黑龍江省雞西虎林市東方紅林業(yè)局中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

黑龍江省雞西虎林市東方紅林業(yè)局中學(xué)2024年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)兩光滑平板OM、ON構(gòu)成一具有固定夾角θ0＝75°的V形槽，一球置于槽內(nèi)，用θ表示ON板與水平面之間的夾角，如圖所示．調(diào)節(jié)ON板與水平面之間夾角θ，使球?qū)Π錙N壓力的大小正好等于球所受重力的大小，則在下列給出的數(shù)值中符合條件的夾角θ值是()A．15° B．30°C．45° D．60°2、把地球同步衛(wèi)星、月球繞地球運(yùn)行的軌道都視為圓，根據(jù)同步衛(wèi)星和月球運(yùn)動(dòng)的周期之比可求A．同步衛(wèi)星和月球繞地球運(yùn)行的速率之比B．同步衛(wèi)星和月球到地球的距離的三次方之比C．同步衛(wèi)星和月球的質(zhì)量之比D．月球和地球的質(zhì)量之比3、在發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)，利用地球的自轉(zhuǎn)，可以減少發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)火箭所需提供的能量。由此可知，在發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)，應(yīng)A．在赤道附近發(fā)射，發(fā)射方向自西向東B．在赤道附近發(fā)射，發(fā)射方向自東向西C．靠近南極發(fā)射，發(fā)射方向自南向北D．靠近北極發(fā)射，發(fā)射方向自北向南4、(本題9分)有兩個(gè)完全相同的絕緣金屬小球AB，A帶的電量為Q，B帶的電量為，它們間的距離r遠(yuǎn)大于小球的半徑，相互作用力為現(xiàn)將兩個(gè)小球接觸一下后放回原處，則相互作用力變?yōu)锳．B．C．D．5、(本題9分)下列實(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是()A．汽車駛過拱形橋頂端B．跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動(dòng)C．蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)D．宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)6、(本題9分)關(guān)于電場強(qiáng)度E，下列說法正確的是A．由E＝FqB．由E＝FqC．由E＝kQrD．由E＝kQr7、我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號探月衛(wèi)星，并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實(shí)現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號月球車，這標(biāo)志著中國的探月工程再次取得階段性的勝利．如圖所示，在月球橢圓軌道上的已關(guān)閉動(dòng)力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近，并將在B處變軌進(jìn)入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運(yùn)行，已知萬有引力常量為G．下列說法中正確的是A．圖中探月衛(wèi)星正減速飛向B處B．探月衛(wèi)星在B處變軌進(jìn)入環(huán)月軌道時(shí)必須點(diǎn)火減速C．由題中條件可以算出月球質(zhì)量D．由題中條件可以算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小8、(本題9分)如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上．a(chǎn)、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運(yùn)動(dòng)．不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g．則下列說法中正確的是（）A．無論a、b在什么位置，兩物體的加速度方向都與速度方向相同B．a(chǎn)下落過程中，其加速度大小可能大于gC．a(chǎn)落地時(shí)速度大小為D．a(chǎn)落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對地面的壓力大小為mg9、(本題9分)質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kg·m/s，B球的動(dòng)量是5kg·m/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s10、起重機(jī)是指在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運(yùn)重物的多動(dòng)作起重機(jī)械。一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)的功率達(dá)到額定功率P，以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止。則A．重物的最大速度vB．重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=C．鋼繩的最大拉力為mgD．鋼繩的最大拉力為P11、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動(dòng)能增加了 B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢能減少了mgh12、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋．現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．松手后，從A、B開始運(yùn)動(dòng)到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機(jī)械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機(jī)械能之和守恒C．A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示的是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：帶定滑輪的長木板、鐵塊、與鐵塊質(zhì)量相同的鉤碼、米尺、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率為50Hz的交流電源、輕繩、紙帶等。不計(jì)滑輪摩擦，回答下列問題：(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的正常工作電壓為___________V，電源的周期為___________s；(2)鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________；(用重力加速度和鐵塊的加速度表示)(3)某次實(shí)驗(yàn)得到點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖所示。測得x1=3.1cm，x2=4.9cm，x3=6.7cm，x4=8.5cm，重力加速度g=10m/s2?？梢杂?jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___________(結(jié)果保留2位小數(shù))14、（10分）如圖甲所示，是用電火花計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，電火花計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為0.2kg.(1)下列操作中正確的是___________.A．電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接6V交流電源B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)C．需使用秒表測出重物下落的時(shí)間D．測出紙帶上兩點(diǎn)間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度(2)某同學(xué)按照正確的操作，得到一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，如圖乙所示.如果打O點(diǎn)時(shí)重物速度為0，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)，計(jì)算B點(diǎn)對應(yīng)的速度時(shí)，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用vB=，你贊成___________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)的計(jì)算方法.(3)該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C的距離，并記錄在圖乙中(單位cm).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能為___________J，從O到B過程中重物重力勢能的減少量為___________J(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字).三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）地球同步通信衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，均為T。（1）求地球同步通信衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度大小；（2）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求地球同步通信衛(wèi)星的軌道距離地面的高度。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出，恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出，恰好又落到B點(diǎn)．已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°，不計(jì)空氣阻力．求：（1）小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大??；（2）小球在D點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）在D點(diǎn)處小球?qū)鼙诘淖饔昧Φ拇笮『头较颍?7、（12分）(本題9分)如圖是彈簧槍發(fā)射鋼珠前，測量彈簧的彈性勢能的裝置，M為半徑R＝1.6m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑半圓弧軌道，A、B分別是軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn);N為鋼珠接收罩，它是一個(gè)與軌道的最低點(diǎn)A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的彈簧槍（槍的水平長度遠(yuǎn)小于M的半徑），可向M軌道發(fā)射速度不同的質(zhì)量均為m＝0.01kg的小鋼珠，彈簧槍可將彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為小鋼珠的動(dòng)能。取g＝10m/s2。（1）某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過B點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上；求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能Ep1（2）另一次發(fā)射的小鋼珠沿軌道從B點(diǎn)水平飛出后落到N上的位置與A點(diǎn)水平距離為s＝4.8m，求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能Ep2

