2024年云南省昆明黃岡實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024年云南省昆明黃岡實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。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(jié)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：（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、一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示，由圖象可知()A．質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向做勻速運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做勻速運(yùn)動(dòng)C．t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度是5m/sD．t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度是-5m/s2、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小孩(可視為質(zhì)點(diǎn)做雜技表演。一不可伸長的輕繩一端，固定于距離水平安全網(wǎng)高為H的O點(diǎn)，小孩抓住繩子的另一端P點(diǎn)，從與O點(diǎn)等高的位置由靜止開始向下擺動(dòng)，小孩運(yùn)動(dòng)到繩子豎直時(shí)，松手，離開繩子做平拋運(yùn)動(dòng)，落到安全網(wǎng)上。已知P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l(0<l<H)，空氣阻力不計(jì)。下列說法正確的是A．l越大，小孩在O點(diǎn)正下方松手前瞬間，對(duì)繩子的拉力越大B．l越小，小孩在O點(diǎn)正下方松手前瞬間，對(duì)繩子的拉力越大C．當(dāng)l=時(shí)，小孩在安全網(wǎng)上的落點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離為HD．當(dāng)l=時(shí)，小孩在安全網(wǎng)上的落點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離為2H3、如圖所示的情況中，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢均相同的是（）A．甲圖：離點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖：兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖：兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷連線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖：帶電平行金屬板兩板間分別靠近兩板的a、b兩點(diǎn)4、(本題9分)如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h．若將小球A換為質(zhì)量為2m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為（已知重力加速度為g，且不計(jì)空氣阻力）（）A． B． C． D．05、(本題9分)三個(gè)同學(xué)用同一個(gè)彈簧拉力器(如圖)來比試臂力，大家都不甘示弱，結(jié)果每個(gè)人都能把手臂撐直，則()A．手臂長的人所用的拉力大 B．臂力大的人所用的拉力大C．體重大的人所用的拉力大 D．三個(gè)人所用的拉力一樣大6、(本題9分)某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，描出了如圖所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，其中偏差較大的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)B出現(xiàn)的原因可能是（）A．小球滾下的高度較其他各次高B．小球滾下的高度較其他各次低C．小球滾下時(shí)具有一定的初速度D．以上說法均有可能7、如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)．一電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢能減小W1：若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢能減小W2，下列說法正確的是（）A．此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行B．若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場力做功一定為C．若c、d之間的距離為L，則該電場的場強(qiáng)大小一定為D．若W1=W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢差8、在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)電阻為r，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片P從圖示位置向下滑動(dòng)的過程中A．電路中的總電流變大B．路端電壓變小C．通過電阻R2的電流不變D．通過滑動(dòng)變阻器R1的電流變小9、在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過時(shí)間、通過位移后，動(dòng)量變?yōu)椋瑒?dòng)能變?yōu)?，以下說法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動(dòng)量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動(dòng)量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過時(shí)間，其動(dòng)能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過位移，其動(dòng)能等于10、(本題9分)如圖所示,用長為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是(

