湖北省華大新2024年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

湖北省華大新2024年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。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。考試結(jié)束后，請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、下列說法中正確的是（）A．能源開發(fā)和利用的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程B．在能源的利用過程中，能量可利用的品質(zhì)不會降低C．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機械能消失了D．能源的利用受方向性的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的2、(本題9分)關于互成角度的兩個初速度為零的勻變速直線運動的合運動，下述說法正確的是()A．一定是直線運動 B．一定是曲線運動C．可能是直線運動，也可能是曲線運動 D．以上都不對3、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和首次比較精確地測出引力常量的科學家分別是（）A．卡文迪許、牛頓 B．牛頓、卡文迪許C．牛頓、伽利略 D．開普勒、伽利略4、(本題9分)一個做平拋運動的物體，初速度為，經(jīng)過一段時間，它的末速度與初速度的夾角為，重力加速度g取，則它下落的時間為A．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示為在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的圓錐擺關于擺球的受力，下列說法正確的是A．擺球同時受到重力、拉力和向心力的作用B．向心力是由重力和拉力的合力提供的C．拉力等于重力D．拉力小于重力6、(本題9分)如圖所示，、兩物塊質(zhì)量分別為和，用輕繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側(cè)，不計滑輪質(zhì)量和一切摩擦．開始時，、兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊，然后突然由靜止釋放，在下落的過程中（未與滑輪相碰，尚未落地），下列說法正確的是（）A．物塊重力勢能增加了B．物塊機械能減少了C．物塊向上運動的加速度大小為D．在物塊和組成的系統(tǒng)中，系統(tǒng)重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量7、如圖，光滑絕緣圓軌道固定在豎直面內(nèi)，整個圓周被4條直徑均分為8等份，表示圖中8個位置，其中A點是最低點。該豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強電場，一個帶正電的小球在軌道內(nèi)做完整的圓周運動。已知小球的重力和所受電場力大小相等。則下列關于小球運動過程中的說法正確的是（）A．小球在F點時的動能最小 B．小球在B點時對軌道的壓力最大C．小球在G點時的機械能最小 D．小球在A點時的動能最大8、(本題9分)圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖．塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的．下列表述正確的是A．到達集塵極的塵埃帶正電荷B．電場方向由集塵極指向放電極C．帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大9、(本題9分)如圖所示，完全相同的三個金屬小球a、b、c位于距離地面同一高度處現(xiàn)以等大的初速度使三個小球同時開始運動，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．落地之前，三個小球均做勻變速運動B．三個小球在落地時的動能不相等C．三個小球在落地時動量相同D．落地之前，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量相同10、(本題9分)如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個端點，AC為圓?。粋€質(zhì)量為m電荷量為-q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進入半圓軌道．不計空氣阻力及一切能量損失，關于帶電粒子的運動情況，下列說法正確的是A．小球一定能從B點離開軌道B．小球在AC部分可能做勻速圓周運動C．若小球能從B點離開，上升的高度一定小于HD．小球到達C點的速度可能為零11、(本題9分)如圖所示，傾角為37°的傳送帶以2m/s的速度沿圖示方向勻速運動現(xiàn)將一質(zhì)量為2kg的小木塊，從傳送帶的底端以v0＝4m/s的初速度，沿傳送帶運動方向滑上傳送帶。已知小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，傳送帶足夠長，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取gA．物塊運動時間為1.2sB．物塊發(fā)生的位移大小為1.6mC．物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6.4JD．摩擦力對小木塊所做功為12.8J12、如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過輕繩和輕質(zhì)滑輪懸掛著質(zhì)量為3m的物塊B，由靜止釋放物塊、B后(重力加速度大小為g)()A．相同時間內(nèi)，A、B運動的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細繩的拉力為35D．當B下落高度h時，速度為6gh二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)(1)某同學用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，已有重錘、鐵架臺、導線、鐵夾、紙帶、打點計時器、電源，還需要的器材是___________。(2)實驗中打點計時器接周期為T的交流電源，該同學得到的一條理想紙帶如圖所示，O點對應重物做自由落體運動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A，B，C到O點的距離如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g則從打下點到B點的過程中，重物增加的動能為______________(表達式用已知物理量的字母表示)(3)若代入實驗數(shù)值計算發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量△E略大于動能的增加量△Ek，這是因為________。(4)該同學繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出對應的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸畫出圖象，應是下圖中的_______(填選項的字母)14、(本題9分)某物理興趣小組設計了一個如圖所示的驗證機械能守恒定律的實驗裝置，實驗主要步驟如下：A．測出小鋼球的直徑d=10.50mm；B．用一根輕質(zhì)細線將質(zhì)量m=60g的小鋼球栓接起來，細線的另一端固定于懸點O，讓小鋼球靜止在最低點，用毫米刻度尺量出懸點到球心的長度；C．在小鋼球運動的最低點前后放置一組光電門，然后將細線拉至水平位置后，由靜止釋放小鋼球，同時啟動數(shù)字毫秒計時器，小鋼球通過光電門的擋光時間（1）小球運動到最低點的速度為__________m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）上述過程中小鋼球減少的重力勢能__________J，小鋼球增加的動能___________J．（，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）15、(本題9分)某同學做驗證機械能守恒實驗，實驗裝置如圖所示：(1)現(xiàn)有的器材為：帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、毫米刻度尺、導線及開關。為完成此實驗，還需要下列__________器材（填入正確選項前的字母）；A．秒表B．交流電源C．天平(2)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中紙帶上任意兩點間的_______；A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(3)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設重物的質(zhì)量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量＝___________，動能變化量＝___________；(4)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______。A．利用公式計算重物速度B．利用公式計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗算平均值的方法三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)某天文愛好者在地面觀測衛(wèi)星和衛(wèi)星繞地球做圓周運動的情況，測得時間內(nèi)衛(wèi)星運動的弧長為，衛(wèi)星與地心的連線轉(zhuǎn)過的角度為．已知萬有引力常量為，求：（1）地球的質(zhì)量；（2）若已知衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑為衛(wèi)星軌道半徑的兩倍，求衛(wèi)星運行的周期．17、（10分）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上；長為的剛性(既不伸長也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開始運動，不計一切摩擦AB均視為質(zhì)點重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時滑塊B受到水平力F的大?。?2)小球A滑到與圓心O同高度時的速度大?。?3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中，桿對滑塊B做的功。

