2024屆福建省龍巖市龍巖北附高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆福建省龍巖市龍巖北附高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水，內(nèi)有一個(gè)用紅蠟塊做成的圓柱體，玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速上升，現(xiàn)將玻璃管倒置，在圓柱體勻速上升的同時(shí)讓玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng)已知圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是5cm/s，α=30°，如圖所示，則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度是A．5cm/sB．4.33cm/sC．2.5cm/sD．無(wú)法確定2、(本題9分)如圖所示，用大小為12N，沿水平方向的恒力F作用在質(zhì)量為2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，g取10m/s2，當(dāng)木箱從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)了12m時(shí)A．力F做的功W1=120JB．重力做的功W2=240JC．克服摩擦力做的功W3=120JD．合力做的功W合=03、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A．以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同B．正電荷周?chē)碾妶?chǎng)一定比負(fù)電荷周?chē)碾妶?chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大C．若放入正電荷時(shí)，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右，則當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍向右D．電荷所受到的電場(chǎng)力很大，即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度很大4、(本題9分)假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的（）A．4倍 B．2倍 C．2倍 D．倍5、如圖，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開(kāi)始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度，木箱獲得的動(dòng)能一定（）A．等于拉力所做的功B．等于合力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功6、如圖所示，在圓盤(pán)上有A、B、C三點(diǎn)，且OA=AB=BC，當(dāng)圓盤(pán)繞O點(diǎn)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于A、B、C三點(diǎn)說(shuō)法正確的是（）A．線(xiàn)速度大小的比為vA：vB：vC=3：2：1B．線(xiàn)速度大小的比為vA：vB：vC=1：1：1C．角速度大小的比為ωA：ωB：ωC=3：2：1D．角速度大小的比為ωA：ωB：ωC=1：1：17、(本題9分)2012年6月18日，由林州籍劉洋等三人乘坐的神州九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接，對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的空氣，下面說(shuō)法正確的是A．如果不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低B．如果不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加C．航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用D．為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間8、(本題9分)如圖，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中正確的是（）A．小球和彈簧總機(jī)械能守恒B．小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間均勻減少C．小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量9、(本題9分)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由天文觀測(cè)可得其運(yùn)行周期為T(mén)、線(xiàn)速度為v，已知萬(wàn)有引力常量為G，則由此可求出A．月球的半徑B．月球的質(zhì)量C．“嫦娥四號(hào)”運(yùn)動(dòng)的軌道半徑D．“嫦娥四號(hào)”受到月球的萬(wàn)有引力大小10、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個(gè)質(zhì)量為的小球恰好能通過(guò)軌道最高點(diǎn)在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。取桌面為重力勢(shì)能的參考面，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其機(jī)械能E、動(dòng)能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．11、(本題9分)如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，外力做功為零B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，減少的動(dòng)能相等C．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，速度的變化相等D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，損失的機(jī)械能相等12、(本題9分)變速自行車(chē)靠變換齒輪組合來(lái)改變行駛速度，如圖是某一變速車(chē)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車(chē)可變換兩種不同擋位B．該車(chē)可變換四種不同檔位C．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA：ωD．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA：ω二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）(本題9分)（1）在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”實(shí)驗(yàn)中，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都使用_____（填“直流”或“交流”）電源。在我國(guó)，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為_(kāi)____，兩個(gè)相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)____。（1）如下圖為物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，圖中相鄰的點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流50Hz的電源，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出D點(diǎn)時(shí)，物體的速度大小為_(kāi)____m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)____m/s1．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)用如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖甲中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．已知m1=50g、m2=150g則（g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=_______；（2）在打點(diǎn)0～5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=________，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=________，由此得出的結(jié)論是_____________________________（3）若某同學(xué)作出-h圖象如圖丙，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=___________．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，光滑圓弧的半徑為80cm，一質(zhì)量為1.0kg的物體由A處從靜止開(kāi)始下滑到B點(diǎn)，然后又沿水平面前進(jìn)3m，到達(dá)C點(diǎn)停止。物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，g取10m/s2，求：（1）物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度以及在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）物體在BC段上的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）整個(gè)過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑的水平面有小物塊a、b緊靠在一起放在A點(diǎn)，它們之間夾有少量的炸藥，A點(diǎn)到左、右兩側(cè)豎直擋板的距離分別為1.5L、L．點(diǎn)燃炸藥，物塊a、b瞬間獲得與各自質(zhì)量成反比的速度分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)，與擋板碰撞后，它們第一次相碰的位置到A點(diǎn)的距離為，求物塊a、b質(zhì)量之比的可能值．已知物塊與擋板碰撞前后速率不變．17、（12分）(本題9分)細(xì)線(xiàn)下吊著一個(gè)質(zhì)量為M的沙袋，構(gòu)成一個(gè)單擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，一顆質(zhì)量為m的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動(dòng)．已知沙袋擺動(dòng)時(shí)擺線(xiàn)的最大偏角是θ，求子彈射入沙袋前的速度．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是水平和豎直兩個(gè)方向上分速度的合成，由圖知水平分速度為vsinα＝5×sin30°＝2.5cm/s，C正確．思路分析：圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是水平和豎直兩個(gè)方向上分速度的合成，試題點(diǎn)評(píng)：本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成，關(guān)鍵是找出兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)平行四邊形定則分析2、C【解題分析】