)A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力有可能為零C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)的速率為零D．小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力11、(本題9分)如圖所示,某條電場線上有a、b、c三點(diǎn)，其中ac=cb=10cm，已知a、b兩點(diǎn)的電勢分別為φa=-6V,φb=4V,若將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場力作用下沿著電場線向a點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是()A．該點(diǎn)電荷帶正電B．電場在c點(diǎn)處的電勢為φc=-1VC．該電場的場強(qiáng)E=100N/CD．該點(diǎn)電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做的功多12、(本題9分)2015年人類首次拍攝到冥王星的高清圖片，為進(jìn)一步探索太陽系提供了寶貴的資料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它屬于“矮行星”，表面溫度很低，上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài)，已知冥王星的質(zhì)量遠(yuǎn)小于地球的質(zhì)量，繞太陽的公轉(zhuǎn)的半徑遠(yuǎn)大于地球的公轉(zhuǎn)半徑．根據(jù)以上信息可以確定()A．冥王星公轉(zhuǎn)的周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期B．冥王星的公轉(zhuǎn)速度一定小于地球的公轉(zhuǎn)速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度二、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)某同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗(yàn)證機(jī)械能守恒。頻閃儀每隔相等時(shí)間短暫閃光一次，照片上記錄了鋼球在各個(gè)時(shí)刻的位置。（1）操作時(shí)比較合理的做法是____。A．先打開頻閃儀再釋放鋼球B．先釋放鋼球再打開頻閃儀（2）用刻度尺在照片上測量鋼球各位置到釋放點(diǎn)O的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度為g，已知頻閃照相頻率為f，實(shí)際長度與照片上長度之比為k。選用以上各物理量符號(hào)，驗(yàn)證從O到A過程中鋼球機(jī)械能守恒成立的關(guān)系式為：2gs5=______。14、（10分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出，沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點(diǎn)距確定小車的速度v1。c.換用2條、3條……同樣的橡皮筋重復(fù)幾次（每次都從同一初始位置釋放小車），分別求出小車的速度vl、v2……。d.通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有___________和___________。（填選項(xiàng)代號(hào)）A．220V、50Hz的交流電源B．低壓直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平F.彈簧測力計(jì)（2）實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)B．確保橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰三、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）假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領(lǐng)先水平的神州X號(hào)宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時(shí)間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號(hào)宇宙飛船繞火星運(yùn)動(dòng)的周期；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星表面的重力加速度。16、（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,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??？17、（12分）黑洞是時(shí)空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體，黑洞的產(chǎn)生過程類似于中子星的產(chǎn)生過程。某中子星的球體半徑為，在距中子星表面高度處繞中子星運(yùn)動(dòng)的小星球其周期為。已知引力常量為，中子星質(zhì)量分布均勻。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。

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】A、B、根據(jù)位移時(shí)間圖象的斜率等于速度，斜率的正負(fù)表示速度的方向，則知質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確．D、質(zhì)點(diǎn)的速度不變，為，故D錯(cuò)誤．故選B.【點(diǎn)睛】位移圖象表示物體的位移隨時(shí)間的變化情況，不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，其斜率等于速度，要注意與v-t圖象的區(qū)別，不能搞混．2、C【解析】

AB.從P到O點(diǎn)正下方，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgl＝mv2；在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可知：F-mg=，解得：F=3mg，則小孩在O點(diǎn)正下方松手前瞬間，對(duì)繩子的拉力是定值，與繩長無關(guān)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD.當(dāng)l=時(shí)，到達(dá)最低點(diǎn)的速度為：；做平拋運(yùn)動(dòng)，則：，小孩在安全網(wǎng)上的落點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離為x=vt=H，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.3、B【解析】

A.a、b是離點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)，處于同一等勢面上，電勢相同，場強(qiáng)大小相等，但方向不同，則電場強(qiáng)度不同，故A項(xiàng)與題意不相符；B.等量異種電荷連線的中垂線是一條等勢線，則a、b的電勢相同．由于電場線關(guān)于兩電荷連線上下對(duì)稱，而且都與等勢面垂直，所以場強(qiáng)的大小和方向都相同，故B項(xiàng)與題意相符；C.根據(jù)電場線的對(duì)稱性可知，ab兩點(diǎn)電勢相同，場強(qiáng)大小相等，但方向相反，所以電場強(qiáng)度不同，故C項(xiàng)與題意不相符；D.a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點(diǎn)，電場強(qiáng)度相同，a點(diǎn)的電勢大于b點(diǎn)的電勢，故D項(xiàng)與題意不相符．4、B【解析】

小球A下降h過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh﹣W1=0小球B下降h過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有:2m?gh﹣W1=﹣0聯(lián)立解得，故選B.5、A【解析】

A.根據(jù)胡克定律知，彈簧的彈力與彈簧伸長的長度成正比，則知手臂長的人彈簧伸長量大，所用的拉力大，選項(xiàng)A正確；BC.拉力的大小與臂力大小和體重?zé)o關(guān)，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤。

