一個(gè)巨大的圓形拱橋，其橋面的半徑為地球半徑，一輛質(zhì)量為m的汽車在地面上行駛時(shí)，我們可設(shè)想：當(dāng)汽車速度達(dá)到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力可以為零，重力加速度取g，則此時(shí)駕駛員對(duì)座椅的壓力A．等于零B．等于mgC．大于mgD．小于mg但為不零5、(本題9分)高速公路上常有區(qū)間測(cè)速的警示牌，如圖所示。根據(jù)這個(gè)警示牌，小汽車通過(guò)這個(gè)區(qū)間的時(shí)間()A．不應(yīng)超過(guò)10min B．不應(yīng)超過(guò)6minC．不應(yīng)短于10min D．不應(yīng)短于6min6、(本題9分)運(yùn)動(dòng)員向靜止的球踢了一腳(如圖)，踢球時(shí)的力F＝100N，球在地面上滾動(dòng)了t＝10s停下來(lái)，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的沖量為()A．1000N?sB．500N?sC．0N?sD．無(wú)法確定7、(本題9分)如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地面上通過(guò)鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過(guò)了90°角）。下列有關(guān)此過(guò)程的說(shuō)法中正確的是A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．重物M的速度先減小后增大C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后減小8、半徑為r和R（r＜R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無(wú)初速地釋放，在下滑過(guò)程中兩物體（）A．機(jī)械能均逐漸減小B．經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等C．在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力相等D．在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等9、圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力的作用，根據(jù)此圖可做出正確判斷的是()A．帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B．場(chǎng)強(qiáng)的方向C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大10、(本題9分)下列說(shuō)法正確的是()A．力是使物體慣性改變的原因B．靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大C．乒乓球可快速被抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小D．為了防止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)，采用地腳螺釘固定在地面上，是為了增大機(jī)器的慣性11、(本題9分)關(guān)于幾個(gè)力與其合力，下列說(shuō)法正確的是()A．合力的作用效果跟原來(lái)那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同B．合力與原來(lái)那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C．合力的作用可以替代原來(lái)那幾個(gè)力的作用D．求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則12、(本題9分)如圖甲所示,一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱,木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A．木箱所受的最大靜摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大靜摩擦力fm=20NC．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.21D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖為某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中小車是由掛在小車前端一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕≤嚝@得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做（_________）A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)（2）根據(jù)第四次的紙帶（如圖所示）求得小車獲得的速度為_(kāi)______m/s。（保留三位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)同學(xué)們分別利用圖甲、乙所示的兩種裝置采用不同方案進(jìn)行“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與所受合外力關(guān)系”的的實(shí)驗(yàn)，其中小車A質(zhì)量約為350g，并與紙帶相連，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，托盤C內(nèi)裝有砝碼，托盤自身的質(zhì)量為5g；D為無(wú)線測(cè)力傳感器。兩種方案的不同在于:方案一采用托盤和砝碼的重力值作為小車受到的拉力，方案二則用傳感器D直接測(cè)量繩子對(duì)小車的拉力。(1)關(guān)于器材的選取，下列說(shuō)法正確的是（____________）A．方案一必須選取單個(gè)質(zhì)量盡量小的砝碼，如5克/個(gè)B．方案一可以選取單個(gè)質(zhì)量較大的砝碼，如50克/個(gè)C．方案二必須選取單個(gè)質(zhì)量盡量小的砝碼，如5克/個(gè)D．方案二可以選取單個(gè)質(zhì)量較大的砝碼，如50克/個(gè)(2)兩種方案都必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是（____________）A．需要將導(dǎo)軌的右端墊高以平衡摩擦力B．應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車C．為了減小誤差，每次小車應(yīng)從同一位置釋放D．需要記錄托盤中砝碼的質(zhì)量(3)某組同學(xué)利用方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并將所獲得的6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)地繪制在圖所示的a-F圖中，請(qǐng)你根據(jù)圖中點(diǎn)跡，繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線___________。(4)根據(jù)第(3)問(wèn)中你所繪制的圖線，可反映出該組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中的不妥之處是____________________________________________。(5)若某組同學(xué)利用方案一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室，忘記了將軌道右端墊高平衡摩擦力，一直是軌道處于水平狀態(tài)，請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明由這種操作和正確操作分別獲取的數(shù)據(jù)所繪制的a-F圖線的斜率和縱軸截距_____________________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖所示,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù).某時(shí)刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運(yùn)動(dòng),甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點(diǎn).甲和他的裝備總質(zhì)量為M1=90kg,乙和他的裝備（不包括A的質(zhì)量）總質(zhì)量為M2=90kg,為了避免直接相撞,乙把手中質(zhì)量為m=45kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開(kāi),此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對(duì)距離不變的同向運(yùn)動(dòng),且安全“飄”向空間站.求：(1)乙要以多大的速度v(相對(duì)于空間站)將物體A推出?(2)設(shè)甲與物體A作用時(shí)間為t=0.5s,求甲與A的相互作用力F的大?。?6、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)為l，板間電壓為U，板間距為d，粒子能夠射出電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力．因?yàn)榱Ｗ釉陔妶?chǎng)中只受到豎直向下的恒定的電場(chǎng)力作用，所以粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)類似于平拋運(yùn)動(dòng)．求：(1)粒子在電場(chǎng)中的加速度大??；(2)粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間；(3)粒子射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度；(4)粒子射出電場(chǎng)時(shí)合速度與初速度方向的夾角的正切值；(5)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向偏移的距離．17、（12分）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=1.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧(長(zhǎng)度不計(jì))，其彈性勢(shì)能為10.0J，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的速度之比是vA︰vB=4︰1。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A與墻壁碰撞前后動(dòng)能不變且碰撞時(shí)間不計(jì)。求：(1)彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；(2)物塊A、B中有一個(gè)停下來(lái)時(shí)，A與B之間的距離。