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.能源利用是將一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式能的轉(zhuǎn)化過程，并不是單純的應用內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程；故A錯誤.B.能量耗散的過程中能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變，因此在能源的利用過程中，能量可利用的品質(zhì)會降低，故B錯誤.C.石子在運動和碰撞中機械能轉(zhuǎn)化為了物體及周圍物體的內(nèi)能，機械能并沒有消失；故C錯誤.D.能源在使用中存在品質(zhì)降低的現(xiàn)象，能量的耗散從能量轉(zhuǎn)換的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性；能源的利用受這種方向性的制約，所以能源的利用是有條件的，也是有代價的；故D正確.2、A【解析】

互成角度的兩個初速度為零的勻變速直線運動的合加速度恒定，合運動的性質(zhì)一定是勻變速，由于兩個運動的初速度為零，所以合運動一定是勻變速直線運動，故A正確；BCD錯誤；故選A3、B【解析】試題分析：發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的是牛頓，卡文迪許通過扭秤實驗首次比較精確地測出引力常量的值，開普勒發(fā)現(xiàn)了開普勒三定律，伽利略通過理想斜面實驗推出了力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動的原因，故B正確考點：考查了物理學史4、B【解析】物體做平拋運動，根據(jù)平拋運動的特點可知:，解得t=1.0s，故B正確，ACD錯誤．5、B【解析】A．小球受重力和拉力，兩個力的合力提供圓周運動的向心力．故B正確，A錯誤；C．設繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關系可知，所以拉力大于重力，故CD錯誤；故選：B．6、D【解析】在b下落h的過程中，a上升h，則物塊a重力勢能增加了mgh，選項A錯誤；物塊b重力勢能減少了2mgh，機械能減小量小于2mgh，選項B錯誤；物塊a向上運動的加速度大小為，選項C錯誤；在物塊a和b組成的系統(tǒng)中，只有重力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，則系統(tǒng)重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量，選項D正確；故選D.點睛：此題關鍵要知道AB系統(tǒng)的機械能守恒，單個物體的機械能是不守恒的，A的機械能增加，B的機械能減小.7、ABC【解析】