D.由以上分析可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、B【解析】小球滾下的高度越低，其做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度越小，其軌跡線越陡，越靠近y軸，所以可能原因?yàn)锽。7、BD【解析】試題分析：利用電場力做功，可以找到兩點(diǎn)之間電勢差的關(guān)系，要知道中點(diǎn)電勢和兩端點(diǎn)電勢之間的關(guān)系．A、選項(xiàng)根據(jù)題意無法判斷，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B、由于電場為勻強(qiáng)磁場，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)，所以若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場力做功一定為,故B正確；C、因?yàn)椴恢绖驈?qiáng)電場方向，所以場強(qiáng)大小不一定是，故C錯(cuò)誤；D、若W1=W2，說明由因?yàn)?；解得：，故D正確；故選BD點(diǎn)睛：對(duì)勻強(qiáng)電場的電場特征要了解，利用電場力做功與電勢差之間的關(guān)系求解．8、AB【解析】A、在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片P向下滑動(dòng)的過程中，接入電路的變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律分析電路中的總電流變大，故A正確；

B、路端電壓，I變大，E、r不變，則U變小，故B正確；

C、路端電壓U變小，通過電阻的電流變小，故C錯(cuò)誤；

D、總電流變大，通過電阻的電流變小，所以通過滑動(dòng)變阻器的電流必定變大，故D錯(cuò)誤。9、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過時(shí)間t、通過位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為，由動(dòng)量定理可知，由動(dòng)能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能，物體的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量，物體的動(dòng)能，故B正確C錯(cuò)誤．10、BD【解析】A、由公式知,只有速度時(shí)，小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力為重力，A錯(cuò)誤；B、速度時(shí)，小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力為零，B正確；C、若小球剛好能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率，C錯(cuò)誤；D、由公式知小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球的重力，D正確；故選BD．【名師點(diǎn)睛】在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，重力和繩子拉力的合力提供向心力，都指向圓心．根據(jù)向心力公式，可求出最高點(diǎn)的最小速度；可知最低點(diǎn)的拉力大于重力．11、AD【解析】A、沿著電場線方向電勢降低，則電場強(qiáng)度方向從b到a，將一點(diǎn)電荷從b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿著電場線向a點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)，則電場力方向由b到a，所以該電荷為正電荷，故A正確；B、C、點(diǎn)電荷從b到a的過程中，加速度逐漸減小，則電場力逐漸減小，電場強(qiáng)度逐漸減小，則c點(diǎn)處的電勢小于-1V，電場是非勻強(qiáng)電場，故無法求出場強(qiáng)，故B、C均錯(cuò)誤；D、由可知Ubc>Uca，則由可知電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做的功比從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做的功多，故D正確．故選AD．【點(diǎn)睛】知道電場線的物理意義：電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，電場線的方向表示電勢的高低，明確電場力做功與電勢能的關(guān)系．12、AB【解析】試題分析：根據(jù)得，，軌道半徑越大，周期越大，可知冥王星的公轉(zhuǎn)周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故A正確；根據(jù)，可以得到：則半徑越大，則速度越小，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)得，，兩者的質(zhì)量關(guān)系已知，但是半徑關(guān)系未知，無法比較表面的重力加速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)公式：，則第一宇宙速度為：，兩者的質(zhì)量關(guān)系已知，但是半徑關(guān)系未知，無法比較第一宇宙速度大小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較大小．根據(jù)萬有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表達(dá)式，從而分析比較．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Ak【解析】

第一空：從實(shí)驗(yàn)室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此必須先打開頻閃儀再釋放鋼球，故A操作合理，B操作不合理；第二空：在OA段運(yùn)動(dòng)過程中，A點(diǎn)的速度為，則動(dòng)能的增加量為：，而減小的重力勢能：，驗(yàn)證從O到A過程中鋼球機(jī)械能守恒成立的關(guān)系式為：。14、（1）AC（2）B【解析】

第一空.第二空.實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離處理數(shù)據(jù)，故選AC；第三空.實(shí)驗(yàn)中平衡小車受到的摩擦力，目的是使小車受到的