2024年山西省忻州市第二中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024年山西省忻州市第二中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項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)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，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（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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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、一條小河寬100m，水流速度為8m/s，一艘快艇在靜水中的速度為6m/s，用該快艇將人員送往對岸。關(guān)于該快艇的說法中正確的是（）A．渡河的最短時間為10sB．渡河時間隨河水流速加大而增長C．以最短位移渡河，位移大小為100mD．以最短時間渡河，沿水流方向位移大小為2、(本題9分)一只電流表的滿偏電流，內(nèi)阻，把它改裝成量程為的電壓表，下列說法中正確的是（）A．需串聯(lián)一個的電阻 B．需串聯(lián)一個的電阻C．需并聯(lián)一個的電阻 D．改裝后，電壓表的內(nèi)阻為3、關(guān)于摩擦力對物體做功，下述幾種論斷正確的是()A．滑動摩擦力對物體一定做負(fù)功；B．靜摩擦力不可能對物體做功；C．滑動摩擦力既可對物體做負(fù)功，也可以對物體做正功；D．靜摩擦力對物體一定做負(fù)功。4、(本題9分)如圖所示，一個物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右運(yùn)動一段距離x。在此過程中，拉力F對物塊所做的功為A．Fx B．FxtanαC．Fxsinα D．Fxcosα5、(本題9分)木星的半徑約為R=7.0×m。早期伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，其中，木衛(wèi)三離木星表面的高度約為h=1.03×m,它繞木星做勻速圓周運(yùn)動的周期約等于T=6.0×s，已知引力常量G=6.67×N·m2/kg2，則木星質(zhì)量的數(shù)量級為A．kgB．kgC．kgD．kg6、如圖，一物體在水平面上受到向右、大小為8N的恒力F作用，在4s時間內(nèi)，向右運(yùn)動2m，則在此過程中，力F對物體所做的功和平均功率分別為（）A．32J，4W B．32J，8WC．16J，8W D．16J，4W7、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩個高度相同的光滑固定斜面，傾角分別為α1和α1，且α1＜α1．質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從這兩個斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端，關(guān)于物體兩次下滑的全過程，下列說法中正確的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬時功率相同D．動能的變化量相同8、如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2，則（）A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s時推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W9、一行星繞恒星作圓周運(yùn)動由天文觀測可得，其運(yùn)動周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運(yùn)動的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運(yùn)動的加速度為10、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)．它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（）A．月球的平均密度為B．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．嫦娥四號繞月運(yùn)行的速度為11、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r（r<<R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3…N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是()A．N個小球在運(yùn)動過程中始終不會散開B．第N個小球在斜面上能達(dá)到的最大高度為RC．第1個小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度＞v＞D．第1個小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v＜12、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上勻加速啟動，啟動過程的速度變化規(guī)律如圖所示，其中OA為過原點(diǎn)的一條直線，整個運(yùn)動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則A．0~t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于mB．t1~t2時間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv2C．t1~t2時間內(nèi)汽車的功率等于t2以后汽車的功率D．t1~t2時間內(nèi)，汽車的平均速度等于二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0=19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為m=1kg。(1)下列做法正確的有________．A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B．實(shí)驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C．實(shí)驗時，先放開紙帶，再接通打點(diǎn)計時器的電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)選取O、C兩點(diǎn)為初、末位置驗證機(jī)械能守恒定律，重物減少的重力勢能是________J，打下C點(diǎn)時重物的速度大小是________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶算出打下各點(diǎn)時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標(biāo)、以s為橫坐標(biāo)畫出的圖象應(yīng)是下面的________．(4)重物減少的重力勢能總是略大于增加的動能，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是________．(寫出一條即可)14、(本題9分)用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系.實(shí)驗時保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變，細(xì)線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F，用打點(diǎn)計時器測出小車運(yùn)動的加速度a.(1)關(guān)于實(shí)驗操作，下列說法正確的是________.A．實(shí)驗前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行B．平衡摩擦力時，在細(xì)線的下端懸掛鉤碼，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑C．每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．實(shí)驗時應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器電源，后釋放小車(2)圖乙為實(shí)驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間都有4個點(diǎn)跡未標(biāo)出，測出各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離.已知所用電源的頻率為50Hz，打B點(diǎn)時小車的速度vB＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2.(3)改變細(xì)線下端鉤碼的個數(shù)，得到a－F圖象如圖丙所示，造成圖線上端彎曲的原因可能是________.15、(本題9分)用多用電表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕．（1）把你認(rèn)為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上．a(chǎn)．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1kd．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)OFF擋，并拔出兩表筆（2）正確操作后，多用電表的指針位置如圖所示，此被測電阻Rx的阻值約為Ω．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)一支實(shí)驗用的小火箭，所帶燃燒物質(zhì)的質(zhì)量是50g，這些物質(zhì)燃燒后所產(chǎn)生的氣體從火箭的噴嘴噴出的速度（以地面為參考系）是600m/s，已知火箭除去燃料后的質(zhì)量是1kg，求火箭燃料產(chǎn)生的氣體噴完后的速度．17、（10分）(本題9分)如圖所示電路，電源電動勢為12V，內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)為6V，在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J；當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為4V。求：（1）電路中的最小電流；（2）滑片P在中點(diǎn)和在b端兩種狀態(tài)下，R消耗的電功率之比。

