2023-2024學(xué)年吉林省舒蘭市一中物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年吉林省舒蘭市一中物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，則：A．衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小B．衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的機(jī)械能比在橢圓軌道Ⅰ上的機(jī)械能大C．在橢圓軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ2、(本題9分)一輕彈簧原長為10cm，甲乙兩人同時用100N的力，分別在兩端拉彈簧，穩(wěn)定時，彈簧的長度變?yōu)?2cm，則（）A．甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對平衡力B．甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對作用力與反作用力C．彈簧的勁度系數(shù)為5×103N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為10N/m3、如圖，位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸做圓周運(yùn)動，在圓盤上有一質(zhì)量為m的小木塊，距圓心的距離為,木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍，在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中，下列說法正確的是()A．小木塊滑動時，沿切線方向滑離圓盤B．小木塊受重力、支持力和向心力C．小木塊獲得的最大動能為D．小木塊所受摩擦力提供向心力，始終指向圓心，故不對其做功4、(本題9分)某質(zhì)點(diǎn)做加速度大小0.2m/sA．質(zhì)點(diǎn)的加速度每隔2s增大0.4m/B．質(zhì)點(diǎn)在任意2s時間內(nèi)，速度的增量均為0.2m/C．質(zhì)點(diǎn)在任意兩個連續(xù)2s時間隔內(nèi)，通過的路程差一定為0.8mD．質(zhì)點(diǎn)在第一2s、第二2s內(nèi)，第三個2s內(nèi)位移大小之比一定為1:3:55、(本題9分)如圖所示，桌面離地高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，設(shè)桌面為零勢面，則小球觸地前的瞬間機(jī)械能為（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)6、(本題9分)下列關(guān)于第一宇宙速度的說法中正確的是A．第一宇宙速度又稱為逃逸速度B．第一宇宙速度的數(shù)值是11.2km/sC．第一宇宙速度的數(shù)值是7.9km/sD．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小線速度7、(本題9分)某質(zhì)量m=1500kg的“雙引擎”小汽車，當(dāng)行駛速度v≤54km/h時靠電動機(jī)輸出動力；當(dāng)行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時靠汽油機(jī)輸出動力，同時內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度v>90km/h時汽油機(jī)和電動機(jī)同時工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動，汽車的牽引力F隨運(yùn)動時間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在t0時刻第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11s末。則在這11s內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．汽車第一次切換動力引擎時刻t0=6sB．電動機(jī)輸出的最大功率為60kwC．汽車的位移為165mD．汽油機(jī)工作期間牽引力做的功為3.6×105J8、2022年冬奧會將在北京召開。如圖所示是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運(yùn)動員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達(dá)C點(diǎn)后水平飛出，落到滑道上的D點(diǎn)，E是運(yùn)動軌跡上的某一點(diǎn)，在該點(diǎn)運(yùn)動員的速度方向與軌道CD平行，設(shè)運(yùn)動員從C到E與從E到D的運(yùn)動時間分別為t1、t2，EF垂直CD，則有關(guān)離開C點(diǎn)后的飛行過程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若運(yùn)動員離開C點(diǎn)的速度加倍，則飛行時間加倍C．若運(yùn)動員離開C點(diǎn)的速度加倍，則落在斜面上的距離加倍D．若運(yùn)動員離開C點(diǎn)的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變9、如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2的通斷，可使電動機(jī)驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將冷空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，從出風(fēng)口吹出冷風(fēng)或熱風(fēng)。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時的功率為100W，吹熱風(fēng)時的功率為1200W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是A．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電吹風(fēng)吹出冷風(fēng)B．電動機(jī)的內(nèi)電阻為484ΩC．電熱絲的電阻為44ΩD．電動機(jī)正常工作時，電動機(jī)每分鐘消耗的電能為6000J10、(本題9分)如圖所示，足夠長的光滑細(xì)桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無摩擦滑動，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過長度為L的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且B不會撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動量和機(jī)械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，物塊上擺的初速度將小于原來物塊A固定時的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時，物塊A的速率為11、(本題9分)已知地球半徑為R，靜置于赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a，地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r，向心加速度大小為a0，萬有引力常量為G，則（）A．向心加速度之比B．向心加速度之比C．地球質(zhì)量D．地球質(zhì)量12、在同一高處有兩個小球同時開始運(yùn)動，一個水平拋出，另一個自由落下，不計(jì)空氣阻力。在它們運(yùn)動過程中的每一時刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距拋出點(diǎn)豎直方向的高度相同 D．距拋出點(diǎn)豎直方向的高度不同二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖，用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1kg，實(shí)驗(yàn)后打下點(diǎn)的紙帶如圖所示，打點(diǎn)間隔為T=0.02s，則記錄A點(diǎn)時，重物動能Ek=__________J。從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程重物的重力勢能減小量是_________J，要驗(yàn)證從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，還必須求出____________，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量_________（填“是”或“不是”）必需測量。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）。14、(本題9分)如圖為“驗(yàn)證動能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置，用拉力傳感器記錄小車受到拉力F的大小，在長木板上相距適當(dāng)距離的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車通過A、B時的速率，要求拉力傳感器的示數(shù)即為小車所受的合外力。（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，除了測量小車受到拉力的大小F、小車通過A、B時的速率vA和vB（2）與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的下列說法正確的是__A、要調(diào)整長木板的傾斜角度，平衡小車受到的摩擦力B、應(yīng)先釋放小車，再接通速度傳感器的電源C、改變所掛鉤碼的數(shù)量時，要使所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量D、該實(shí)驗(yàn)裝置也可以用來驗(yàn)證牛頓第二定律。15、(本題9分)用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機(jī)拍攝的照片的來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝小球A的兩位置（如圖乙所示）；④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝下兩個小球的位置（如圖丙所示）；⑤測出所需要的物理量．請回答：(1)實(shí)驗(yàn)①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足______(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有______；（請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是：______．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，軌道ABC被豎直固定在水平桌面上，A距水平地面高H=0.75m，C距水平地面高h(yuǎn)=0.45m，。一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊自A點(diǎn)從靜止開始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在地面上的D點(diǎn)?，F(xiàn)測得C、D兩點(diǎn)的水平距離為x=0.60m。，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小物塊從C點(diǎn)飛出時速度的大小vc；（2）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功Wf。17、（10分）多級火箭是由數(shù)級火箭組合而成的運(yùn)載工具，每一級都有發(fā)動機(jī)與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度．現(xiàn)有一小型多級火箭，質(zhì)量為M，第一級發(fā)動機(jī)的額定功率為P，先使火箭由靜止豎直向上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動．若空氣阻力為f并保持不變，不考慮燃料燃燒引起的質(zhì)量變化及高度不同引起的重力變化，達(dá)到額定功率后，發(fā)動機(jī)功率保持不變，直到火箭上升達(dá)到最大速度時高度為H．試求：（1）第一級發(fā)動機(jī)能使火箭達(dá)到的最大速度．（2）第一級發(fā)動機(jī)做勻加速運(yùn)動的時間．（3）第一級發(fā)動機(jī)以額定功率開始工作，直到最大速度時的運(yùn)行時間．

