2024-2025学年黑龙江省伊春市嘉荫县第一中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析.doc

2024-2025学年黑龙江省伊春市嘉荫县第一中学物理高一下期末学业水平测试试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、如图所示，荡秋千是一种往复运动，人在秋千上可以越荡越高，在越荡越高的过程中，下列说法中正确的是

A．系统的机械能不变
B．系统的机械能减小
C．系统的机械能增大
D．系统的机械能变化无法确定
2、如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为 （ ）

A．9500Ω，9.95×104Ω
B．9500Ω，9×104Ω
C．1.0×103Ω，9×104Ω
D．1.0×103Ω，9.95×104Ω
3、 (本题9分)如图所示，小车A用轻绳绕过不计摩擦的定滑轮与物体B相连。当小车A以恒定的速度v向左运动时，则对于B物体来说，下列说法正确的是（　　）

A．匀速上升
B．加速上升
C．物体B受到的拉力等于B物体受到的重力
D．物体B受到的拉力小于B物体受到的重力
4、质量和质量的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（　　）
A．当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
B．和所受的引力性质可能相同，也可能不同
C．当有第三个物体放入之间时，和之间的万有引力将增大
D．和所受引力总是大小相等、方向相反
5、 (本题9分)如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为(　　 )

A．48 W　24 W
B．24 W　48 W
C．24 W　12 W
D．12 W　24 W
6、 (本题9分)如图所示，置于竖直平面内的AB光滑杆，它是以初速为v0，水平射程为s的平抛运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一质量为m的小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下，重力加速度为g．则当其到达轨道B端时（　　）

A．小球在水平方向的速度大小为v0
B．小球运动的时间为
C．小球的速率为
D．小球重力的功率小于
7、 (本题9分)关于经典时空观与相对论时空观，下列说法正确的（ ）
A．任何情况下物体的质量与物体的运动状态都无关
B．当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大
C．经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关
D．相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的
8、如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是

A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ
D．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒
9、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比(　　)

A．U变小 B．I变小 C．Q增大 D．Q减小
10、一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果错误的是（　　）
A．合外力做功50J B．阻力做功-500J
C．重力做功500J D．支持力做功50J
二、实验题
11、（4分） (本题9分)“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶，假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可求：

A：照片上A点一定是平抛的起始位置______ ；填：“是”或“不是” 
B：小球平抛的初速度______ ；
C：月球上的重力加速度______ ．
12、（10分） (本题9分)（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是__________

A．必须称出小球的质量
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．斜槽轨道末端必须是水平的
D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下

（2）如图所示，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有 小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球经过相邻位置之间的时间间隔t=________ s小球平抛的初速度为v0=________m/s(g取值为10 m/s2).
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一固定绝缘挡板，轨道所在空间存在水平向左、E＝4×102N/C的匀强电场．一个质量m＝0.2kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x1＝0.2m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.1m的Q点，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：

(1)滑块由静止释放时的加速度大小a；
(2)滑块从P点第一次达到挡板时的速度大小v；
(3)滑块与挡板第一次碰撞的过程中损失的机械能ΔE．
14、（14分）将一个小球从某高度以5m/s的初速度水平抛出。到落地时运动的水平距离为3m（不计空气阻力，g取10m/s2），求：
(1)小球在空中运动的时间；
(2)小球抛出时距地面的高度.
15、（13分） (本题9分)如图所示，在竖直直角坐标系内，轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场，轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为()，虚线轴。两固定平行绝缘挡板AB、DC间距为3L，OC在轴上，AB、OC板平面垂直纸面，点B在y轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动，通过轴后不与AB碰撞，恰好到达B点，已知AB=14L，OC=13L。

（1）求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间；
（2）改变该粒子的初位置，粒子从GD上某点M由静止开始向上运动，通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。
①求此最大动能以及M点与轴间的距离；
②若粒子与AB、OC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变，方向相反)，求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2。
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、C
【解析】
人在秋千上越荡越高，说明系统机械能增加；
A. 系统的机械能不变，与结论不相符，选项A错误；
B. 系统的机械能减小，与结论不相符，选项B错误；
C. 系统的机械能增大，与结论相符，选项C正确；
D. 系统的机械能变化无法确定，与结论不相符，选项D错误。
2、B
【解析】
试题分析：由，所以两端电压，所以；同理，． B正确
考点：串联电路电压和电阻的关系
3、B
【解析】
将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，设绳子与水平方向的夹角为θ．根据平行四边形定则有：v绳=vcosθ，而沿绳子方向的分速度等于B物体的速度，在小车向左运动的过程中，θ减小，则v绳增大，所以物体B加速上升，但不是匀加速，物体B的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，知B物体受到的拉力大于B物体受到的重力，故ACD错误，B正确。
故选B。
4、D
【解析】
A．当两物体间的距离趋于零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，故A错误；
B．和所受的引力性质是相同的，都是万有引力，故B错误；
C．当有第3个物体放入、之间时，根据公式可知和间的万有引力将保持不变，故C错误；
D．和间的万有引力遵守牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
由得，木块的加速度：

