2023-2024學(xué)年河北省張家口市宣化一中張北一中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年河北省張家口市宣化一中張北一中高一物理第二學(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)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，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)兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示．一個(gè)電量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v～t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整

條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）．則下列說(shuō)法正確的（）A．B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)B．由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大C．由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)逐漸升高D．AB兩點(diǎn)電勢(shì)差

V2、(本題9分)甲、乙兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的線速度大小之比為1∶2，角速度大小之比為3∶2，則兩球的向心加速度大小之比為（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:23、(本題9分)如圖所示，用硬質(zhì)輕桿固定的兩個(gè)小球A、B分別處于光滑的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)改變力F的大小使B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動(dòng)前相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．推力F變大 B．斜面對(duì)B的彈力變大C．墻面對(duì)A的彈力變小 D．輕桿受到作用力變大4、(本題9分)太陽(yáng)系中有一顆繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的行星，距太陽(yáng)的平均距離是地球到太陽(yáng)平均距離的4倍，則該行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年5、(本題9分)在下列情況中，汽車對(duì)拱形橋頂部的壓力最小的是（）A．以較小的速度駛過(guò)半徑較大的橋B．以較小的速度駛過(guò)半徑較小的橋C．以較大的速度駛過(guò)半徑較大的橋D．以較大的速度駛過(guò)半徑較小的橋6、如圖所示，船夫用撐桿撐船前行，則（）A．船對(duì)人的力小于人對(duì)船的力B．船對(duì)水的力大于水對(duì)船的力C．人對(duì)撐桿的力與撐桿對(duì)人的力大小相等D．撐桿對(duì)河底的力大于河底對(duì)撐桿的力7、(本題9分)北京時(shí)間2012年10月，我國(guó)第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是（）A．它們運(yùn)行周期的可能不同B．它們的運(yùn)行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等8、(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(guò)程重力的平均功率等于 D．落地時(shí)重力的功率等于9、一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個(gè)小球，靜止時(shí)小球處于O點(diǎn)，如圖所示．將小球向下壓至A點(diǎn)位置（未超過(guò)彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)的最高位置為B點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響．則關(guān)于小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對(duì)小球始終做正功B．小球在O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能達(dá)到最大C．小球在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大D．彈簧的彈性勢(shì)能與小球的動(dòng)能之和一定減小10、(本題9分)如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中a和c是從同一點(diǎn)拋出的，b和c落在地面上同一點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時(shí)間相同 B．a(chǎn)和c的飛行時(shí)間相同C．c的水平速度比a的大 D．a(chǎn)的水平速度比b的大11、(本題9分)一個(gè)連同裝備總質(zhì)量M=100kg的宇航員，脫離飛船進(jìn)行太空行走后，在與飛船相距d=45m的位置與飛船保持相對(duì)靜止．所帶氧氣筒中還剩有m0=0.5kg氧氣，氧氣除了供他呼吸外，還需向與飛船相反方向噴出一部分氧氣以獲得使他回到飛船反沖速度v′，為此氧氣筒上有可使氧氣以v=50m/s速度噴嘴．按照物理原理：如果一次性噴出氧氣質(zhì)量為m，噴氣速度為v，則其獲得反沖速度v′=mv/M，已知耗氧率為R=2.5×10-4kg/s（即每秒鐘呼吸消耗氧氣量）．則為保證他安全返回飛船，一次性噴出氧氣質(zhì)量m可能為（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg12、(本題9分)如圖甲所示,一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱,木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A．木箱所受的最大靜摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大靜摩擦力fm=20NC．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.21D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2二．填空題(每小題6分，共18分)13、在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，讓結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：(1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；(2)記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2，___________；(3)只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，___________，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′，沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直線；(4)圖乙是某同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖，圖中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)得到力F1的方向沿圖丙中OP方向，力F2的方向沿圖中OM方向，兩個(gè)分力的大小分別為F1=2.0N、F2=2.4N，請(qǐng)根據(jù)圖中標(biāo)示的單位長(zhǎng)度作出F1、F2的合力F；____________(6)根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=___________N(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)14、某同學(xué)在用電流表和電壓表測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中：(1)有如下器材可供選擇：A．干電池1節(jié)（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V）B．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω）C．滑動(dòng)變阻器R2（0～2kΩ）D．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻約為2kΩ）E.電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻約為3kΩ）F.電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干等其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選______（均選填器材前的選項(xiàng)字母）。(2)為了最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框中畫出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖___。(3)該同學(xué)按照正確的電路圖連接好實(shí)物圖，操作規(guī)范，開始實(shí)驗(yàn)。然后多次改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，記錄相應(yīng)電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了U-I圖線如圖所示，則根據(jù)此圖線可以求出被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=________Ω。15、(本題9分)某同學(xué)用下圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．回答下列問(wèn)題：（1）在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端應(yīng)____________．（2）小球a、b質(zhì)量ma、mb的大小關(guān)系應(yīng)滿足ma_____mb，兩球的半徑應(yīng)滿足ra______rb（選填“＞”、“＜”或“=”）．（3）本實(shí)驗(yàn)中小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示，這時(shí)小球a、b兩球碰后的平均落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的________點(diǎn)和_________點(diǎn)．在本實(shí)驗(yàn)中結(jié)合圖，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是下列選項(xiàng)中的_____________．A．

B．

C．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊．求：(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大??；(2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．17、（10分）(本題9分)如圖所示，將一個(gè)小球從水平地面O點(diǎn)正上方某處，以v0=10m/s的初速度水平拋出，小球落在水平地面上A點(diǎn)，O、A兩點(diǎn)相距x=20m，不計(jì)空氣阻力，求：(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)拋出點(diǎn)距離水平地面的高度h.

