2023-2024学年福建省泉州三中高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年福建省泉州三中高一物理第二学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．运动员做圆周运动的角速度为vRB．如果运动员减速，运动员将做离心运动C．运动员做匀速圆周运动的向心力大小是mD．将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用2、(本题9分)有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA．要把它改装成量程0～3V的电压表，则（）A．要串联一个阻值为990Ω的电阻B．要并联一个阻值为990Ω的电阻C．要串联一个阻值为0.10Ω的电阻D．要并联一个阻值为0.10Ω的电阻3、(本题9分)在校运动会上，某同学将铅球斜向上抛出（不计空气阻力），如图所示，铅球从抛出到落地的过程中（）A．铅球运动的加速度一定不变 B．铅球运动的速度可能不变C．铅球的动能先增大后减小 D．比赛时记录的成绩是铅球的位移4、(本题9分)如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块（可视为质点）.A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是A．B所受合力外力一直等于A所受合外力B．A受到的摩擦力一直指向圆心C．B受到的摩擦力先增大后减小D．A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为25、(本题9分)李友华开着电动车做平抛运动，以下说法正确的是（）A．若只将其抛出点的高度增加一倍，则它在空中运动的时间也增加一倍B．若只将其抛出点的高度增加一倍，则它的水平位移也增加一倍C．若只将其初速度增加一倍，则其水平位移也增加一倍D．若只将其初速度增加一倍，则其在空中运动时间也增加一倍6、(本题9分)2013年2月15日中午，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件.一块陨石从外太空飞向地球，到点刚好进入大气层，如图所示.由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是（）A．陨石飞到处前做减速运动B．陨石绕地球运转时速度渐渐变大C．陨石绕地球运转时角速度断渐变小D．进入大气层陨石的机械能渐渐变大7、(本题9分)一个质量为m=50kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P-t图象如图所示，取g=10m/，加速和减速过程均为匀变速运动，则以下说法正确的是（）A．图中的值为1100WB．图中的值为900WC．电梯匀速阶段运动的速度为2m/sD．电梯加速阶段对人所做的功大于减速阶段对人所做功8、(本题9分)关于做平抛运动的物体在相同时间内的动量变化，下列说法正确的是（）A．大小相同B．大小不同C．方向相同D．方向不同9、如图，光滑绝缘圆轨道固定在竖直面内，整个圆周被4条直径均分为8等份，表示图中8个位置，其中A点是最低点。该竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一个带正电的小球在轨道内做完整的圆周运动。已知小球的重力和所受电场力大小相等。则下列关于小球运动过程中的说法正确的是（）A．小球在F点时的动能最小 B．小球在B点时对轨道的压力最大C．小球在G点时的机械能最小 D．小球在A点时的动能最大10、(本题9分)关于对一个系统的动量守恒的理解，下列说法正确的是A．如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能一定守恒B．如果一个系统的动量守恒，则系统的动能可能增加C．如果一个系统的合外力为零，则系统的动量一定守恒D．如果一个系统内力做功不为零，则系统动量一定不守恒11、一小船渡河，河宽d=120m，河水均匀流动，流速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=5m/s．则小船A．渡河的最短时间是24sB．渡河的最短时间是40sC．以最小位移渡河，时间是24sD．以最小位移渡河，时间是30s12、(本题9分)2017年9月25日是我国新一代同步卫星“风雨四号”在轨交付的日子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了160倍，当日，腾讯公司把微信的启动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大陆上空视角照片更换为“风云四号”拍摄的中国所在的东半球上空视角照片，下列关于“风云四号”同步卫星的说法正确的是（）A．一定位于赤道正上空B．绕地球运行的周期比月球绕地球的周期大C．发射速度大于D．运行速度大于二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理，其主要步骤如下：一端系有滑块固定有一与长木板垂直的窄片的细绳，通过转轴光滑的轻质滑轮，悬挂一钩码，用垫块将长木板的右端垫起，调整垫块以改变长木板的倾角，直至轻推滑块时，滑块会沿长木板向下做匀速直线运动．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板下滑，记下A、B两个光电门的遮光时间、用天平分别测出滑块和钩码的质量M、m，用直尺测量A、B间的距离窄片的宽度d为已知请回答下列问题重力加速度大小为根据______判断滑块做匀速直线运动．滑块沿长木板下滑过程中所受的合外力大小为______．实验最终要验证的表达式为______．14、(本题9分)同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等．已知重力加速度大小为g,为求得，至少需要测量下列物理量中的___________A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离xC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量xE.弹簧原长(2)用（1）中所选取的测量量和已知量表示弹簧被压缩后的弹性势能，则弹性势能最大为Ep=_____________（用字母表示）15、(本题9分)某同学用如图所示的装置通过半径（设为r）相同的A、B球（rA＞rB）的碰撞来验证动量守恒定律．图中CQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度线与O点对齐．（1）这个实验要验证的结论是_____．A．mA=mA+mBB．mA=mA+mBC．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mBD．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mB（2）实验中，对入射小球A在斜槽上释放点的高低对实验的影响，正确的是_____．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小C．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小D．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，误差越小．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km.试求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.(2)该星球的第一宇宙速度.17、（10分）如图所示，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R=3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；（2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

A.运动员做圆周运动的角速度为，选项A错误；B.如果运动员加速，运动员将做离心运动，选项B错误；C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m，选项C正确；D.将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，选项D错误.2、A【解析】把电流表改装成3V电压表需要串联的电阻：R=U点睛：把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出定值阻值．3、A【解析】