    前2s内木块的位移：

    重力在前2s内做的功，平均功率

  木块在第2s末的瞬时速度
    第2s末重力的瞬时功率，故选B．
本题注意瞬时功率的一般表达式．
6、CD
【解析】
A．以初速为v0平抛物体的运动机械能守恒；将一小球套于杆上，由静止开始从轨道A端滑下过程机械能也守恒，由于初位置动能为零，故末位置速度大小小于平抛运动的速度，但方向相同，故水平分量不同，故小球在水平方向的速度大小小于v0，故A错误；
B．以初速为v0平抛物体的运动，其水平分运动是匀速直线运动，时间为；将一小球套于杆上，由静止开始从轨道A端滑下过程时间小于；故B错误；
C．以初速为v0平抛物体的运动，根据分位移公式，有：
h=gt2①
s=v0t ②
vx=v0 ③
vy=gt ④
解得：
h=，
v平抛=；
静止开始从轨道A端滑下过程机械能守恒，有：
mgh=mv2，
解得：
，
故C正确；
D．小球落地时重力的功率为：
P=mgvsinθ；
故
P=mgvsinθ＜mgv＜mgv平抛=，
故D正确。
故选CD。
本题关键根据平抛运动的分位移公式和分速度公式列式后联立求解，注意小球沿轨道运动不是平抛运动，可以结合平抛运动比较求解．
7、BD
【解析】
A. 物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，忽略变化不计，故A错误。
B. 根据相对论原理，当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大，故B正确。
C. 经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系无关，故C错误。
D. 相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，故D正确。
8、BC
【解析】
第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.
解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．
9、BC
【解析】
首先搞清电路的结构：电流稳定时，变阻器与R2串联，R1上无电流，无电压，电容器的电压等于变阻器的电压，电压表测量变阻器的电压，电流表测量干路电流；当滑片P向a端移动一些后，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电路的总电阻变化和干路电流的变化，再分析电表读数的变化和电容器电量的变化．
【详解】
解：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压，由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故BC正确，AD错误。故选BC。
本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系，对于电容器明确两端的电压，再利用电容器的定义式判断电量的变化情况．
10、BCD
【解析】
A. 根据动能定理，则合外力做功 ，选项A正确；
B. 阻力做功，选项B错误；
C. 重力做功WG=mgh=750J，选项C错误；
D. 支持力做功为零，选项D错误；
此题选择错误的选项，故选BCD.

二、实验题
11、 是； ； ；
【解析】在竖直方向上，做自由落体运动，根据△y=2a=gT2得，月球表面的重力加速度g=，在水平方向上，做匀速直线运动，故平抛运动的初速度v0＝，B点竖直方向上的分速度为：，则A点的竖直分速度为：vyA=vB-gT= − =0，可知A点一定是平抛运动的起始位置．
点睛：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，抓住等时性，结合运动学公式和推论灵活求解．
12、CD 0.1 2.0
【解析】
（1）平抛运动与小球的质量无关，故A错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，B错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，C正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，D正确．
（2）图中看出，a、b、c、d点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，，初速度：．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、 (1)(2)(3)
【解析】
（1）设滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度为a，此过程中滑块所受的合外力：F=qE=ma
解得a=0.20m/s2
（2）第一次与挡板相碰前的速度为v1，第一次与挡板碰后的速度为v2，则：

v2=v1
解得x2=x1=0.05m
（3）最终停止在挡板M处，同理可得：
路程
解得
点睛：本题考查了牛顿第二定律的应用问题，关键是分析物理过程，首先求解出第一次碰撞后滑块的位移，然后结合数学归纳方法求解总路程．
14、（1）0.6s （2）1.8m
【解析】
(1)小球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则有：x＝v0t
得运动时间为：
(2)小球抛出点的高度为：
15、（1）； （2）①，；②
【解析】
（1）该粒子带正电，从D点运动到轴所用的时间设为，则

根据牛顿第二定律有

粒子在区域II中做类平抛运动，所用的时间设为，则

根据牛顿第二定律有

粒子从D点运动到B点所用的时间

解得
，
（2）①设粒子通过轴时的速度大小为，碰到AB前做类平抛运动的时间为t，则

粒子第一次碰到AB前瞬间的轴分速度大小

碰前瞬间动能

即

由于为定值，当即时动能有最大值
由（1）得

最大动能

对应的

粒子在区域I中做初速度为零的匀加速直线运动，则

解得

②粒子在区域II中的运动可等效为粒子以大小为的初速度在场强大小为6E的匀强电场中做类平抛运动直接到达y轴的K点，如图所示，则时间仍然为

得

由于，粒子与AB碰撞一次后，再与CD碰撞一次，最后到达B处
则