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【解析】

A、速度時(shí)間圖像中圖線的斜率表示加速度，加速度越大，則受到的電場(chǎng)力越大，即電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故在B點(diǎn)的加速度最大，其大小為，根據(jù)牛頓第二定可得，解得，故A錯(cuò)誤；B、從C到A過(guò)程中速度增大，即動(dòng)能增大，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，同一正電荷的電勢(shì)能減小，則電勢(shì)減小，故BC錯(cuò)誤；D、從圖中可知A、B兩點(diǎn)的速度分別為：，物塊在B到A過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：，得到：，則，故D正確。2、C【解析】

根據(jù)a=vω，則兩球的向心加速度大小之比為3：4，故ABD錯(cuò)誤，C正確.3、C【解析】先對(duì)小球A受力分析，受重力、墻壁的支持力、輕桿的彈力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：F彈=；FN=mgtanα；由于α減小，墻面對(duì)A的彈力減小，輕桿對(duì)A的彈力變??；故C正確，D錯(cuò)誤；再對(duì)AB整體受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示；根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α減小，β不變，則推力F減?。恍泵鎸?duì)B的彈力不變；故B錯(cuò)誤；故選C．點(diǎn)睛：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．本題也可以利用圖解法來(lái)分析；注意整體法和隔離法的應(yīng)用．4、D【解析】

設(shè)地球半徑為R，則行星的半徑為4R，根據(jù)開普勒第三定律得：解得：地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，則說(shuō)明該行星的公轉(zhuǎn)周期為8年．A.10年與計(jì)算結(jié)果不符，故A不符合題意．B.2年與計(jì)算結(jié)果不符，故B不符合題意．C.4年與計(jì)算結(jié)果不符，故C不符合題意．D.8年與計(jì)算結(jié)果相符，故D符合題意．5、D【解析】汽車對(duì)凸形橋頂部的壓力有：，得，D正確．6、C【解析】

作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，它們大小相等，方向相反，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，同時(shí)發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體．【詳解】船對(duì)人的力與人對(duì)船的力互為作用力與反作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；船對(duì)水的力和水對(duì)船的力互為作用力和反作用力，大小相等，故B錯(cuò)誤．人對(duì)撐桿的力與撐桿對(duì)人的力互為作用力和反作用力，大小相等，故C正確；撐桿對(duì)河底的力與河底對(duì)撐桿的力互為作用力和反作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】掌握了作用力和反作用力的關(guān)系（作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力，它們大小相等，方向相反，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，同時(shí)發(fā)生變化，互為施力物體和受力物體）即可順利解決此類問(wèn)題．7、BD【解析】A項(xiàng)：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力GMmr2=mC項(xiàng)：根據(jù)向心加速度a=4D項(xiàng)：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對(duì)地面靜止，故D正確。點(diǎn)晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。8、AC【解析】

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。9、BD【解析】

A．小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動(dòng)能最大，故B正確；C．對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)小球的機(jī)械能最小時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，從A到B的過(guò)程中，A點(diǎn)小球的機(jī)械能最小，則A點(diǎn)彈性勢(shì)能最大，故C錯(cuò)誤；D．系統(tǒng)機(jī)械能守恒，從A到B的過(guò)程中，小球重力勢(shì)能增大，則彈簧的彈性勢(shì)能與小球的動(dòng)能之和一定減小，故D正確。10、BD【解析】

AB．由圖知據(jù)可得：故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。CD．由圖知據(jù)可得：故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。11、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10?4kg/s，設(shè)噴出氧氣的質(zhì)量為m，返回的時(shí)間為t，則返回速度v′=mv/M==0.5m，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=d/v′=

①宇航員耗氧：Rt=m0?m，即2.5×10?4×t=0.5?m，t=4000×(0.5?m)=，即400m2?200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD錯(cuò)誤，BC正確．故選BC.點(diǎn)睛：一次性噴出的氧氣質(zhì)量為m，根據(jù)題意得出宇航員及裝備獲得反沖速度，再根據(jù)速度公式求出宇航員返回飛船的時(shí)間，得出此段時(shí)間內(nèi)宇航員消耗的氧氣和一次性噴出的氧氣質(zhì)量以及總氧氣質(zhì)量之間的關(guān)系，聯(lián)立方程進(jìn)行求解，最終得出一次性噴出氧氣質(zhì)量的范圍．12、AD【解析】

由圖乙知木箱受的最大靜摩擦力為fm=21N，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)木箱運(yùn)動(dòng)后受的是滑動(dòng)摩擦力，大小為f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】對(duì)物體正確受力分析，知道什么時(shí)候的摩擦力是靜摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與拉力無(wú)關(guān)是正確解題的關(guān)鍵．二．填空題(每小題6分，共18分)13、沿細(xì)繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直線將細(xì)繩(套)的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)F′見解析3.8N【解析】

第一空.記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2，沿細(xì)繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直線；第二空.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，將細(xì)繩(套)的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)；第三空.圖中的F與F′兩力中，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形法則畫出的合力的理論值，F(xiàn)′是實(shí)際值，則方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如圖；第五空.根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為