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

當(dāng)卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量出引力常量后可計(jì)算地球的質(zhì)量，故他被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故B正確；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D錯(cuò)誤；2、D【解析】

A.速度變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.線速度是矢量，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線速度的方向不斷發(fā)生變化的．故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與重力方向之間的夾角逐漸減小．故C錯(cuò)誤；D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出來(lái)萬(wàn)有引力常量，故D正確．3、A【解析】云和我（詩(shī)人）都在向東運(yùn)動(dòng)，是假定兩岸不動(dòng)，以兩岸為參考系．所以答案選A．4、A【解析】對(duì)車，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力提供向心力可得：mg＝m；對(duì)人，設(shè)座椅對(duì)人的支持力為N，則：m1g-N＝m1，解得N=0，即駕駛員與座椅之間沒(méi)有作用力，故選A．5、C【解析】

由警示牌可知小汽車最大速度為：vm=120km/h、s=20km；則小汽車在區(qū)間測(cè)速段運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為：；A.不應(yīng)超過(guò)10min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.不應(yīng)超過(guò)6min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.不應(yīng)短于10min，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.不應(yīng)短于6min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、D【解析】由題，踢球時(shí)的力，但不知道該力作用的時(shí)間，所以不能求出力的沖量，故ABC錯(cuò)誤，D正確。點(diǎn)睛：該題考查沖量的計(jì)算，但在解答的過(guò)程中要注意時(shí)間是球在地面上滾動(dòng)的時(shí)間，不是的力的作用時(shí)間。7、CD【解析】

ABD.設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為，該線速度在繩子方向上的分速度就為．θ的變化規(guī)律是開(kāi)始最大（90°）然后逐漸變小，所以，逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲螅瑸棣豅；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減小．AB錯(cuò)誤D正確。C.繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL，故C正確。8、CD【解析】

