天津市西青區(qū)2024屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

天津市西青區(qū)2024屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為；金星轉(zhuǎn)過的角度為（均為銳角），則由此條件不可求得的是：A．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比C．水星和金星到太陽的距離之比D．水星和金星的密度之比2、(本題9分)如圖甲所示，火箭發(fā)射時(shí)，速度能在內(nèi)由0增加到；如圖乙所示，汽車以的速度行駛，急剎車時(shí)能在內(nèi)停下來，下列說法中正確的是（）A．內(nèi)火箭的速度改變量為 B．內(nèi)汽車的速度改變量為C．火箭的速度變化比汽車快 D．火箭的加速度比汽車的加速度大3、(本題9分)如圖將紅、綠兩種顏色石子放在水平圓盤上，圍繞圓盤中心擺成半徑不同的兩個(gè)同心圓圈（r紅<r綠）。圓盤在電機(jī)帶動(dòng)下由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度緩慢增加。每個(gè)石子的質(zhì)量都相同，石子與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同。則下列判斷正確的是A．綠石子先被甩出B．紅、綠兩種石子同時(shí)被甩出C．石子被甩出的軌跡一定是沿著切線的直線D．在沒有石子被甩出前，紅石子所受摩擦力大于綠石子的4、(本題9分)質(zhì)量不同的物體，從不同高度以相同的速度同時(shí)水平拋出，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體先落地 B．低處的物體先落地C．質(zhì)量小的物體先落地 D．高處的物體先落地5、(本題9分)已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則可以求出地球的質(zhì)量為（）A．gRB．gC．GD．G6、(本題9分)a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)．電場(chǎng)線與矩形所在的平面平行．已知a點(diǎn)的電勢(shì)是20V，b點(diǎn)的電勢(shì)是24V，d點(diǎn)的電勢(shì)是4V，如圖．由此可知，c點(diǎn)的電勢(shì)為（）A．4V B．8V C．12V D．24V7、(本題9分)如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有物塊Q，跨過懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的細(xì)線一端連接Q另一端懸掛物塊P，設(shè)細(xì)線的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時(shí)θ很小．現(xiàn)將P、Q由靜止同時(shí)釋放，角逐漸增大，則下列說法正確的是A．θ=30°時(shí)，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°時(shí)，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的動(dòng)能增加，P的動(dòng)能減小D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的機(jī)械能增加，P的機(jī)械能減小8、如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為M=3kg裝有弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計(jì)一切摩擦)，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對(duì)地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)C．小球離車后，對(duì)地將做自由落體運(yùn)動(dòng)D．此過程中小球?qū)囎龅墓?J9、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止自由下落，經(jīng)時(shí)間t落地，關(guān)于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時(shí)重力的功率等于10、(本題9分)如圖所示，電源E對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對(duì)C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時(shí)，通過R的電流不變B．若R增大，則充電時(shí)間變長(zhǎng)C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變11、(本題9分)“天宮一號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室.已知“天宮一號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為90分鐘.關(guān)于“天宮一號(hào)”，下列說法正確的是()A．“天宮一號(hào)”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小B．“天宮一號(hào)”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小C．“天宮一號(hào)”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍D．當(dāng)宇航員站立于“天宮一號(hào)”內(nèi)不動(dòng)時(shí)，他所受的合力為零12、(本題9分)如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h，開始時(shí)物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（）A．從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mghB．從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+C．在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率大于mgv0D．在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率小于mgv0二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)質(zhì)量為lkg的滑塊，以6m/s的初速度沿光滑的水平面向左滑行，從某一時(shí)刻起在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變成向右，大小是6m/s，則在這段時(shí)間里水平力做的功為_________J．14、如圖所示，電路中電阻R1=8Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，C=2μF，E=12V，電源內(nèi)阻r=0，S閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R由2Ω變至22Ω的過程中，通過A1的電量是________，A2的讀數(shù)變化情況是________。15、(本題9分)某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力是1200N，發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下，汽車勻速行駛時(shí)的速度大小約為_____m/s．在同樣的阻力下，如果汽車勻速行駛時(shí)的速度為15m/s，則發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是___kW．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)地面上有一個(gè)半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺(tái)邊緣上的P點(diǎn)在地面上P′點(diǎn)的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L(zhǎng)（L＞R），如圖所示，跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點(diǎn)水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計(jì)）．問：（1）當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)（∠AOB=90°），沙袋被拋出時(shí)的初速度各為多大？（2）要使沙袋落在跑道上，則沙袋被拋出時(shí)的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？17、（10分）如圖所示，A、B兩極板豎直放置，兩極板之間的電壓U1=2.0×102V，MN兩相同極板水平正對(duì)放置，兩極板之間電壓U2=4.0×102V，板間距d=8cm，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m=1.0×10-20kg、帶電量為q=+1.0×10-10C的帶電粒子，從靠近A板處由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從B板的小孔穿出，沿M、N極板間中軸線以速度v0射入電場(chǎng)，剛好從M板右邊緣飛出.（不計(jì)粒子重力）.（1）求帶電粒子剛射入M、N極板間時(shí)的初速度v0；（2）求M、N極板的長(zhǎng)度L.

