2023-2024學年河北省張家口市宣化一中張北一中高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學年河北省張家口市宣化一中張北一中高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，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)兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示．一個電量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放，其運動的v～t圖象如圖乙所示，其中B點處為整

條圖線切線斜率最大的位置（圖中標出了該切線）．則下列說法正確的（）A．B點為中垂線上電場強度最大的點，場強B．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大C．由C點到A點的過程中，電勢逐漸升高D．AB兩點電勢差

V2、(本題9分)甲、乙兩小球都在水平面上做勻速圓周運動，它們的線速度大小之比為1∶2，角速度大小之比為3∶2，則兩球的向心加速度大小之比為（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:23、(本題9分)如圖所示，用硬質(zhì)輕桿固定的兩個小球A、B分別處于光滑的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)改變力F的大小使B球沿斜面向上移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動前相比，下列說法正確的是（）A．推力F變大 B．斜面對B的彈力變大C．墻面對A的彈力變小 D．輕桿受到作用力變大4、(本題9分)太陽系中有一顆繞太陽公轉(zhuǎn)的行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的4倍，則該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年5、(本題9分)在下列情況中，汽車對拱形橋頂部的壓力最小的是（）A．以較小的速度駛過半徑較大的橋B．以較小的速度駛過半徑較小的橋C．以較大的速度駛過半徑較大的橋D．以較大的速度駛過半徑較小的橋6、如圖所示，船夫用撐桿撐船前行，則（）A．船對人的力小于人對船的力B．船對水的力大于水對船的力C．人對撐桿的力與撐桿對人的力大小相等D．撐桿對河底的力大于河底對撐桿的力7、(本題9分)北京時間2012年10月，我國第16顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們運行周期的可能不同B．它們的運行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等8、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從高h處由靜止自由下落，經(jīng)時間t落地，關于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時重力的功率等于9、一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個小球，靜止時小球處于O點，如圖所示．將小球向下壓至A點位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復運動，小球到達的最高位置為B點，忽略空氣阻力的影響．則關于小球從A點向上運動至B點的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對小球始終做正功B．小球在O點時的動能達到最大C．小球在B點時彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小10、(本題9分)如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中a和c是從同一點拋出的，b和c落在地面上同一點，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時間相同 B．a(chǎn)和c的飛行時間相同C．c的水平速度比a的大 D．a(chǎn)的水平速度比b的大11、(本題9分)一個連同裝備總質(zhì)量M=100kg的宇航員，脫離飛船進行太空行走后，在與飛船相距d=45m的位置與飛船保持相對靜止．所帶氧氣筒中還剩有m0=0.5kg氧氣，氧氣除了供他呼吸外，還需向與飛船相反方向噴出一部分氧氣以獲得使他回到飛船反沖速度v′，為此氧氣筒上有可使氧氣以v=50m/s速度噴嘴．按照物理原理：如果一次性噴出氧氣質(zhì)量為m，噴氣速度為v，則其獲得反沖速度v′=mv/M，已知耗氧率為R=2.5×10-4kg/s（即每秒鐘呼吸消耗氧氣量）．則為保證他安全返回飛船，一次性噴出氧氣質(zhì)量m可能為（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg12、(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的關系如圖乙所示,g取10m/s2,下列說法正確的是()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．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.21D．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2二．填空題(每小題6分，共18分)13、在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上的A點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，讓結(jié)點到達紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整：(1)用鉛筆描下結(jié)點位置，記為O；(2)記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2，___________；(3)只用一個彈簧測力計，___________，記錄測力計的示數(shù)F′，沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成直線；(4)圖乙是某同學在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖，圖中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次實驗時，一同學得到力F1的方向沿圖丙中OP方向，力F2的方向沿圖中OM方向，兩個分力的大小分別為F1=2.0N、F2=2.4N，請根據(jù)圖中標示的單位長度作出F1、F2的合力F；____________(6)根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=___________N(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)14、某同學在用電流表和電壓表測定干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中：(1)有如下器材可供選擇：A．干電池1節(jié)（電動勢約為1.5V）B．滑動變阻器R1（0～20Ω）C．滑動變阻器R2（0～2kΩ）D．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻約為2kΩ）E.電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻約為3kΩ）F.電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）G.開關S、導線若干等其中滑動變阻器應選________，電壓表應選______（均選填器材前的選項字母）。(2)為了最大限度地減小實驗誤差，請在下面的虛線框中畫出該實驗最合理的電路圖___。(3)該同學按照正確的電路圖連接好實物圖，操作規(guī)范，開始實驗。然后多次改變滑動變阻器滑片的位置，記錄相應電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了U-I圖線如圖所示，則根據(jù)此圖線可以求出被測干電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=________Ω。15、(本題9分)某同學用下圖所示裝置來驗證動量守恒定律，實驗時先讓a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次．回答下列問題：（1）在安裝實驗器材時斜槽的末端應____________．（2）小球a、b質(zhì)量ma、mb的大小關系應滿足ma_____mb，兩球的半徑應滿足ra______rb（選填“＞”、“＜”或“=”）．（3）本實驗中小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示，這時小球a、b兩球碰后的平均落地點依次是圖中水平面上的________點和_________點．在本實驗中結(jié)合圖，驗證動量守恒的驗證式是下列選項中的_____________．A．

B．

C．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊．求：(1)當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大??；(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度．17、（10分）(本題9分)如圖所示，將一個小球從水平地面O點正上方某處，以v0=10m/s的初速度水平拋出，小球落在水平地面上A點，O、A兩點相距x=20m，不計空氣阻力，求：(1)小球在空中運動的時間t；(2)拋出點距離水平地面的高度h.