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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

A、根據(jù)牛頓第二定律得，解得，由于衛(wèi)星在點(diǎn)的軌道半徑比在點(diǎn)的軌道半徑小，即，所以知衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度比在點(diǎn)的加速度大，故選項(xiàng)A錯誤；BD、衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ進(jìn)入同步軌道Ⅱ需要在點(diǎn)需加速，使萬有引力小于所需向心力，做離心運(yùn)動，所以衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的機(jī)械能比在橢圓軌道Ⅰ上的機(jī)械能大，故選項(xiàng)B正確，D錯誤；C、在橢圓軌道Ⅰ上，根據(jù)動能定理得從到的過程，萬有引力做正功，則動能增大，所以的速度大于點(diǎn)的速度，故選項(xiàng)C錯誤；2、C【解析】

A.甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對相互作用力，故A項(xiàng)不合題意.B.甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對平衡力，故B項(xiàng)不合題意.CD.甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧拉力為：F＝100N;根據(jù)F＝k（l-l0），將l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C項(xiàng)符合題意，D項(xiàng)不合題意.3、C【解析】

A.小木塊滑動時，還受到指向圓心的摩擦力，所以軌跡為曲線，不會沿切線方向飛出，故A錯誤；B.小木塊在運(yùn)動的過程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。向心力是效果力，不能說小球受到向心力。故B錯誤；C.在木塊的摩擦力沒有達(dá)到最大前，靜摩擦力的一部分提供向心力，由牛頓第二定律得：木塊所受的靜摩擦力沿圓心方向的分力，又最大靜摩擦力等于滑動摩擦力：，解得最大速度，則小球的最大動能不超過：，故C正確；D.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時，小木塊的速度增大，由于重力和支持力不做功，根據(jù)動能定理知，摩擦力做正功，故D錯誤；4、C【解析】

質(zhì)點(diǎn)的加速度不變，每隔2s速度增大0.4m/s，選項(xiàng)A錯誤；質(zhì)點(diǎn)在任意2s時間內(nèi)，速度的增量均為0.2×2=0.4?m/s，選項(xiàng)B錯誤；質(zhì)點(diǎn)在任意兩個連續(xù)2?s時間間隔內(nèi)，通過的路程差一定為Δx=aT5、A【解析】