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解題分析】試題分析：根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為,金星轉(zhuǎn)過的角度為，則可求得水星的角速度與金星角速度之比為；根據(jù)，可得,所以可求出水星和金星到太陽的距離之比；根據(jù),可求得水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比；根據(jù)，則，知道水星和金星到太陽的距離之比后，可求得水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比．選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的．考點(diǎn)：萬有引力定律及牛頓定律．2、B【解題分析】

規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颍?/p>

A．火箭的速度改變量為△v=v2-v1=100m/s-0=100m/s故A錯(cuò)誤；B．108km/h=30m/s，汽車的速度改變量為△v′=v2′-v1′=0-30m/s=-30m/s故B正確；CD．根據(jù)得：火箭的加速度為：汽車的加速度為：所以火箭的加速度比汽車的加速度小，火箭的速度變化比汽車慢，所以CD錯(cuò)誤．3、A【解題分析】

ABD．對(duì)石子受力分析，在沒有被甩出之前，受重力、支持力、圓盤的靜摩擦力三個(gè)力的作用，靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有f=mω2r，當(dāng)角速度增大時(shí)，兩石子所受靜摩擦力也在增大，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，石子將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即被甩出，由題意可知綠石子的半徑大于紅石子的半徑，所以綠石子所受摩擦力大于紅石子所受摩擦力，而兩石子與圓盤的最大靜摩擦力均為fm=μmg，則可知綠石子先被甩出，故A正確，BD錯(cuò)誤；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圓盤對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力，石子做離心運(yùn)動(dòng)，所以軌跡是沿著切線的曲線，故C錯(cuò)誤。4、B【解題分析】

不計(jì)空氣阻力，物體作平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，由，解得：，可知高度h越小，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，所以低處的物體先落地，與質(zhì)量無關(guān)。故ACD錯(cuò)誤，B正確。5、B【解題分析】

設(shè)地球質(zhì)量為M，地球上的物體質(zhì)量為m，重力等于萬有引力，即為：GMmR2=mg，則地球質(zhì)量為：M=【題目點(diǎn)撥】此題只需要應(yīng)用萬有引力定律進(jìn)行計(jì)算，萬有引力等于重力，由萬有引力公式即可求出地球質(zhì)量．6、B【解題分析】試題分析：根據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將某一線段等分同時(shí)就將該線段兩端的電勢(shì)差等分將線段bd五等分，如圖所示，則Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，連接cf，則cf∥ae，故c點(diǎn)的電勢(shì)φc=φf=8v．故B正確．故選B．考點(diǎn)：電勢(shì)【名師點(diǎn)睛】①在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將某一線段等分同時(shí)就將該線段兩端的電勢(shì)差等分；②在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線平行且均勻分布故等勢(shì)線平行且均勻分布．以上兩點(diǎn)是解決此類題目的金鑰匙．7、BD【解題分析】

A．P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，則當(dāng)時(shí)，Q的速度得：故A錯(cuò)誤；B．P機(jī)械能最小時(shí)，為Q到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)，此時(shí)Q的速度最大，即當(dāng)時(shí)，Q的速度最大，加速度最小，故B正確；C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，Q的動(dòng)能增加，而P的速度先減小后增大，所以P的動(dòng)能先減小后增大，故C錯(cuò)誤；D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，動(dòng)能增大，而重力勢(shì)能不變，所以Q的機(jī)械能增加，P、Q組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，所以P的機(jī)械能減小，故D正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分析分析PQ的速度關(guān)系，當(dāng)θ=90°時(shí)，P的機(jī)械能最小，Q的動(dòng)能最大，速度最大．8、BD【解題分析】

A.小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時(shí)小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為0，故A錯(cuò)誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：；不計(jì)一切摩擦，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時(shí)車的速度，負(fù)號(hào)表示方向向右，故小球離車后，對(duì)地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D.由動(dòng)能定理得：此過程中小球?qū)囎龅墓?，故D正確。9、AC【解題分析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯(cuò)誤，C正確；D.落地時(shí)的瞬時(shí)速度為：，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為：，故D錯(cuò)誤。10、BCD【解題分析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時(shí)兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢(shì)差不斷減小，因此充電電流變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電阻R增大時(shí)，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時(shí)間變長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)為85V時(shí)，電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時(shí)，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問題為背景考查電容器的充放電問題，解題的關(guān)鍵是要弄清電路的工作原理和電容器11、BC【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，軌道半徑越大，速度越小，同步衛(wèi)星的軌道半徑遠(yuǎn)大于天宮一號(hào)的軌道半徑，所以“天宮一號(hào)”的線速度比地球同步衛(wèi)星的線速度大，由v=rω12、BC【解題分析】

將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

貨物速度為：v貨物=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升；當(dāng)θ=30°時(shí)，貨物速度為v0；當(dāng)θ=90°時(shí)，貨物速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機(jī)械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A錯(cuò)誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力的功率為：P=Fv貨物，其中v貨物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正確，D錯(cuò)誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、0【解題分析】滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，重力和支持力不做功，只有水平力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：，因?yàn)槌跛俣群湍┧俣却笮∠嗟?，都等?m/s故水平力做功【題目點(diǎn)撥】確定滑塊在初、末位置的動(dòng)能，和它運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)力的做功情況，列動(dòng)能定理的表達(dá)式，可計(jì)算相關(guān)問題．14、1.28×10‐5C一直減小【解題分析】

[1]．設(shè)電池的負(fù)極的電勢(shì)為0，電容的下極板的電勢(shì)不變，則上極板的電勢(shì)變化范圍為電容器兩極板的電壓的變化范圍：即則通過A2的電量為Q=C△U=6.4×2×10-6=1.28×10-5C[2]．A1的讀數(shù)為通過R1的電流，其值，則R增大，電流變小。15、5018【解題分析】因?yàn)槠噭蛩傩旭?，受到的牽引力和阻力是一?duì)平衡力，所以由二力平衡條件可知，發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的牽引力：F=f=1200N；因?yàn)镻=W/t=Fs/t=Fv，所以汽車的行駛速度：v=P/F=60000W/1200N=50m/s；在同樣的阻力下，牽引力仍為1200N，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是：P′=Fv′=120