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】

A、速度時間圖像中圖線的斜率表示加速度，加速度越大，則受到的電場力越大，即電場強度越大，故在B點的加速度最大，其大小為，根據(jù)牛頓第二定可得，解得，故A錯誤；B、從C到A過程中速度增大，即動能增大，電場力做正功，電勢能減小，同一正電荷的電勢能減小，則電勢減小，故BC錯誤；D、從圖中可知A、B兩點的速度分別為：，物塊在B到A過程，根據(jù)動能定理得：，得到：，則，故D正確。2、C【解析】

根據(jù)a=vω，則兩球的向心加速度大小之比為3：4，故ABD錯誤，C正確.3、C【解析】先對小球A受力分析，受重力、墻壁的支持力、輕桿的彈力，如圖所示：

根據(jù)共點力平衡條件，有：F彈=；FN=mgtanα；由于α減小，墻面對A的彈力減小，輕桿對A的彈力變??；故C正確，D錯誤；再對AB整體受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示；根據(jù)共點力平衡條件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α減小，β不變，則推力F減?。恍泵鎸的彈力不變；故B錯誤；故選C．點睛：本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答．本題也可以利用圖解法來分析；注意整體法和隔離法的應用．4、D【解析】

設地球半徑為R，則行星的半徑為4R，根據(jù)開普勒第三定律得：解得：地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，則說明該行星的公轉(zhuǎn)周期為8年．A.10年與計算結(jié)果不符，故A不符合題意．B.2年與計算結(jié)果不符，故B不符合題意．C.4年與計算結(jié)果不符，故C不符合題意．D.8年與計算結(jié)果相符，故D符合題意．5、D【解析】汽車對凸形橋頂部的壓力有：，得，D正確．6、C【解析】

作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，它們大小相等，方向相反，同時產(chǎn)生同時消失，同時發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體．【詳解】船對人的力與人對船的力互為作用力與反作用力，大小相等，故A錯誤；船對水的力和水對船的力互為作用力和反作用力，大小相等，故B錯誤．人對撐桿的力與撐桿對人的力互為作用力和反作用力，大小相等，故C正確；撐桿對河底的力與河底對撐桿的力互為作用力和反作用力，大小相等，故D錯誤．故選C．【點睛】掌握了作用力和反作用力的關系（作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，它們大小相等，方向相反，同時產(chǎn)生同時消失，同時發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體）即可順利解決此類問題．7、BD【解析】A項：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯誤；B項：根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mC項：根據(jù)向心加速度a=4D項：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對地面靜止，故D正確。點晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。8、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯誤，C正確；D.落地時的瞬時速度為：，落地時重力的瞬時功率為：，故D錯誤。9、BD【解析】

A．小球從A點向上運動至B點的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負功，故A錯誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運動，在O點，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動能最大，故B正確；C．對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，當小球的機械能最小時，彈簧的彈性勢能最大，從A到B的過程中，A點小球的機械能最小，則A點彈性勢能最大，故C錯誤；D．系統(tǒng)機械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢能增大，則彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小，故D正確。10、BD【解析】

AB．由圖知據(jù)可得：故A項錯誤，B項正確。CD．由圖知據(jù)可得：故C項錯誤，D項正確。11、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10?4kg/s，設噴出氧氣的質(zhì)量為m，返回的時間為t，則返回速度v′=mv/M==0.5m，運動的時間t=d/v′=

①宇航員耗氧：Rt=m0?m，即2.5×10?4×t=0.5?m，t=4000×(0.5?m)=，即400m2?200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD錯誤，BC正確．故選BC.點睛：一次性噴出的氧氣質(zhì)量為m，根據(jù)題意得出宇航員及裝備獲得反沖速度，再根據(jù)速度公式求出宇航員返回飛船的時間，得出此段時間內(nèi)宇航員消耗的氧氣和一次性噴出的氧氣質(zhì)量以及總氧氣質(zhì)量之間的關系，聯(lián)立方程進行求解，最終得出一次性噴出氧氣質(zhì)量的范圍．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錯誤；當木箱運動后受的是滑動摩擦力，大小為f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】對物體正確受力分析，知道什么時候的摩擦力是靜摩擦力，滑動摩擦力與拉力無關是正確解題的關鍵．二．填空題(每小題6分，共18分)13、沿細繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成直線將細繩(套)的結(jié)點拉到O點F′見解析3.8N【解析】

第一空.記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2，沿細繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成直線；第二空.只用一個彈簧測力計，將細繩(套)的結(jié)點拉到O點；第三空.圖中的F與F′兩力中，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形法則畫出的合力的理論值，F(xiàn)′是實際值，則方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如圖；第五空.根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為