2024年安徽省铜陵市第五中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024年安徽省铜陵市第五中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是A．开普勒、卡文迪许 B．牛顿、伽利略C．开普勒、伽利略 D．牛顿、卡文迪许2、(本题9分)一个在水平面上做匀速圆周运动的物体，如果半径不变，而速率增加为原来速率的3倍时，其向心力是36N，则物体原来受到的向心力的大小是（）A．2N B．4N C．6N D．8N3、将质量都是m的三只小球A、B、C从离地同一度h处,以大小相同的初速度v0分別竖直上抛、竖直下抛、水平抛出去。不计空气阻力，下列关于三小球的表述中正确的是A．三小球刚着地时的动量相同B．从抛出到落地的过程中，三小球的动量变化量相同C．从抛出到落地的过程中，三小球的动量变化率相同D．从抛出到落地的过程中，三小球受到的重力的冲量均相同4、从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同5、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，B球在前，A球在后，mA＝1kg、mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝3m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度可能是()A．v′A＝4m/s，v′B＝4m/s B．v′A＝4m/s，v′B＝5m/sC．v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s D．v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s6、(本题9分)下面物理原理中说法不正确的是()A．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快B．发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体，获得强大的反冲推力C．物体所受合外力对其所做总功为零，则该物体机械能一定守恒D．某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力，可近似认为该系统动量守恒7、(本题9分)2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力,则以下说法正确的是()A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速C．嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中,加速度变大D．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度8、(本题9分)如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点．已知小车质量M=3m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则A．全程滑块水平方向相对地面的位移R+LB．全程小车相对地面的位移大小C．μ、L、R三者之间的关系为R=μLD．滑块m运动过程中的最大速度9、张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（）A．t=4.5s时，电梯处于超重状态B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小C．t=59.5时，电梯处于超重状态D．t=60s时，电梯速度恰好为零10、(本题9分)下列说法正确的是()A．力是使物体惯性改变的原因B．静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大C．乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小D．为了防止机器运转时振动，采用地脚螺钉固定在地面上，是为了增大机器的惯性11、(本题9分)如图所示，河水自西向东匀速流动，水流速度为4m/s，河宽为90m：假定船在静水中的速度不变。甲船从南岸的P点出发，实际轨迹垂直河岸，即PO线，船头方向与PO线成α＝53°，同时，乙船从北岸的Q点出发，船头方向垂直河岸，两者恰好在河中央O点相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列说法正确的是（）A．两船相遇的时间为25.5sB．甲船在静水中的速度为5m/sC．乙船在静水中的速度为6m/sD．两船出发点的相隔距离为301312、(本题9分)我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：A．它们的质量一定相同B．它们一定都在赤道正上方运行C．它们距离地面的高度一定相同D．它们的运行周期一定相同二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)图中游标卡尺读数为__________mm，螺旋测微器读数为__________mm.(2)某实验小组利用上图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。①实验中，滑动变阻器应选用__________A．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω）B．滑动变阻器（阻值范围0~100Ω）②如图2所示，他们根据实验数据绘制出U-I图像，干电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω。（结果保留两位有效数字）③该实验小组还制作了一个水果电池。他们先将一电压表（量程3V、内阻2000Ω）与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；再将一数字电压表（内阻约为100MΩ）与水果电池的两极相连，读数为0.91V。由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻r=_______________Ω14、如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带，已知交流电的周期为0.02s。（1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字）（2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m1________b的质量m2。（选填“大于”或“小于”）（3）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052kg，当地重力加速度g＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（结果保留两位有效数字）15、(本题9分)如图是研究“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。请回答下列问题：（1）为了消除小车与水平桌面之间摩擦力的影响应采取的做法是_________A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动（2）在实验中得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，则小车加速度的表达式为a＝（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力F的关系。他们在轨道水平和倾斜两种情况下分別做了实验，得到两条a－F三．计算题(22分)16、（12分）质量m=3kg的小球用一根长L=2.5m的轻绳系在光滑水平面的上方O点，O点到水平面的距离h=2m．现拉直轻绳，给小球一个初速度，可使小球在水平面内做圆周运动．不计一切阻力，重力加速度g=10m/s2（计算结果可以用分数或根式表示）．求：(1)小球能在该水平面内做圆周运动的最大角速度0；(2)若小球做圆周运动的角速度=2rad/s时，则小球对水平面的压力多大？17、（10分）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。

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、D【解析】

万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的．经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量．牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选D．点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量．2、B【解析】

