2024-2025学年云南省玉溪市红塔区第一中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析.doc

2024-2025学年云南省玉溪市红塔区第一中学高一物理第二学期期末学业水平测试试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、如图，B,C,D是以+Q为圆心的圆周上的三个点，将一试探电荷从圆内A点分别移到B,C,D各点时，电场力做的功（ ）

A．WAB ＞ WAC B．WAD ＞WAB
C．WAC ＞ WAD D．WAB = WAC
2、 (本题9分)电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长7.5 m，宽1.5 m．若发射质量为50 g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20 A时，最大速度可达3 km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是(　　)

A．磁场方向为竖直向下
B．磁场方向为水平向右
C．磁感应强度的大小为103 T
D．电磁炮的加速度大小为3×105 m/s2
3、 (本题9分)如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球P，让小球P从弹簧处于原长位置从静止开始释放，小球P能下降的最大高度为h．现将小球P换成质量为M的小球Q，仍让小球Q从弹簧处于原长位置从静止开始释放，已知M>m，重力加速度为g，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，则小球Q也下降高度h时的速度大小为

A．0 B．
C． D．
4、 (本题9分)一个质量为2kg的物体被人用手由静止开始向上提升了2m时速度达到2m/s，则关于该过程下列结论中正确的是：
A．手对物体做功40J B．重力势能增加44J
C．合外力对物体做功4J D．重力对物体做功40J
5、物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（ ）
A．14J B．10J C．2J D．－2J
6、 (本题9分)炎热的夏季室内会有苍蝇，拍苍蝇成了我们生活中的一个小插曲.市场出售的苍蝇拍，拍把长约30cm，拍头是长12cm、宽10cm的长方形.这种拍的使用效果往往不好，拍头打向苍蝇，尚未打到，苍蝇就飞了．若人拍苍蝇时，拍把绕手腕转动的快慢是相同的，有人将拍把增长到60cm，结果一打一个准．其原因是

A．拍头的线速度变大了
B．拍头的角速度变大了
C．拍头的向心加速度变大了
D．拍头打苍蝇的力变大了
7、如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线绕过O点的轻质光滑小定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块B质量是A质量的4倍。C为O点正下方杆上的一点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时，A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°，现将A、B由静止释放。下列说法正确的是

A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度不断增大
B．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量
C．物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动
D．物块A经过C点时的速度大小为
8、 (本题9分)高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，只有分辨率高体积小、辐射少，应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和超声波均能发生偏振现象
B．电磁波和超声波均能传递能量和信息
C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象
D．电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播
E.电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大
9、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（ ）

A．该波的波速大小为1m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．t=1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大
D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度的方向均为发生改变
10、 (本题9分)一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m可视为质点的小球M和N，细杆的中点处有一转轴O，细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示．当装置受到很小扰动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（ ）

A．小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量
B．小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量
C．重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值
D．重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值
11、 (本题9分)如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能 Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向）

A． B．
C． D．
12、 (本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（　　）
A．重力势能增加了 3/4 mgh B．动能损失了mgh
C．机械能损失了 1/2mgh D．所受合外力对物体做功为-3/2 mgh
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________mm；如图乙所示，电压表的量程为3V，则电压表的读数为__________V。

14、 (本题9分)在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的三点的位置,取点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当时，

(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列要求合理的是____________.
A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平 D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
(2)小球平抛的初速度______________
(3)小球经过点时的速度______________
(4)小球抛出点的位置坐标（_______________），________________）
15、 (本题9分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______
A．m1＞m2，r1＞r2
B．m1＜m2，r1＜r2
C．m1＞m2，r1=r2
D．m1＜m2，r1=r2
（2）为完成此实验，需要调节斜槽末端的切线必须水平，如何检验斜槽末端水平：______
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）______成立．即表示碰撞中动量守恒．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，滑块A的质量m＝0.01kg，与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，用细线悬挂的小球质量均为m＝0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s＝2m，线长分别为L1、L2、L3…（图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v0＝10m／s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰，g取10m／s2，求：

（1）滑块能与几个小球碰撞？
（2）求出碰撞中第n个小球悬线长La的表达式。
17、（10分） (本题9分)世界互联网大会期间，桐乡乌镇的无人驾驶汽车引人瞩目。假设车重1000kg，汽车受到的阻力恒为汽车重力的0.2倍，汽车的额定功率为40kW，并且一直以额定功率行驶，求