A、根據(jù)做功公式可得力做的功，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、在重力方向上沒(méi)有位移，重力不做功，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、根據(jù)做功公式可得摩擦力做的功，所以克服摩擦力做的功120J，故選項(xiàng)C正確；D、合力做的功合，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3、C【解題分析】以點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；正電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度不一定比負(fù)電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度大，要看電場(chǎng)線(xiàn)的疏密，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=F/q，取走q后，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍為E不變，選項(xiàng)C正確；根據(jù)E=F/q可知，電荷所受到的電場(chǎng)力很大，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不一定很大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.4、D【解題分析】

根據(jù)“摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率”可知，本題考查機(jī)車(chē)啟動(dòng)類(lèi)問(wèn)題．根據(jù)題意可知，摩托艇的阻力大小與速度成正比，即：f=kv；當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度最大，此時(shí)牽引力F與阻力f相等：即F=f=kv；而發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=Fv，據(jù)此分析判斷．【題目詳解】設(shè)阻力為f，由題知：f=kv；速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，則有P=Fv=fv=kv1．所以摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的1倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的倍．故ABC錯(cuò)誤，D正確．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵：一是能夠正確的寫(xiě)出阻力與速度大小的表達(dá)式，二是利用功率的計(jì)算方法P=Fv．5、B【解題分析】

本題主要考察動(dòng)能定理?！绢}目詳解】本題問(wèn)物體獲得的動(dòng)能，因?yàn)槲矬w初動(dòng)能為0，所以獲得的動(dòng)能即為物體動(dòng)能的變化，又知?jiǎng)幽芏ɡ恚汉贤饬ψ龉Φ扔谖矬w動(dòng)能的變化，所以合力做功，B符合題意。6、D【解題分析】三點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故有，根據(jù)可得，D正確．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是知道同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同，同一條皮帶相連的點(diǎn)的線(xiàn)速度相同．7、AB【解題分析】試題分析：萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，衛(wèi)星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運(yùn)行速度增大，失重不是失去重力而是對(duì)懸繩的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象．根據(jù)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)分析即可．解：A、衛(wèi)星本來(lái)滿(mǎn)足萬(wàn)有引力提供向心力即知，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線(xiàn)速度減小，萬(wàn)有引力將大于衛(wèi)星所需要的向心力，故衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，即軌道半徑將減小，故A正確；B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：得：v=，得軌道高度降低，衛(wèi)星的線(xiàn)速度增大，故動(dòng)能將增大，故B正確；C、失重狀態(tài)說(shuō)明航天員對(duì)懸繩或支持物體的壓力為0，但仍受到地球?qū)λ娜f(wàn)有引力，萬(wàn)有引力提供他隨天宮一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故C錯(cuò)誤；D、第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號(hào)的線(xiàn)速度一定小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤．故選：AB．【點(diǎn)評(píng)】解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律問(wèn)題的核心原理是萬(wàn)有引力提供向心力，通過(guò)選擇不同的向心力公式，來(lái)研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系．8、AD【解題分析】