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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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、D【解析】

A、小船要過河時間最短，船頭方向需垂直河岸方向：．A錯誤；B、以最短時間渡河時，船頭方向需垂直河岸方向，與水流的方向垂直，不論河水速度如何變化，都不會影響渡河時間，B錯誤；C、當(dāng)合速度的方向與快艇在靜水中的速度方向垂直時，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游所成的夾角為θ，則有渡河的最短航程：，C錯誤；D、以最短時間渡河時，所需的時間為：，那么沿水流方向位移大小為．D正確。2、B【解析】

把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值為：故選B.點(diǎn)睛：把小量程改裝成電流表要并聯(lián)一個分流電阻，把電流表改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個分壓電阻，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻阻值．3、C【解析】

恒力做功的表達(dá)式W=FScosα，滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故A錯誤，C正確；恒力做功的表達(dá)式W=FScosα，靜摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故BD錯誤；故選C?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要分清相對運(yùn)動方向與運(yùn)動方向的關(guān)系，前者是相對與與物體接觸的另一個物體，而后者是相對與參考系；同時要明確恒力做功的求法．4、D【解析】

由圖可知，力和位移的夾角為α，故恒力的功W=Fxcosα；A.Fx，與結(jié)論不相符；B.Fxtanα，與結(jié)論不相符；C.Fxsinα，與結(jié)論不相符；D.Fxcosα，與結(jié)論相符；5、C【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得木星的質(zhì)量代入數(shù)據(jù)，解得M≈2.0×1027kg，即木星質(zhì)量的數(shù)量級為1027kg；A.kg，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.kg，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.kg，與結(jié)論相符，選項C正確；D.kg，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。6、D【解析】力F所做的功為，平均功率為，故D正確．點(diǎn)睛：本題主要考查了功和平均功率的求法，屬于基礎(chǔ)問題．7、AD【解析】試題分析：重力做功只與始末位置有關(guān)，根據(jù)公式WG=mgh確定重力做功情況．斜面光滑，物體下滑的過程中，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律分析物體滑到斜面底端時速度大小關(guān)系，由重力的平均功率公式=mgsinα?分析重力的平均功率關(guān)系．由重力的瞬時功率公式P=mgsinα?v分析重力的瞬時功率關(guān)系．解：A、兩個物體下滑的高度相等，由公式WG=mgh知重力所做的功相同，故A正確．BD、斜面光滑，物體下滑的過程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=，得v=，可知兩個物體滑到斜面底端時速度大小相等．重力的平均功率為=mgsinα?=mgsinα?，由于α1＜α1．則知重力的平均功率不同，而動能的變化量等于mgh，可知動能的變化量相同．故B錯誤，D正確．C、滑到底端重力的瞬時功率公式為P=mgsinα?v，m、v相等，而α1＜α1．則重力的瞬時功率不同．故C錯誤．故選：AD【點(diǎn)評】本題主要機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系．關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律列出等式表示出需要比較的物理量表達(dá)式，要注意平均功率也可以根據(jù)公式=比較．8、BC【解析】

