中学生标准学术能力诊断性测试2024年高一物理第二学期期末达标测试试题含解析

中学生标准学术能力诊断性测试2024年高一物理第二学期期末达标测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)人在高h的地方，斜上抛出一质量为m的物体，物体到最高点时的速度为v1，落地速度为v2，不计空气阻力，则人对这个物体做的功为（）A．mv22﹣mv12B．mv22C．mv22﹣mghD．mv12﹣mgh2、(本题9分)如图所示，小球系在竖直拉紧的细绳下端，球恰又与光滑斜面接触并处于静止状态，则小球受到的力有（）A．重力和绳对它的拉力B．重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对球的支持力D．绳对它的拉力和球对斜面的压力3、(本题9分)如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是（）A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用B．摆球A受拉力和向心力的作用C．摆球A受拉力和重力的作用D．摆球A受重力和向心力的作用4、关于超重和失重，下列说法正确的是（

）A．超重就是物体受的重力增加了B．失重就是物体受的重力减小了C．完全失重就是物体一点重力都不受了D．不论超重或失重物体所受重力是不变的5、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()A． B． C． D．6、(本题9分)关于物理学家及其发现说法正确的是（）A．牛顿通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出了行星运动的三大定律B．开普勒发现了万有引力定律C．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，得出忽略空气阻力时，重物与轻物下落得同样快D．第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是开普勒7、(本题9分)如图所示，甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌，乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌，则下列说法正确的是()A．甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120km/hB．甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80km/hC．乙图中的63km指的是路程，任一时刻的速率都不允许超过70km/hD．乙图中的63km指的是路程，全程的平均速率不允许超过70km/h8、(本题9分)两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是()A．若m1>m2，则θ1﹤θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ29、(本题9分)如图所示，长为0.5m的轻杆一端与质量为2kg的小球相连，另一端可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使其在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a时的速度为4m/s，通过轨道最高点b时的速度为2m/s，重力加速度g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，下列说法正确的是（）A．在a点，小球对轻杆作用力的方向竖直向下B．在a点，小球对轻杆作用力的大小为24NC．在b点，小球对轻杆作用力的方向竖直向上D．在b点，小球对轻杆作用力的大小为4N10、如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL11、(本题9分)如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对A施加水平向右的力，两物体均保持静止，则物体B的受力个数可能是（）A．2个 B．3个 C．4个 D．5个12、(本题9分)如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是A．物体最终一定不会停在A点B．整个过程中物体第一次到达A点时动能最大C．物体第一次反弹后不可能到达B点D．整个过程中重力势能的减少量等于克服摩擦力做的功二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)．(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是________________．14、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EC的长度（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____A．该误差属于偶然误差B．该误差属于系统误差C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。15、(本题9分)在用“落体法验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m=100g的重物拖着纸带竖直下落，打点计时器在纸带上打下一系列点，如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，P为纸带运动的起点，从P点到打下B点的过程中重力势能的减少量__________J，在此过程中物体的动能增量__________J，（g=9.8m/s2，答案保留三位有效数字）．用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物理量是___________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，细线下面悬挂一小钢球（可看作质点），钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动．若测得钢球做圆周运动的轨道半径为r，悬点O到圆心O′之间的距离为h，钢球质量为m．忽略空气阻力，重力加速度为g．求：（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小．17、（10分）(本题9分)如图所示，一辆质量为2.0×103kg的汽车以12m/s的速度行驶。突然，它撞到一棵树上，树不动而汽车停了下来。在此过程中（1）求汽车动能的改变量；（2）若汽车前部凹进0.5m，则汽车受到的平均撞击力多大。

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】试题分析：人对小球做的功等于小球获得的初动能，根据对抛出到落地的过程运用动能定理得：mgh=mv22-mv12，所以mv12=mv22-mgh，即人对小球做的功等于mv22-mgh，故选C．考点：动能定理【名师点睛】本题考查了动能定理的直接应用，在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便．该题难度不大，属于基础题．2、A【解析】