（1）汽车行驶的最大速度；
（2）汽车的车速10m/s时加速度的大小。
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、D
【解析】
B,C,D是以+Q为圆心的圆周上的三个点,则B,C,D三点的电势应该相等，即UAB = UAC= UAD，根据 可知WAB = WAC= WAD
A. 根据分析WAB=WAC，故A错误；
B. 根据分析WAD = WAB，故B错误；
C. 根据分析WAD = WAC，故C错误；
D. 根据分析WAB=WAC ，故D正确；
2、C
【解析】
由左手定则，根据安培力向右可判断磁场方向竖直向上，选项AB错误；由动能定理BILx＝mv2，得B＝103 T，C正确；由牛顿第二定律BIL＝ma，得a＝6×105 m/s2，D错误．故选C.
3、D
【解析】
对小球P下降h过程，根据动能定理，有：mgh-W1=0
小球B下降h过程，根据动能定理，有：Mgh-W1=-0
联立解得v=
故选D．
4、C
【解析】
对物体受力分析，运用动能定理求出手对物体做功以及合力做功的大小．由重力做功求物体克服重力做功．
【详解】
A、根据动能定理得：，解得：；故A错误.
B、D、物体上升2m，重力做负功,,根据功能关系可知重力势能增加40J；故B、D错误.
C、由；故C正确.
故选C.
求合力的功一种方法是求各力做功的代数和；另一种方法是利用动能定理求解；在运用动能定理解题不需要考虑过程，只要抓住首末状态，列式进行求解．
5、D
【解析】
功是标量，所以合力总功等于各力做功之和，即：，ABC错误D正确
6、A
【解析】
要想打到苍蝇，必须要提高线速度；由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时苍蝇拍的角速度一定，根据公式，提高拍头的转动半径后，会提高线速度，A正确B错误；拍苍蝇的速度快慢与拍头的向心加速度无关，与打苍蝇的力的大小也无关，仅仅与拍头的线速度有关，CD错误．
7、AC
【解析】
A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，动能不断增大，速度不断增大，故A正确。
B.到C点时B的速度为零。则根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故B错误。
C.由几何知识可得 AC=h，由于AB组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。
D.设物块A经过C点时的速度大小为v，此时B的速度为0。根据系统的机械能守恒得：，得 v=2，故D错误。
8、BCE
【解析】
A．电磁波是横波，能发生偏振现象，而超声波是纵波，不能发生偏振，故A错误；
B．电磁波和超声波均能传递能量和信息，故B正确；
C．干涉和衍射是一切波特有的现象，电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，故C正确；
D．电磁波在真空中能传播，超声波需依赖于介质才能传播，故D错误；
E．电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大，故E正确。
故选BCE。
9、ABC
【解析】
A.由图可知，周期T＝4.0s，波长λ＝4m，则波速，故A正确；
B.x＝2m处的质点P在t＝2s时刻向下振动，根据“同侧法”知，波沿x轴负方向传播，故B正确；
C.由图2可知，当t＝1s时，质点P在最大位移处，此时的加速度最大，速度等于0，故C正确；
D.由图可知，在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下；在0−1s内质点向正最大位移处运动，速度方向为正；而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动，所以速度的方向为负。故D错误。
10、AD
【解析】
A、对两个球组成的系统,只有重力和细杆的弹力做功,机械能守恒,所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量，故A正确；
B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球M的重力势能增加量，故B错误；
C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；
故选AD
点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒,而单个球的机械能不守恒,结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即可.
11、BC
【解析】
A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有，
解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误；
B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确；
C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确；
D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误。
12、CD
【解析】
物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．
【详解】
由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f•2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故C正确．合力对物体做功为W合=-ma•2h=-mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh．故B错误，D正确．故选CD．
本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、6.700 1.10±0.01
【解析】
[1] 由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的读数为：d=6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm；
[2] 电压表量程为3V，由图示电压表表盘可知，其分度值为：0.1V，示数为：1.10V.
14、AC； 1； ； -10； -5
【解析】
（1）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证每次的初速度相同，选项A正确； 斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，用来测量距离，但是不需要秒表，选项D错误；故选AC.
（2）在竖直方向上有：△y=gT2，解得，
则平抛运动的初速度v0=m/s=1m/s．
（3）B点在竖直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，
小球经过B点时的速度
（4）则从抛出点运动到B点的时间t==0.2s，
则x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；
所以小球抛出点的位置横坐标为10-20cm=-10cm，纵坐标为15-20cm=-5cm．
点睛：掌握在实验中如何得到平抛运动轨迹及值得注意事项，同时学会用描点法获得图线的方法．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．
15、C将小球放在斜槽末端看小球是否静止，若静止则水平
【解析】
（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：①斜槽末端要水平；
（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m1大小关系为 m1＞m1，r1、r1大小关系为 r1=r1．故选C.
（3）验证碰撞过程动量守恒定律，因两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m1v1′，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，则m1OP=m1OM+m1ON，实验需要测出小球质量、小球水平位移，要用直尺和天平，故选AB；
（4）由（3）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m1ON．
点睛：本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．

三．计算题(22分)
16、 (1)12个;(2)
【解析】（1）因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒，滑块与小球相碰撞会互换速度，小球在竖直平面内转动，机械能守恒，设滑块滑行总距离为s0，有

得s0＝25m
（个）
（2）滑块与第n个球碰撞，设小球运动到最高点时速度为vn′
对小球，有：．①
②
对滑块，有：③
解①②③三式：
17、（1）20m/s；（2）2m/s2
【解析】
（1）根据功率P=Fv，当牵引力F等于阻力f时，速度达到最大，最大速度vm===m/s=20m/s。
（2）当汽车的速度为10m/s时，汽车的牵引力F==N=4.0103N，根据牛顿第二定律：F-f=ma，此时汽车的加速度a==m/s2=2m/s2。