A．在此過(guò)程中只有重力和彈簧彈力做功，小球和彈簧總機(jī)械能守恒，故A正確；C．小球下落剛接觸彈簧時(shí)，僅受重力，加速度為重力加速度，速度繼續(xù)增大，當(dāng)小球向下運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，重力等于彈簧向上的彈力，此時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值，再向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧彈力大于重力，加速度向上，小球開(kāi)始減速，直到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零。所以b→c小球的動(dòng)能先增大后減少，b點(diǎn)不是小球速度最大的點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；B．由上分析可知小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做變速運(yùn)動(dòng)，所以重力勢(shì)能并不隨時(shí)間均勻減少，故B錯(cuò)誤；D．在此過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球在a、c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，故球減少的重力勢(shì)能等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故D正確。故選AD.9、BC【解題分析】

A.因?yàn)椴恢馈版隙鹚奶?hào)”探測(cè)器軌道離月球表面的高度，無(wú)法求出月球的半徑，A錯(cuò)誤。B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，且聯(lián)立可求出月球質(zhì)量，B正確。C.根據(jù)可求出軌道半徑，C正確。D.因?yàn)椤版隙鹚奶?hào)”探測(cè)器質(zhì)量未知，無(wú)法求出萬(wàn)有引力大小，D錯(cuò)誤。10、CD【解題分析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件，結(jié)合機(jī)械能守恒定律分析即可解題。【題目詳解】AB．小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒(méi)有相互作用力，則在最高點(diǎn)：，則在最高點(diǎn)小球的動(dòng)能：（最小動(dòng)能），在最高點(diǎn)小球的重力勢(shì)能：，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能的和不變，機(jī)械能守恒，即：，故AB錯(cuò)誤；CD．小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡(jiǎn)得：，，故C、D正確?！绢}目點(diǎn)撥】本題主要考查了豎直圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。11、BD【解題分析】

A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，返回到A點(diǎn)時(shí)的速度小于原來(lái)速度大小，由動(dòng)能定理可知合外力做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，合外力做功相同，由動(dòng)能定理可知這兩個(gè)過(guò)程中減少的動(dòng)能相等，故B正確；C．小球從A到C比從C到B用時(shí)短，由動(dòng)量定理可知從A到C速度的變化量小，故C錯(cuò)誤；D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，滑動(dòng)摩擦力做功相同，說(shuō)明損失的機(jī)械能相等，故D正確。故選BD。12、BC【解題分析】

AB、A輪通過(guò)鏈條分別與C、D連接，自行車(chē)可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車(chē)可變換4種擋位，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、當(dāng)A與D組合時(shí)，兩輪邊緣線(xiàn)速度大小相等，A輪轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即ωA故選BC?！绢}目點(diǎn)撥】關(guān)鍵知道靠傳送帶傳動(dòng)，兩輪邊緣的線(xiàn)速度大小相等，結(jié)合齒輪的齒數(shù)之比可以得出軌道半徑之比，從而求出角速度之比，A輪分別與C、D連接，B輪分別與C、D連接，共有4種不同的擋位。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、交流110V0.01s0.961.0【解題分析】

（1）[1][1][3]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都使用交流電源；只是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由學(xué)生電源供電，工作電壓6V以下，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為110V。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流50Hz的電源，兩個(gè)相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.01s；（1）[4]相鄰的點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：T=0.01×5=0.1s做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出D點(diǎn)時(shí)，物體的速度大小為：m/s[5]由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論：可知，加速度為：m/s114、2.4m/s0.576J0.588J在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9.7m/s2【解題分析】

第一空.根據(jù)在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：。

第二空.物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：△Ek＝(m1+m2)v52?0＝0.576J；第三空.重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=（m2-m1）gh=0.588J；

第四空.由此可知?jiǎng)幽艿脑黾恿亢蛣?shì)能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2