A.從速度時間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以推力做功為零，故A錯誤；B.速度時間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為由速度時間圖象可以知道在2-3s的時間內(nèi)，物體勻速運(yùn)動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為2N，故摩擦力做功為所以克服摩擦力做功2.0J，故B正確；C.第1．5s速度為1m/s，故第1．5s時推力的功率為故C正確；D.F在第二秒做功，F(xiàn)的功為：所以第2內(nèi)推力F做功的平均功率為：故D錯誤．9、ABD【解析】

A、B項：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運(yùn)動的軌道半徑為：，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項：根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故C錯誤；D項：加速度為：結(jié)合解得：行星運(yùn)動的加速度為，故D正確。10、AD【解析】

A、C項：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得：月球的平均密度為：，故A正確，C錯誤；B項：月球表面任意一物體重力等于萬有引力，則有：“嫦娥四號”繞月運(yùn)行時，萬有引力提供向心力，得：，聯(lián)立解得：，故B錯誤；D項：由公式，所以“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為，故D正確．11、AD【解析】試題分析：N個小球在圓弧軌道運(yùn)動過程中，每個小球的加速度大小都小于g，而在傾斜軌道運(yùn)動過程中，每個小球的加速度大小都大于g，水平軌道每個小球的速度大小相等，故N個小球在運(yùn)動過程中始終不會散開，選項A正確；由于系統(tǒng)初位置的重心（在AB弧的中點(diǎn)）距水平面的高度h<R，選項B錯誤；N個小球組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，選項D正確、選項C錯誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律12、BC【解析】

A.0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動，加速度，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯誤。B.從t1時刻起汽車的功率保持不變，t2時刻達(dá)到最大速度，則功率為P=Ffv2，選項B正確；C.從t1時刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1～t2時間內(nèi)的功率等于t2以后的功率，故C正確。D.t1～t2時間內(nèi)，汽車做變加速直線運(yùn)動，平均速度不等于，故D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、AB；1.25J；2.28；C；重物受到空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計時器之間的摩擦阻力【解析】

第一空.A.為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，A正確；B.為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實(shí)驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，B正確；C.實(shí)驗時，先接通打點(diǎn)計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤；D.為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差，數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，D錯誤。第二空.重物減少的重力勢能為：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J第三空.打下C點(diǎn)時的速度：；第四空.由機(jī)械能守恒定律得：，整理得：，與成正比，故C正確，ABD錯誤；第五空.由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計時器之間的摩擦阻力。14、(1)AD(2)0.320.93(3)隨所掛鉤碼質(zhì)量m的增大，不能滿足M?m.【解析】

(1)A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；B、在調(diào)節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，不應(yīng)懸掛鉤碼，故B錯誤；

C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量即改變拉小車?yán)Γ恍枰匦缕胶饽Σ亮?，故C錯誤；

D、實(shí)驗開始時先接通打點(diǎn)計時器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊，而當(dāng)實(shí)驗結(jié)束時應(yīng)先控制木塊停下再停止打點(diǎn)計時器，故D錯誤；故選A.(2)已知打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=5×0.02s=0.10s．根據(jù)△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小車運(yùn)動的加速度為，B點(diǎn)對應(yīng)的速度：.(3)隨著力F的增大，即隨所掛鉤碼質(zhì)量m的增大，不能滿足M>>m，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象．【點(diǎn)睛】該題考查了實(shí)驗注意事項、