設(shè)桌面為零勢面，小球的初機(jī)械能E1EA.mgH與計(jì)算結(jié)果E2B.mgh與計(jì)算結(jié)果E2C.mg(H+h)與計(jì)算結(jié)果E2D.mg(H-h)與計(jì)算結(jié)果E26、C【解析】

第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速度．也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．,故C正確7、AC【解析】

A、開始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律：F1-Ff=ma，解得開始階段的加速度a=2.5m/s2，汽車第一次切換動力引擎時v1=54km/h=15m/s，運(yùn)動的時間t0==6s，故A正確。B、t0時刻，電動機(jī)輸出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B錯誤。CD、汽油機(jī)工作期間，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s時刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油機(jī)工作期間牽引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽車前6s內(nèi)的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s內(nèi)根據(jù)動能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽車后5s內(nèi)的位移x2=120m，所以11s內(nèi)汽車的位移x=x1+x2=165m，故C正確，D錯誤。8、BD【解析】

AB.以C點(diǎn)為原點(diǎn)，以CD為x軸，以CD垂直向上方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系如圖：對運(yùn)動員的運(yùn)動進(jìn)行分解，y軸方向做類豎直上拋運(yùn)動，x軸方向做勻加速直線運(yùn)動。當(dāng)運(yùn)動員速度方向與軌道平行時，在Y軸方向上到達(dá)最高點(diǎn)，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的對稱性，知t1=t2。而x軸方向運(yùn)動員做勻加速運(yùn)動，因t1=t2，故CF＜FD，故A錯誤；BC.將初速度沿x、y方向分解為v1、v2，將加速度沿x、y方向分解為a1、a2，則運(yùn)動員的運(yùn)動時間為：，落在斜面上的距離：，離開C點(diǎn)的速度加倍，則v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正確，C錯誤；D.設(shè)運(yùn)動員落在斜面上的速度方向與水平方向的夾角為，斜面的傾角為．則有：，，則得，一定，則一定，則知運(yùn)動員落在斜面上的速度方向與從C點(diǎn)飛出時的速度大小無關(guān)，故D正確。9、CD【解析】

A．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電動機(jī)工作，電熱絲發(fā)熱，電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)．故A項(xiàng)錯誤．B．吹冷風(fēng)時的功率為100W，吹冷風(fēng)時只有電動機(jī)工作時，則，因電動機(jī)工作時是非純電阻元件，則．故B項(xiàng)錯誤．C．吹冷風(fēng)時的功率為100W，吹熱風(fēng)時的功率為1200W，則電熱絲的發(fā)熱功率為1100W，所以電熱絲的電阻．故C項(xiàng)正確．D.電動機(jī)正常工作時，功率為100W，電動機(jī)每分鐘消耗的電能．故D項(xiàng)正確．10、BD【解析】

A.在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，故A錯誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)時由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得子彈射入物塊B的過程，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，根據(jù)動量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來物塊A固定時的上擺初速度。故C錯誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。11、BC【解析】AB、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，根據(jù)可知向心加速度之比，故A錯;B正確CD、地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時有地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，則由結(jié)合兩個公式可解得地球質(zhì)量，故C正確；D錯誤；故選BC點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用，注意赤道上的物體不是靠萬有引力提供向心力．12、AC【解析】

AB.自由落體運(yùn)動的加速度為g，平拋運(yùn)動在水平面上時勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，即加速度為g，所以在它們運(yùn)動過程中的每一時刻，加速度都相等，故A正確，B錯誤；CD.自由落體下落高度和位移相等平拋運(yùn)動的下落高度為所以距拋點(diǎn)豎直方向的高度相同，故C正確，D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、0.09680.231C點(diǎn)重物的動能不是【解析】

[1]A點(diǎn)是OB段的中間時刻，所以A點(diǎn)的瞬時速度是OB的平均速度，即：記錄A點(diǎn)時，重物動能：[2]從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程重物的重力勢能減小量為：[3]要驗(yàn)證從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，已知A點(diǎn)重物的動能和從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程重物的重力勢能減小量，因此還必須求出C點(diǎn)重物的動能。[4]實(shí)驗(yàn)中重力勢能的減小量等于動能的增加量，由于都包含質(zhì)量，故質(zhì)量可以消去，所以本實(shí)驗(yàn)中不是必須測量質(zhì)量14、A、B兩點(diǎn)之間的距離小車和車上的拉力傳感器的總質(zhì)量mFx=1【解析】

（1）[1][2][3]設(shè)A、B兩點(diǎn)之間的距離x，小車和車上的拉力傳感器的總質(zhì)量m，根據(jù)動能定理：Fx=12mvB