根据向心力公式得：；当速率为原来的3倍时有：，解得：F1=4N；A.2N，与结论不相符，选项A错误；B.4N，与结论相符，选项B正确；C.6N，与结论不相符，选项C错误；D.8N，与结论不相符，选项D错误；3、C【解析】

A．因为动量是矢量，动量方向和速度方向相同，而三种运动着地时上抛和下抛的速度方向与平抛的速度方向不同，故A错误；B．由于A的时间最长，而B的时间最短，故A合外力冲量最大，B球合外力冲量最小。根据动量定理知，三个小球的动量变化量等于合外力冲量，所以A球动量改变量最大，故B错误；C．根据动量定理知，动量的变化率等于物体所受的合外力，所以三小球动量的变化率相等，故C正确；D．由于A的时间最长，而B的时间最短，所以三小球的重力的冲量均不相同，故D错误；4、C【解析】

小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据可知动量变化量不同，C正确．5、A【解析】

两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，碰前总动量：mAvA+mBvB=12kg∙m/s；碰前总动能：mAvA2+mBvB2=27J；A.如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v

代入数据解得：v=4m/s；选项A正确；

B.若v′A＝4m/s，v′B＝5m/s，此时碰后总动量为mAv′A+mBv′B=14kg∙m/s；系统的动量不守恒，选项B错误；C.若v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s，则碰后总动能：mAvA′2+mBvB′2=44J>27J；则不可能发生，选项C错误；D.若v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s，则v′A>v′B，则不可能发生二次碰撞，选项D错误；6、C【解析】

A．物体所受合外力越大，加速度就越大，物体速度变化就越快，所以它的动量变化就越快，故A正确；B．发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体，获得强大的反冲推力，选项B正确；C．物体所受合外力对其所做总功为零，则该物体机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项C错误；D．某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力，可近似认为该系统动量守恒，选项D正确；7、BC【解析】已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据，可以求出月球的质量，由于月球的半径未知，则无法求出月球的密度．故A错误．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，而进入椭圆轨道．故B正确．嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中，万有引力逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度变大．故C正确．从P点到Q点，万有引力做正功，根据动能定理，知道嫦娥三号的动能增加，则P点的速度小于Q点的速度，故D错误．故选BC．点睛：嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动．知道变轨的原理是解决本题的关键．8、BC【解析】

AB．设全程小车相对地面的位移大小为s，则滑块水平方向相对地面的位移．

取水平向右为正方向，由水平动量守恒得：即结合，解得故A错误，B正确；

C．对整个过程，由动量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正确；D．滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒分别得：联立解得故D错误．故选BC.

点睛：本题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题，要注意系统的总动量并不守恒，只是水平方向动量守恒，运用动量守恒定律列式时要注意位移的参照物是地面．9、AD【解析】

A.电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；B.t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；C.t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．10、CD【解析】：选CD.物体惯性大小与物体的受力情况及运动状态无关，A、B均错误；乒乓球质量小、惯性小、状态容易改变，可快速被抽杀，C正确；用地脚螺钉把机器固定在地球上，相当于增大了机器的质量，也就增大了机器的惯性，因此机器在运转时就难以发生振动现象，D正确．11、BD【解析】

AB.分析甲船的运动情况，船在静水中的速度为：v1则垂直于河岸方向上的分速度为：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇时间为：t=故选项A不符合题意，选项B符合题意.C.乙船在静水中的速度为：v故选项C不符合题意.D.乙船与甲船平行河岸的距离为：x＝v水t＝60m河宽d＝90m，则两船的出发点相距s=故选项D符合题意.12、BCD【解析】

BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.二．填空题(每小题6分，共18分)13、52.351.990A1.40.91600【解析】

解：(1)游标卡尺的主尺读数为：5.2cm=52mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.05mm=0.35mm，所以最终读数为52mm+0.35mm=52.35mm；螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm，所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm；(2)①②根据图象得出干电池的电动势，干电池的内电阻；由于图象得出最大电流为0.55A，电路最小电阻约为，为方便实验操作，滑动变阻器应选；③该实验小组还制作了一个水果电池，他们先将一电压表(量程3V、内阻2000Ω)与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；根据闭合电路欧姆定律可得；再将一数字电压表(内阻约为100MΩ)与水果电池的两极相连，读数为0.91V，根据闭合电路欧姆定律可得，联立解得；14、2.25大于0.031【解析】

第一空.C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：第二空.根据动能定理得：（mg-f）h=mv2