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、B【解析】

受力分析如圖所示，OM對球的彈力為F1，ON對球的彈力為F2＝G，F(xiàn)1、F2的合力F3與重力等大反向．則有：2α＋θ＝180°，α＋θ＝180°－θ0，解得：θ＝30°.2、A【解析】

由萬有引力提供向心力有：，可得：，，A.由周期之比，可得同步衛(wèi)星的軌道半徑與月球的軌道半徑之比，從而也就得同步衛(wèi)星與月球繞地球運(yùn)行的速度之比，故A正確。

B.由周期之比，可求解同步衛(wèi)星和月球到地心的距離的二分之三次方之比，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.由周期之比，不能求解同步衛(wèi)星和月球的質(zhì)量之比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由周期之比，不能求解月球和地球的質(zhì)量之比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3、A【解析】

由于要充利用自轉(zhuǎn)的速度，所以在地球上發(fā)射衛(wèi)星的地點(diǎn)，自轉(zhuǎn)的線速度越大越好，根據(jù)v=rω可知，地球上各點(diǎn)自轉(zhuǎn)的ω是一樣的，那么需要更大的線速度則在自轉(zhuǎn)半徑最大的地方建立發(fā)射場就好，又因?yàn)榈厍蚴菄@地軸在轉(zhuǎn)動(dòng)的，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑隨緯度的增加而減小，故要使發(fā)射時(shí)自轉(zhuǎn)線速度最大，則自轉(zhuǎn)半徑最大，而自轉(zhuǎn)半徑最大處在赤道即緯度最低的地方，由于地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)橛晌飨驏|，故最理想的發(fā)射場地應(yīng)在地球的赤道，且發(fā)射方向自西向東。A.在赤道附近發(fā)射，發(fā)射方向自西向東，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.在赤道附近發(fā)射，發(fā)射方向自東向西，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.靠近南極發(fā)射，發(fā)射方向自南向北，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.靠近北極發(fā)射，發(fā)射方向自北向南，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4、A【解析】設(shè)兩個(gè)小球之間的距離為r，開始時(shí)：，將兩個(gè)小球接觸一下后，電量中和，再平分，則電量為；當(dāng)仍放回原處，根據(jù)庫侖定律．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤，故選A．【點(diǎn)睛】考查庫侖定律的應(yīng)用，掌握庫侖定律的表達(dá)式，注意控制變量法的運(yùn)用即可，5、C【解析】試題分析：汽車駛過拱形橋頂端時(shí)，具有向下的加速度，故處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力，具有向下的加速度，處于完全失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)時(shí)，具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，故C正確；繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船，具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；故選C考點(diǎn)：超重和失重．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要明確：（1）當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，處于超重狀態(tài)；（2）當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)，處于失重狀態(tài)．6、D【解析】

AB．電場強(qiáng)度只由電場本身決定，與檢驗(yàn)電荷的電量以及電場中是否放檢驗(yàn)電荷無關(guān)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．由E＝kQr2知，以Q球心、D．由E＝kQr2知，Q不變時(shí)，故選D.7、BC【解析】