A.根据运动的特点可知，铅球从抛出到落地的过程中的加速度不变，始终等于重力加速度，故A正确；B.铅球从抛出到落地的过程中做斜上抛运动，速度是不断变化的，故B错误；C.铅球做斜上抛运动，在上升的过程中，动能逐渐转变为重力势能，而从最高点到落地的过程中，重力势能又逐渐转变为动能，故整个过程中，动能先减小后增大，故C错误；D.记录的成绩不是铅球的位移，是铅球的落地点与指定的开始点的距离，故D错误．4、D【解析】

A.A、B都做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F合=mω2r，角速度ω相等，B的半径较大，所受合力较大。故A错误。

BC.最初圆盘转动角速度较小，A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A、B与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大，当B与盘面间静摩擦力达到最大值时（此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大），若继续增大转速，则B将有做离心趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，此时摩擦力不变；转速越大，细线上张力越大，使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大，当A与盘面间静摩擦力也达到最大时，AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心，后离开圆心，而B受到的摩擦力一直指向圆心，大小先变大后不变。故BC错误。

D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，B将开始滑动，则根据牛顿第二定律得对A：T-fm=mωm2r；对B：T+fm=mωm2∙2r；解得最大角速度ωm=2f5、C【解析】试题分析：平抛运动过程中，运动时间t=2hg，如果高度增加一倍，则运动时间增加2倍，A错误，水平位移x=故选C考点：考查了平抛运动点评：关键是知道平抛运动的下落时间只和下落的高度有关，这一点是易错点6、B【解析】

AB、陨石飞向A处时，引力做正功，加速飞向A处，在进入大气层过程中，万有引力大于阻力，合力做正功，动能增加，速度增加，故A错误，B正确；C、根据知，陨石的速度增大，半径减小，则角速度增大，故C错误；D、进入大气层，由于阻力做功，产生内能，根据能量守恒得，机械能变小，故D错误；故选B．【点睛】根据合力做功判断陨石动能的变化，结合判断角速度的变化，由于阻力做功，根据能量守恒判断机械能的变化．7、AC【解析】

C.匀速运动时，支持力等于重力，则有：根据可得匀速运动的速度：故选项C符合题意；A.匀加速直线运动的加速度大小：根据牛顿第二定律得：解得：，则图中的值为故选项A符合题意；B.匀减速直线运动的加速度大小：根据牛顿第二定律得：解得：，则图中的值为故选项B不符合题意；D.加速过程中的位移：电梯对人做功：减速过程中的位移：电梯对人做功：可知电梯加速运动过程中对人所做的功小于减速阶段对人所做的功，故选项D不符合题意。8、AC【解析】

根据动量定理△P=Ft，动量变化量等于合外力的冲量，自由落体所受的力是恒力，在相等时间内物体合外力冲量相同，动量变化量相同，故AC正确，BD错误．故选AC.【点睛】根据动量定理△P=Ft，动量变化量等于合外力的冲量，自由落体、平抛和匀减速直线运动物体所受的力是恒力，在相等时间内物体合外力冲量相同，动量变化量相同，9、ABC【解析】

ABD．带正电的小球所受电场力水平向右，小球的重力和所受电场力大小相等，则重力和电场力的合力方向与竖直方向成45°斜向右下，即等效重力场的方向与竖直方向成45°斜向右下，所以小球在B点时的动能最大，小球在B点时对轨道的压力最大，小球在F点时的动能最小。故AB两项正确，D项错误。C．带正电的小球所受电场力水平向右，小球在G点时的电势能最大，则小球在G点时的机械能最小。故C项正确。10、BC【解析】

A．动量守恒的系统机械能不一定守恒，动量守恒的条件是：系统不受外力或受外力的代数和为零；机械能守恒定律的条件是：系统只受到重力的作用，或受外力的代数和为零，故A错误；B．例如人船模型，开始人船速度为零，运动时系统的动量守恒，但系统的动能增加，故B正确；C．动量守恒的适用条件是系统不受外力或受外力的代数和为零，故C正确；D．放在光滑水平面上的滑块与滑板，当它们相对运动时，系统内力做功不为零，但系统动量守恒，故D错误；故选BC．11、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,，故A正确；B错误；CD、由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为，此时在水流方向上的合速度为零，即过河时间为结合以上两式可解得：，故C错误；D正确；故选AD点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.当合速度的方向与河岸垂直,渡河的位移最短.12、AC【解析】A、地球同步卫星因公转周期一定为T=24h，则高度一定，转动方向为自西向东，则相对于赤道静止，故A正确．B、根据，可得，同步卫星相对于月球半径较小，则周期较小，故B错误．C、卫星发射越高，克服地球引力做功越多，需要的初动能越大，第一宇宙速度是发射到近地轨道的速度，第二宇宙速度是发射绕太阳运动的卫星的速度，故发射地球卫星的发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，则C正确．D、由万有引力提供向心力得，解得，可知卫星的线速度v随轨道半径r的增大而减小，v=7.9km/s为第一宇宙速度，即卫星围绕地球表面运行的速度；因同步卫星轨道半径比地球半径大很多，因此其线速度应小于7.9km/s，故D错误．故选AC．【点睛】本题要了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．知道地球同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）窄片通过两个光电门的时间相同（2）mg（3）【解析】

(1)当遮光片通过两光电门的时间相同时，说明做匀速运动；（2）通过受力分析即可判断受到的合力；（3）遮光片通过光电门的瞬时速度利用平均速度来代替，结合动能定理即可求得.【详解】（1）根据遮光片通过两个光电门的时间相同判断滑块做匀速直线运动；（2）对滑块受力分析可知，滑块沿长木板下滑过程中所受的合外力大小为钩码的重力，故为mg；（3）通过两光电门的速度为，

根据动能定理，解得14、（1）ABC（2）【解析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离x、桌面到地面的高度h，故选ABC；

（2）由平抛规律应有h=gt2，x=vt，又Ek＝mv2，联立可得：Ek＝【点睛】本题的关键