2024屆甘肅省甘谷一中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆甘肅省甘谷一中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)硬盤是電腦主要的存儲媒介，信息以字節(jié)的形式存儲在硬盤的磁道和扇區(qū)上，家用臺式電腦上的硬磁盤的磁道和扇區(qū)如圖所示。若某臺計算機上的硬盤共有個磁道（即個不同半徑的同心圓），每個磁道分成個扇區(qū)，每個扇區(qū)可以記錄個字節(jié)。電動機使磁盤以的角速度勻速轉(zhuǎn)動，磁頭在讀寫數(shù)據(jù)時是不動的，磁盤每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道。則（）A．磁頭在內(nèi)圈磁道與外圈磁道上運動的線速度相同B．硬盤的轉(zhuǎn)速為C．一個扇區(qū)通過磁頭所用時間約為D．不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間，計算機內(nèi)最多可以從一個硬盤面上讀取個字節(jié)2、質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面。下列說法中正確的是（）A．物體的重力勢能減少mgh B．物體的動能增加mghC．物體的機械能減少mgh D．重力做功mgh3、如圖所示為一水平傳送帶，以5m/s的速率順時針運轉(zhuǎn)，AB間距為4m?，F(xiàn)將1kg的小塊經(jīng)放在傳送帶的左端，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)＝0.5，重力加速度取10m/s2。小物塊從傳送帶左端運動到右端的過程中A．小物塊一直做勻加速運動B．傳送帶對小物塊做功為20JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5JD．電動機由于傳送小物塊多消耗的電能為12.5J4、(本題9分)已知河水的流速保持不變，小船在靜水中的速度恒定且大于河水的流速。如圖所示，為使小船由河岸O點沿虛線垂直河岸航行，船頭的指向可能為圖中的A．①方向 B．②方向 C．③方向 D．④方向5、如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，用一個勁度系數(shù)為k的豎直輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，現(xiàn)在用力F緩慢拉A直到B剛好離開地面，則這一過程中力F做的功至少為（）A． B．C． D．6、(本題9分)一小球從空中由靜止釋放，不計空氣阻力(g取10m/s2)．下列說法正確的是()A．第2s末小球的速度為20m/sB．前2s內(nèi)小球的平均速度為20m/sC．第2s內(nèi)小球的位移為10mD．前2s內(nèi)小球的位移為20m7、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．b、c的環(huán)繞周期相等，且大于a的環(huán)繞周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c8、一半徑為R的球形行星繞其自轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，若質(zhì)量為m的物體在該星球兩極時的重力為G0，在赤道上的重力為，則（）A．該星球自轉(zhuǎn)的角速度大小為B．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速率為C．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速率為D．放置于此星球表面緯度為60°處的物體，向心加速度大小為9、(本題9分)如圖所示，用高壓水槍噴出的強力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為D，水流速度大小為，方向水平向右．水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說法正確的是A．水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為B．高壓水槍的噴水功率為C．水柱對煤層的平均沖擊力大小為D．手對高壓水槍的作用力水平向右10、下列關(guān)于電場強度的兩個表達式E＝F/q和E＝kQ/r2的敘述,正確的是（）A．E＝F/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的試探電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量B．E＝kQ/r2是點電荷場強的決定式，Q是放入電場中的檢驗電荷的電荷量C．E＝F/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量，它適用于任何電場D．從點電荷場強計算式分析庫侖定律的表達式F＝kq1q2r2，式kq2r2是點電荷q二、實驗題11、（4分）用如圖所示裝置來探究功和動能變化的關(guān)系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內(nèi)有砂子），滑輪質(zhì)量、摩擦不計，重力加速度大小為g．（1）實驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是__________.（2）用游標卡尺測量遮光條的寬度d.（3）實驗主要步驟如下：①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；②小桶P（內(nèi)有沙子）的質(zhì)量_________（填“需要”“不需要”）遠小于木塊（含遮光條）的質(zhì)量．③將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk=______，合外力對木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）④在小桶中增加砂子，重復(fù)③的操作，比較W、ΔEk的大小，得出實驗結(jié)論.12、（10分）(本題9分)某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實驗誤差的是___________(填字母序號)。A．先松開紙帶后接通電源B．用電火花計時器替代電磁打點計時器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實驗中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動紙帶，紙帶上打出的一系列點，如圖乙所示，O是重錘剛下落時打下的點。已知打點計時器打點的頻率為f，則從打點計時器打下O點到打下B點的過程中，重錘的重力勢能的減少量為___________，動能的增加量為___________；若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機械能守恒定律得到驗證。三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)宇航員站在某星球表面，從高h處以初速度水平拋出一個小球，小球落到星球表面時，與拋出點的水平距離是L，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：該星球的質(zhì)量M．14、（14分）如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面體上，一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C，另一端連接一質(zhì)量為m=4kg的物體A，一輕細繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連，細繩與斜面平行，斜面足夠長，用手托住物體B使細繩剛好沒有拉力，然后由靜止釋放，試問：(1)剛釋放物體B時和物體A沿斜面向上運動獲得最大速度時，彈簧的形變量x1和x2分別是多大？(2)物體A的最大速度大??？(3)從開始釋放物體B到物體A獲得最大速度的過程中，物體B所受合外力的沖量大小和方向？15、（13分）(本題9分)如圖為某種魚餌自動投放器的裝置示意圖，其下部AB是一長為2R的豎直細管，上部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管管口，C處切線水平，AB管內(nèi)有原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置一粒質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的魚餌解除鎖定后彈簧可將魚餌彈射出去。投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，此時彈簧的彈性勢能為8mgR（g為重力加速度），不計魚餌在運動過程中的機械能損失，重力加速度為g，求：（1）魚餌到達管口C時的速度大小v1；（2）魚餌到達管口C時對管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水面高出1.5R，若豎直細管的長度可以調(diào)節(jié)，圓弧彎道管BC可隨豎直細管一起升降，求魚餌到達水面的落點與AB所在豎直線OO′之間的最大距離Lmax。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