A．探月衛(wèi)星關(guān)閉動(dòng)力后只受到月球的吸引力而逐漸靠近月球表面，此過程為加速過程，選項(xiàng)A錯(cuò)．B．進(jìn)入圓形軌道之前為橢圓軌道，二者相切與B點(diǎn)，相對于圓軌道，原來的運(yùn)動(dòng)在B點(diǎn)為離心運(yùn)動(dòng)，所以，而對圓形軌道則有，可得，所以進(jìn)入環(huán)月軌道要減速，選項(xiàng)B對．C．在環(huán)月軌道運(yùn)行過程有，整理得月球質(zhì)量，選項(xiàng)C對．D．由題中條件找不到衛(wèi)星質(zhì)量，而且所以的圓周運(yùn)動(dòng)公式中衛(wèi)星質(zhì)量都消去了，所以無法計(jì)算探月衛(wèi)星受到月球引力大小，選項(xiàng)D錯(cuò)．8、BCD【解析】

A．當(dāng)a到達(dá)底端時(shí)，b的速度為零，b的速度在整個(gè)過程中，先增大后減小，動(dòng)能先增大后減小，所以輕桿對b先做正功，后做負(fù)功，說明桿對b先是推力、后是拉力，故b的加速度與速度先同方向后反方向，故A錯(cuò)誤；B．b的速度在整個(gè)過程中，先增大后減小，所以a對b的作用力先是動(dòng)力后是阻力，所以b對a的作用力就先是阻力后是動(dòng)力，所以在b減速的過程中，b對a是向下的拉力，此時(shí)a的加速度大于重力加速度，故B正確；C．a(chǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：vA=，故C正確；D．a(chǎn)、b整體的機(jī)械能守恒，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的速度最大，此時(shí)b受到a的推力為零，b只受到重力的作用，所以b對地面的壓力大小為mg，故D正確。故選BCD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，以及知道當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的動(dòng)能最大．9、A【解析】

以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，取甲球碰撞前的速度方向?yàn)檎较颍瑑汕虻馁|(zhì)量均為m，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能：；系統(tǒng)的總動(dòng)量：p=7kg?m/s+5kg?m/s=12kg?m/s；

A、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=6kg?m/s，pB=6kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=6kg?m/s+6kg?m/s=12kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能減小，是可能的，故A正確．

B、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=3kg?m/s，pB=9kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=3kg?m/s+9kg?m/s=12kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能增大，是不可能的，故B錯(cuò)誤．

C、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=-2kg?m/s，pB=14kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-2kg?m/s+14kg?m/s=12kg?m/s，動(dòng)量守恒．總動(dòng)能：，總動(dòng)能增加，是不可能的，故C錯(cuò)誤．

D、若碰后甲、乙兩球動(dòng)量為：pA=-4kg?m/s，pB=17kg?m/s，系統(tǒng)的總動(dòng)量p′=-4kg?m/s+17kg?m/s=13kg?m/s，動(dòng)量不守恒，不可能，故D錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】對于碰撞過程，要掌握三大規(guī)律：1、動(dòng)量守恒定律；2、總動(dòng)能不增加；3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況．10、AD【解析】

A.重物以最大速度為v2勻速上升時(shí)，F(xiàn)=mg，所以v2CD.勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv得FmB.重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=F11、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動(dòng)能定理得物體的動(dòng)能增加了4mgh/5，物體的重力勢能減小了mgh，克服阻力做功，機(jī)械能減小了，所以ACD正確．12、BC【解析】

兩物體運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個(gè)物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項(xiàng)．平均功率等于功除以時(shí)間．【詳解】兩物體運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個(gè)物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但AB的機(jī)械能之和不守恒，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢能減少量等于B的重力勢能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量，所以A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對A做功大于橡皮筋彈力對B做功，而時(shí)間相等，重力對A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對B做功的平均功率，故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】本題主要考查了機(jī)械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應(yīng)用，根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析判斷即可．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2200.020.64【解析】

第一空.第二空.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的正常工作電壓為交流220V，電源的周期為0.02s.第三空.根據(jù)牛頓第二定律，對鐵塊有：；對鉤碼有：；聯(lián)立解得：第四空.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式，四組位移采用逐差法有：，解得：代入可得：.14、D乙0.3690.376【解析】

第一空.A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤；B.開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故B錯(cuò)誤；C.我們可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故C錯(cuò)誤；D.測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確.故填D.第二空.計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，若按甲同學(xué)的方法用，即認(rèn)為紙帶下落的加速度為g，則不需要計(jì)算速度vB的值也會(huì)有：，故甲的數(shù)據(jù)處