如图所示细绳竖直拉紧，说明细绳对小球的力为竖直方向，假设小球受斜面的弹力则弹力一定垂直于斜面向上，而重力竖直向下，拉力向上，则三力的合力不可能为零，故小球不可能处于平衡状态，故小球一定不受斜面的弹力，故小球只受重力和绳子对它的拉力；A．重力和绳对它的拉力，与结论相符，选项A正确；B．重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力，与结论不相符，选项B错误；C．重力和斜面对球的支持力，与结论不相符，选项C错误；D．绳对它的拉力和球对斜面的压力，与结论不相符，选项D错误；故选A．3、C【解析】

向心力是效果力，在受力分析时不能说球受到向心力，摆球A受拉力和重力的作用，拉力和重力的合力提供向心力，故C正确；ABD错误；故选C4、D【解析】

物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力称为超重，小于重力则称为失重，处于超重或失重状态时物体的质量或重力并不变．【详解】物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系，并不是重力发生变化。物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重，物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于重力叫超重。故AB错误；当物体处于完全失重状态是指重力完全提供加速度，重力大小不变。故C错误；不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的。故D正确。故选D。【点睛】明确超重和失重的性质，知道所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化，而物体受到的重力保持不变．5、A【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住两球的水平位移不变，结合初速度的变化得出两球从抛出到相遇经过的时间。【详解】两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据可知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。6、C【解析】试题分析：A、开普勒通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律，故A错误；B、牛顿总结出运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，故B错误；C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，得出忽略空气阻力时，重物与轻物下落得同样快，故C正确；D、卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，故D错误；故选C．7、ABD【解析】

A.甲图中“120”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度应小于120km/h，故A项与题意相符合；B.甲图中“80”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度最小为80km/h，即不低于80km/h，故B项与题意相符合；CD.乙图中“63

km”是拉萨的路程，由于是限速指示牌，可知乙图中的54min为最短时间，即行驶63km的时间不超过54min。则最大平均速度：v=故C项不符合题意，D项与题意相符。8、BC【解析】试题分析：m1、m1受力如图所示，由平衡条件可知，m1g=Fcotθ1，m1g=F′cotθ1因F=F′，则可见，若m1＞m1，则θ1＜θ1；若m1=m1，则θ1=θ1；若m1＜m1，则θ1＞θ1．θ1、θ1的关系与两电荷所带电量无关．故BC正确，AD均错误．故选BC．考点：物体的平衡9、AD【解析】

AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。CD、在b点对小球：mg-F=m，轻杆对小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。10、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．11、AC【解析】

对A受力分析可知，当F与A所受的静摩擦力大小相等时，则A、B之间没有弹力，当F比A所受的静摩擦力更大时，则A、B之间有弹力。当A对B没有弹力时，B受到重力和地面的支持力2个力；当A对B有弹力时，B还受到重力、地面的支持力与摩擦力，共4个力，故AC符合题意，BD不符合题意。故选AC。12、AC【解析】

A．由题意可知，物块从静止沿斜面向上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力，因此物体不可能最终停于A点，故A正确；B.物体接触弹簧后，还要继续加速，直到弹力与重力的分力相等时，达到最大速度；故最大速度在A点下方；故B错误；C.由于运动过程中存在摩擦力，导致摩擦力做功，所以物体第一次反弹后不可能到达B点，故C正确；C.根据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和，则重力势能的减小量大于物块克服摩擦力做功。故D错误；二．填空题(每小题6分，共18分)13、等于(2)不需要F＝(－)【解析】

(1)[1][2]实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力，所以力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．(2)[3]由于挡光板的宽度l很小，故小车在光电门1处的速度v1＝在光电门2处的速度为v2＝由速度位移关系式得a＝＝故验证的关系式为F＝Ma＝14、ABBBB【解析】

第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；C、因为在实验中比较的是mgh、12D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影