A．磁頭在內(nèi)圈磁道與外圈磁道同軸傳動，角速度相同，由可知磁頭在內(nèi)圈磁道的線速度小于外圈磁道上運動的線速度，故A錯誤；B．硬盤的轉(zhuǎn)速為故B錯誤；C．磁頭轉(zhuǎn)動的周期為一個扇區(qū)通過磁頭所用時間約為故C正確；D．不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間，計算機內(nèi)最多可以從一個硬盤面上讀取的字節(jié)為故D錯誤。故選C。2、B【解析】

AD．物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢能減小也為mgh。故AD錯誤；

B．物體的合力為則合力做功為，所以物體的動能增加為mgh，故B正確；C．物體除重力做功，阻力做負功，導(dǎo)致機械能減少。根據(jù)牛頓第二定律得：得所以阻力做功為所以機械能減少為，故C錯誤；故選B。3、C【解析】

A.小物塊先做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為：a==μg=5m/s2，物塊速度增加至與皮帶速度相同時所用時間為：；勻加速直線運動的位移為：，然后物塊相對傳送帶靜止一起做勻速直線運動。故A錯誤。B.小物塊運動到皮帶右端時速度為v=5m/s，根據(jù)動能定理得：傳送帶對小物塊做功W=mv2=×1×52=12.5J，故B錯誤。C.物塊勻加速運動過程，傳送帶的位移為：x帶=vt=5×1m=5m；物塊相對于傳送帶運動的位移大小為：△x=x帶-x1=5m-2.5m=2.5m；則摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmg△x=12.5J，故C正確。D.電動機由于傳送小物塊多消耗的電能等于物塊增加的動能和摩擦產(chǎn)生的熱量之和，為E多=mv2+Q=25J，故D錯誤。4、B【解析】