ABD．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球的重力和所受電場力大小相等，則重力和電場力的合力方向與豎直方向成45°斜向右下，即等效重力場的方向與豎直方向成45°斜向右下，所以小球在B點時的動能最大，小球在B點時對軌道的壓力最大，小球在F點時的動能最小。故AB兩項正確，D項錯誤。C．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球在G點時的電勢能最大，則小球在G點時的機械能最小。故C項正確。8、BD【解析】

本題考查運用分析實際問題工作原理的能力，解題時，抓住塵埃的運動方向是突破口，要求同學們熟練掌握靜電的防止與應用的具體實例．【詳解】AB．由圖示可知，集塵機電勢高，放電極電勢低，放電極與集塵極間電場方向向左，即電場方向由集塵極指向放電極，塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移，則知塵埃所受的電場力向右，故到達集塵極的塵埃帶負電荷，故A錯誤，B正確．C．電場方向向左，帶電塵埃所受電場力方向向右，帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相反，故C錯誤；D．由F=Eq可知，同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大，故D正確．9、AD【解析】

A、三個球初始高度相同，三個小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做勻變速運動，A正確；B、小球運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，則有：，由于三個小球的質(zhì)量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，則落地時動能大小相等，B錯誤。C、三個球初始高度相同，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，落地時速度的方向不同，所以動量不相等，C錯誤；D、三個小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動量定理可知，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正確；10、BC【解析】若電場力大于重力，則有可能不從B點離開軌道，A錯．若電場力等于重力，物體做勻速圓周運動，B正確．因電場力做負功，則機械能損失，上升的高度一定小于H，C正確．由圓周運動知識可知若小球到達C點的速度為零，則在此之前就已脫軌了，D錯11、AB【解析】

AB.第一階段：根據(jù)牛頓第二定律mg得a1x所用時間為t傳送帶位移為x劃痕為Δ第二階段mg得a2x所用時間為t傳送帶位移為x劃痕為Δ由以上分析可知，物體運動總時間為t=物體的總位移x=故AB正確；CD.產(chǎn)生總熱量為Q=μmg摩擦力第一階段做負功，第二階段做正功，摩擦力對小木塊所做功為W=-μmg故CD錯誤。12、AD【解析】

A.根據(jù)動滑輪的特點可知B下降s，A需要走動2s，而sAB.因為都是從靜止開始運動的，故有2×解得aAC.對A分析有T=m對B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對B，加速度為a根據(jù)速度位移公式，有v2=2a二．填空題(每小題6分，共18分)13、刻度尺12【解析】

第一空.打點計時器就是測量時間的器材，所以不需要秒表，驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，由于兩邊都有質(zhì)量，可以約去，所以不需要天平測量物體的質(zhì)量，也不需要彈簧秤。在實驗中需測量點跡間的距離取求解下降的高度和瞬時速度，所以需要刻度尺.第二空.從點O到打下計數(shù)點B的過程中，動能的增加量為ΔEk=12第三空.重力勢能的減少量轉(zhuǎn)化為增加的動能和其它損失的能，這是因為存在阻力的影響，阻力做負功導致機械能有部分損失.第四空.從O到某點，機械能守恒的表達式為mgh=12mv2-0，即驗證的等式為：v14、(1)4.20(2)0.5880.529【解析】（1）最低點小球的速度為：（2）小鋼球減少的重力勢能；小球增加的動能為；15、BAmghBC【解析】

(1)[1]本實驗中需要測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度和下降的高度，所以需要刻度尺。實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小