A：圓形槽光滑，兩小球在下滑過(guò)程中，均只有重力做功，機(jī)械能守恒。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B：對(duì)左側(cè)小球的下滑過(guò)程，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mgr=12mv12=C：設(shè)左側(cè)小球在最低點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力為FN1；對(duì)左側(cè)小球在最低點(diǎn)時(shí)受力分析，據(jù)牛頓第二定律可得FN1-mg=mD：取任一高度處為參考平面，兩球在最高點(diǎn)無(wú)初速釋放時(shí)的機(jī)械能相等；下滑過(guò)程中，兩球的機(jī)械能守恒，則兩球在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等。故D項(xiàng)正確。9、CD【解析】

AB.由圖可知，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向左彎曲，說(shuō)明粒子在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線向左。由于電場(chǎng)線方向不明，無(wú)法確定粒子的電性，也無(wú)法判斷電場(chǎng)的方向，故AB項(xiàng)與題意不相符；C.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向左彎曲，說(shuō)明粒子在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線向左，故C項(xiàng)與題意相符；D.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密與電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱的關(guān)系，判斷出a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故a點(diǎn)的電場(chǎng)力的大，根據(jù)牛頓第二定律可知，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度比b點(diǎn)的加速度大，故D項(xiàng)與題意相符。10、CD【解析】：選CD.物體慣性大小與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，A、B均錯(cuò)誤；乒乓球質(zhì)量小、慣性小、狀態(tài)容易改變，可快速被抽殺，C正確；用地腳螺釘把機(jī)器固定在地球上，相當(dāng)于增大了機(jī)器的質(zhì)量，也就增大了機(jī)器的慣性，因此機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就難以發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象，D正確．11、ACD【解析】合力的作用效果跟原來(lái)那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，選項(xiàng)A正確；合力與分力效果相等，但合力不是物體受到的力，故B錯(cuò)誤；合力的作用可以替代原來(lái)那幾個(gè)力的作用，選項(xiàng)C正確；求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則，選項(xiàng)D正確；故選ACD.12、AD【解析】

由圖乙知木箱受的最大靜摩擦力為fm=21N，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)木箱運(yùn)動(dòng)后受的是滑動(dòng)摩擦力，大小為f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】對(duì)物體正確受力分析，知道什么時(shí)候的摩擦力是靜摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與拉力無(wú)關(guān)是正確解題的關(guān)鍵．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD2.00【解析】

第一空.實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做是為了平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功，使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)；故選CD。第二空.各點(diǎn)之間的距離相等的時(shí)候小車做直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知，兩個(gè)相鄰的點(diǎn)之間的距離是4.00cm時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用公式：v=xt可得14、ADAB見(jiàn)解析圖平衡摩擦過(guò)度見(jiàn)解析【解析】

(1)[1]乙裝置由于有力傳感器，則不需要測(cè)量并記錄托盤及托盤中砝碼的總質(zhì)量，也不要求托盤及盤中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量，而甲裝置是需要的。故選AD.(2)[2]兩種方案都需要將導(dǎo)軌的右端墊高以平衡摩擦力，這樣才能保證拉力的功等于合外力的功，A正確；根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用規(guī)范，兩種方案都需要應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車，B正確；測(cè)量過(guò)程中與小車是否在同一位置釋放無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；乙裝置由于有力傳感器，則不需要測(cè)量并記錄托盤及托盤中砝碼的總質(zhì)量，故D錯(cuò)誤.(3)[3]關(guān)系圖線如圖所示：(4)[4]由圖可知當(dāng)F=0時(shí)加速度a不為零，所以不妥之處在于右端墊得過(guò)高，平衡摩擦過(guò)度.(5)[5]由牛頓第二定律可知，未平衡摩擦?xí)r有：得：平衡摩擦?xí)r有：得：兩次對(duì)比可知，忘記右端墊高平衡摩擦對(duì)圖像斜率無(wú)影響，但在縱軸上會(huì)產(chǎn)生的負(fù)截距.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、(1)5.2m/s(2)432N【解析】

(1)以甲、乙、A三者組成的