2024屆廣東省惠來縣前詹中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆廣東省惠來縣前詹中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、(本題9分)在圓軌道上運(yùn)行的國際空間站里，一宇航員A站在空間站地板上固定的臺秤B上，如圖所示，下列說法正確的是A．宇航員A不受地球引力作用B．臺秤B示數(shù)大小等于宇航員此時(shí)所受地球引力C．宇航員A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航員A將手中一小球無初速釋放，該小球?qū)⒙涞娇臻g站地板上2、(本題9分)一個(gè)100g的球從1.8m的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個(gè)過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g取10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負(fù)功C．物體的重力勢能一定減少0.55JD．物體的重力勢能一定增加1.25J3、(本題9分)炎熱的夏季室內(nèi)會有蒼蠅，拍蒼蠅成了我們生活中的一個(gè)小插曲.市場出售的蒼蠅拍，拍把長約30cm，拍頭是長12cm、寬10cm的長方形.這種拍的使用效果往往不好，拍頭打向蒼蠅，尚未打到，蒼蠅就飛了．若人拍蒼蠅時(shí)，拍把繞手腕轉(zhuǎn)動的快慢是相同的，有人將拍把增長到60cm，結(jié)果一打一個(gè)準(zhǔn)．其原因是A．拍頭的線速度變大了B．拍頭的角速度變大了C．拍頭的向心加速度變大了D．拍頭打蒼蠅的力變大了4、(本題9分)對于萬有引力定律的表達(dá)式F=Gm1①公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的②當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大③m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)④m1與m2受到的引力是一對平衡力A．①③B．②④C．①②④D．①④③5、(本題9分)在光滑的水平面上，用繩子系一小球做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，若繩子拉力為F，在小球經(jīng)過圓周的時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)所做的功為()A．0 B．RF C．RF D．RF6、(本題9分)一足球運(yùn)動員將質(zhì)量為lkg的足球由靜止以10m/s的速度用力踢出，假設(shè)運(yùn)動員踢球瞬間的平均作用力為200N，球在水平方向上運(yùn)動了30m停止，則人對球所做的功為（）A．50J B．500J C．200J D．6000J7、(本題9分)如圖，一內(nèi)壁為半圓柱形的凹槽靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為M，內(nèi)壁光滑且半徑為R,直徑水平；在內(nèi)壁左側(cè)的最髙點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小球P,將p由靜止釋放，則（）A．P在下滑過程中，凹槽對P的彈力不做功B．P在到達(dá)最低點(diǎn)前對凹槽做正功，從最低點(diǎn)上升過程中對凹槽做負(fù)功C．m和M組成的系統(tǒng)動量守恒D．凹槽的最大動能是8、(本題9分)“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)透露：我國計(jì)劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度的水平拋出一個(gè)小球，測出小球的水平射程為L.已知火星半徑為R，萬有引力常量為G，不計(jì)空氣阻力，不考慮火星自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度為C．火星的質(zhì)量為D．火星的平均密度為9、(本題9分)已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球的衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星下列表述正確的是（）A．衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距地面的高度為C．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為D．衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度10、(本題9分)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動．設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大 B．F一直增大C．F的功率減小 D．F的功率不變11、(本題9分)2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為12、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），以某一初速度由A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其加速度大小為g，物體在斜面上運(yùn)動的最高點(diǎn)為B，B點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為h，則從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動能損失了B．物體重力勢能增加了mghC．物體機(jī)械能損失了mghD．物體機(jī)械能損失了二、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)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶，在紙帶上選取個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。（1）紙帶的_____（填“左”或“右”）端與重物相連；（2）設(shè)重物質(zhì)量為m，在打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量大小為_____，動能變化量大小為_____。（3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_____。14、（10分）(本題9分)在用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中（1）圖中釋放紙帶的操作正確的是（____）（2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動能的增加量△Ek，這是因?yàn)開________________________________________________；（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制一小鐵球從A點(diǎn)自由下落，鐵球下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用刻度尺測出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿足關(guān)系式_____________________________，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。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）我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程，假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)位移x=1.6×103m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v=80m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g=10?（1）飛機(jī)滑跑過程中加速度a的大小；（2）飛機(jī)滑跑過程中牽引力的平均功率P。16、（12分）(本題9分)一輛質(zhì)量m=2×103kg的電動汽車在水平路面上由靜止啟動，其v—t圖像如圖所示，圖像在5s~20s間為曲線，其余部分均為直線。從t=5s時(shí)刻起汽車發(fā)動機(jī)的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動過程中汽車所受阻力恒為車重的0.1倍，重力加速度g=10m/s2，求：(1)汽車運(yùn)動過程中電機(jī)的最大功率；(2)汽車在速度為15m/s時(shí)的加速度大??；(3)汽車由靜止啟動到達(dá)到勻速運(yùn)動時(shí)的位移；17、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R、A端與圓心O等高，AD為水平面，B端在O的正上方，一個(gè)小球自A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn)，求：(1)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；(2)落點(diǎn)C與A點(diǎn)的水平距離；