，為使小船由河岸O點沿虛線垂直河岸航行，船頭應(yīng)向上游偏，速度合成如圖所示，船頭的指向可能為圖中的②方向A.①方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向不相符，故A不符合題意；B.②方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向相符，故B符合題意；C.③方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向不相符，故C不符合題意；D.④方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向不相符，故D不符合題意；5、B【解析】

開始時，A、B都處于靜止狀態(tài)，彈簧的壓縮量設(shè)為，由胡克定律有物體A恰好離開地面時，彈簧對B的拉力為，設(shè)此時彈簧的伸長量為，由胡克定律有這一過程中，物體A上移的距離根據(jù)動能定理可得解得這一過程中力做的功至少為故B正確，ACD錯誤。故選B。6、AD【解析】

小球在第2s末的速度為，故A正確；小球在前2s內(nèi)的位移為，故小球在前2s內(nèi)的平均速度為，故B錯誤，D正確；小球在第2s內(nèi)的位移為，故C錯誤．7、BC【解析】

衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故A錯誤；B.由可知，b、c的環(huán)繞周期相等，且大于a的環(huán)繞周期，故B正確；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正確；D.當c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，將做離心運動，所以不可能追上同一軌道上的b，b減速后，所需要的向心力小于提供的向心力，將做近心運動，所以不可能等候同一軌道上的c，故D錯誤．8、ACD【解析】

A.在兩極，萬有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，聯(lián)立兩式解得ω=，故A正確．BC.根據(jù)G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B錯誤，C正確．D.處于星球表面緯度為60°處的物體，繞地軸轉(zhuǎn)動的半徑r=Rcos60°＝R，則向心加速度a=rω2＝R?＝，故D正確．故選ACD．9、BD【解析】

A、t時間內(nèi)噴水質(zhì)量為：水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為故選項A錯誤；B、水槍在時間1s內(nèi)做功轉(zhuǎn)化為水柱的動能即為高壓水槍的噴水功率，則：故選項B正確；C、t時間內(nèi)噴出的水在t內(nèi)速度減小為0，則由動量定理得：聯(lián)立得：，故選項C錯誤；D、水對高壓水槍的作用力向左，則手對高壓水槍的作用力水平向右，故選項D正確．10、CD【解析】

E＝F/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的試探電荷所受的力，q是試探電荷的電荷量，它適用于任何電場，選項A錯誤，C正確；E＝kQ/r2是點電荷場強的決定式，Q是形成電場的電荷的電荷量，選項B錯誤；從點電荷場強計算式分析庫侖定律的表達式F＝kq1q2r2，式kq2r2是點電荷q二、實驗題11、平衡木板受到的摩擦力不需要FL【解析】

第一空.為了使繩子拉力充當合力，即細線拉力做的功等于合力對小車做的功應(yīng)先平衡摩擦力；第二空.測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；由于有彈簧秤能夠測量拉力，所以沒有必要使小桶P的總質(zhì)量遠小于木板的質(zhì)量；第三空.遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的速度分別為，，則動能的變化為：.第四空.合力所做的功就是繩子拉力做的功，W合=FL.12、Bmgh2【解析】

第一空A．應(yīng)該先接通電源，再釋放紙帶，故A錯誤；B．用電火花計時器替代電磁打點計時器，從而更能減小重物下落過程中受到空氣阻力，故B正確；C．為減小重物下落過程中受到空氣阻力，應(yīng)該選體積小些，密度大一些的重物，故C錯誤；故填B.第二空.O點到B點重力勢能的減少量為△EP=mg△h=mgh2；第三空.利用勻變速直線運動的推論,得B點的速度為：，從O點到B點動能的增加量為.第四空.若在誤差允許范圍內(nèi)，若重力勢能的減少量等于動能的增加量，即等式成立，則可以驗證機械能守恒.三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)