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、C【解析】

A．宇航員隨國際空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動，宇航員A仍受到地球引力作用。故A錯(cuò)誤。B．空間站處于完全失重狀態(tài)，因此臺秤示數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力定律可知，宇航員A與地球的距離大于地球半徑，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正確；D．宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球受地球的萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，不會落到“地面上”，故D錯(cuò)誤；2、C【解析】在整個(gè)過程中，物體下降的高度為：h=1.8-1.25=0.55m；該過程中重力對物體做正功為：W=mgh=0.1×10×0.55=0.55J，故AB錯(cuò)誤；重力做多少正功重力勢能就減少多少，故小球的重力勢能一定減少0.55J，故C正確，D錯(cuò)誤．故C正確，ABD錯(cuò)誤．3、A【解析】要想打到蒼蠅，必須要提高線速度；由于蒼蠅拍質(zhì)量很小，故可以認(rèn)為人使用時(shí)蒼蠅拍的角速度一定，根據(jù)公式，提高拍頭的轉(zhuǎn)動半徑后，會提高線速度，A正確B錯(cuò)誤；拍蒼蠅的速度快慢與拍頭的向心加速度無關(guān)，與打蒼蠅的力的大小也無關(guān)，僅僅與拍頭的線速度有關(guān)，CD錯(cuò)誤．4、A【解析】公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的，選項(xiàng)A正確；萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用，故當(dāng)r趨近于零時(shí)，不能看做質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律不適用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)，選項(xiàng)C正確；m1與m2受到的引力是一對相互作用力，因作用在兩個(gè)物體上，不是平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.5、A【解析】

繩子拉著小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，繩子的拉力提供向心力，所以繩子拉力的方向始終與速度方向垂直，不做功，所以在小球經(jīng)過四分之一，圓周的過程中，F(xiàn)所做的功為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤．6、A【解析】

對于運(yùn)動員踢球的過程，根據(jù)動能定理W=Ek人對足球所做的功W=mv2=×1×102J=50J故選A7、BCD【解析】

P在下滑過程中，凹槽要向左退．凹槽對P的彈力要做功．根據(jù)力與位移的夾角分析P對凹槽做功情況．根據(jù)系統(tǒng)水平動量守恒和機(jī)械能守恒分析P到達(dá)內(nèi)壁右端最高點(diǎn)的位置．P下滑到最低點(diǎn)時(shí)凹槽動能最大，根據(jù)系統(tǒng)水平動量守恒和機(jī)械能守恒求凹槽的最大動能．【詳解】P在下滑過程中，P對凹槽有斜向左下方的壓力，凹槽要向左運(yùn)動，則凹槽對P的彈力與P相對于地面的速度不垂直，所以凹槽對P的彈力要做功，A錯(cuò)誤；P在到達(dá)最低點(diǎn)前對凹槽的壓力與凹槽位移的夾角為銳角，則P對凹槽做正功，P從最低點(diǎn)上升過程對凹槽的壓力與凹槽位移的夾角為鈍角，P對凹槽做負(fù)功，B正確；m和M組成的系統(tǒng)外力為零，故系統(tǒng)動量守恒，P下滑到最低點(diǎn)時(shí)凹槽動能最大，取水平向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平動量守恒和機(jī)械能守恒得，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得；凹槽的最大動能，聯(lián)立解得，CD正確．8、BC【解析】

某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測出小球的水平射程為L，根據(jù)分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A錯(cuò)誤；火星的第一宇宙速度為：，故B正確；由G＝mg，解得火星的質(zhì)量為：，故C正確；火星的平均密度為：，故D錯(cuò)誤；故選BC。9、AD【解析】

A．由萬有引力提供向心力，則有解得同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，所以衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故A正確；B．同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得則衛(wèi)星離地的高度為故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的軌道半徑r大于地球半徑R，所以衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心力小于，故C錯(cuò)誤；D．在地球表面上若不考慮地球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力，則有解得衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑r大于地球半徑R，則，故D正確。故選AD。10、AC【解析】由于木箱的速度保持不變，因此木箱始終處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯(cuò)誤；F的功率，可見在從0逐漸增大到90°的過程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤．11、AD【解析】

A、C項(xiàng)：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯(cuò)誤；B項(xiàng)：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由公式，所以“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為，故D正確．12、BC【解析】

A．滑塊上升過程中，受到重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，得到合力F=ma=mg沿斜面向下；動能減小量等于克服合力做的功，故△EK減=FS=mg?2h=2mgh故A錯(cuò)誤；B．物體上升了h，故重力勢能增加了mgh；故B正確；CD．系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于減小的動能和勢能之和，故△E減=△EK減-mgh=mgh故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、左紙帶和重物運(yùn)動過程中受紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦以及空氣阻力等作用【解析】

第一空.從O到C可以看出，相等時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，則紙帶的左端與重物相連；第二空.重物的重力勢能變化量大小為：第三空.中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大?。簞t：則動能變化量大小為：；第四空.通過計(jì)算可以看出，這是因?yàn)榧垘Ш椭匚镞\(yùn)動過程中受紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦作用以及空氣阻力等作用所造成的誤差。14、A重物下落過程中受到阻力作用【解析】

第一空.釋放重物前，讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上端，使得紙帶處于豎直，故A正確，BCD錯(cuò)誤。第二空.利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動能的增加量△EK，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^程中受到阻力作用，使得部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

第三空.根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小鐵球經(jīng)過光電門的速度大小為：，由于初速度為零，則動能的增加量為：，重力勢能的減少量為△Ep=mgh，若有：，也即有：時(shí)，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。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、（1）a=2m/s2（2）P=8.4×106W【解析】試題分析：飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，結(jié)合速度位移公式求解加速度；對飛機(jī)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律，以及P=Fv求解牽引力的平均功率；（1）飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，有v2=2ax①，解得a=2m/s2②（2）設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻，依題意可得F設(shè)發(fā)動機(jī)的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律有F-F設(shè)飛機(jī)滑跑過程中的平均速度為v，有v=在滑跑階段，牽引力的平均功率P=Fv⑥，聯(lián)立②③④⑤⑥式得P=8.4×106【點(diǎn)睛】考查牛頓第二定律，勻變速直