白鹭洲中学2024-2025学年高一下物理期末学业水平测试试题含解析.doc

白鹭洲中学2024-2025学年高一下物理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、如图所示，倾角的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量也为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ）

A．物块的机械能逐渐增加
B．物块静止释放瞬间的加速度为
C．软绳重力势能减少了
D．软绳刚好全部离开斜面时的速度大小为
2、 (本题9分)关于弹力，下列表述正确的是
A．杯子放在桌面上，杯和桌均不发生形变
B．杯子放在桌面上，杯和桌之间没有弹力作用
C．在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
D．在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长(或缩短)量成正比
3、 (本题9分)一个物体m沿不光滑的固定斜面向下滑动，在滑动过程中，物体m受到的力是（ ）
A．重力、沿斜面向下的下滑力、斜面的支持力
B．重力、斜面的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力
C．重力、沿斜面向下的下滑力、沿斜面向上的滑动摩擦力
D．重力、沿斜面向下的下滑力、斜面的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力
4、 (本题9分)如图所示，做匀速直线运动的列车受到的阻力与它速率的平方成正比．如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的(　　)

A．倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍
5、 (本题9分)关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是(　　)
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
6、如图，O、A、B三点位于同一直线上，且。现在O点放置一点电荷，它在A点产生的电场强度大小为E，则它在B点产生的电场强度大小为

A． B． C．2E D．4E
7、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是( )
A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．
8、 (本题9分)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则(　　)

A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
9、 (本题9分)蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。如图所示，游客站在平台上，用橡皮绳固定住身体后由静止下落。选择起跳点所在平面为零势能面，竖直向下为正方向。设游客下落的时间为t，位移为x，速度为v，加速度为a，重力势能为，机械能为若不计空气阻力，游客从开始下落至最低点的过程中，下列图象正确的有　　

A． B．
C． D．
10、 (本题9分)图甲为0.1 kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是(　　)

A．图乙中x＝4
B．小球从B到C损失了0.125 J的机械能
C．小球从A到C合力做的功为-1.05J
D．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8 m
11、我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时
A．宇航员所受合外力总为零
B．宇航员所受重力总为零
C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力
D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小
12、 (本题9分)如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓地拉动纸带,重物跟着纸带一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这种现象的正确的是( )

A．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小
B．缓慢拉动纸带与迅速拉动纸带，纸带给重物的摩擦力相同
C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
D．迅速拉动纸带，纸带给重物的冲量小
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光 滑水平桌面上，放置两个小球 a 和 b。其中，b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固 定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面 边缘，球心在地面上的投影点为 O 点。实验时，先将 a 球移开，弹簧解除锁定，b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b 球与 a 球 发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中，小球落点记为 A、B、C。

(1)若 a 球质量为 ma，半径为 ra；b 球质量为 mb， 半径为 rb。b 球与 a 球发生碰撞后，均向前水平 飞出，则 ______ 。
A．mamb，ra=rb D．ma>mb，ra>rb
(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理 量有____。
A．小球 a 的质量 ma 和小球 b 的质量 mb
B．小球飞出的水平距离 xOA、xOB、xOC
C．桌面离地面的高度 h
D．小球飞行的时间
(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。
A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同
B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误
C．用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段 OB 的长度越长
(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________， 即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）
(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的 重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep 为 _______。用题中已测量的 物理量表示）
14、 (本题9分)用图所示的电路测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计．
该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数．根据读取的多组数据，他画出了图所示的图象．
(1)在图所示图象中，当1/U＝0.10 V－1时，外电路处于________状态．(选填“通路”、“断路”或“短路”)．
(2)根据该图象可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

15、 (本题9分)某实验小组为了验证“合力做功与动能变化的关系他们在实验室组装了一套如图所示的装置．(已知图中力传感器能显示该处所受拉力大小)．

(1)关于该实验，下列说法近确的是____________
A该实验不需要平衡摩擦力
B．准备器材时，可不满足砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量
C．实验时应使细线与长木板平行
(2)让小砂桶带动滑块做加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打这两点时滑块的速度大小v1与v2(v1用题中所给的字母和需测量的物理量的字母表示)．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)某滑沙场的示意图如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑下，最后停在水平沙面上的C点．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动，若测得AC间水平距离为x，A点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ．

17、（10分） (本题9分)如图所示，小球从竖直放置的四分之一光滑圆弧轨道的b点由静止开始沿轨道下滑，从c端水平飞出，下落到与水平面成30°的斜面上的d点. 已知小球的质量为m，圆弧半径为R，b点和圆心O的连线与水平方向的夹角为30°，重力加速度取g. 求：

（1）小球到c点时所受轨道支持力的大小；
（2）小球从圆弧c处飞出落到斜面d点时的动能；
（3）某同学认为，无论小球以多大速度从c点水平飞出，落到斜面时的速度方向都相同. 你是否同意这一观点？请通过计算说明理由.
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】
A．对于物块和软绳组成的系统，只发生重力势能与动能之间的转化，所以系统的机械能守恒，故A错误。
B．物块静止释放瞬间，由牛顿第二定律：

解得

选项B错误；
C．软绳重力势能减少了，选项C错误；
D．由机械能守恒定律：

解得

选项D正确。
2、D
【解析】
AB．杯和桌相互接触并相互挤压都发生了弹性形变，杯和桌之间有弹力作用，杯子放在桌面上，杯对桌的压力是由于杯子发生了形变，杯子由于要恢复形变，杯子就会对接触的物体产生力的作用，故AB错误；
CD．根据胡克定律F=kx，可知，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，在弹性限度内的形变越大，产生的弹力也越大，故C错误，D正确．
故选D.
3、B
【解析】
木块沿斜面下滑，木块受到竖直向下的重力G．木块压斜面，斜面发生形变而对木块产生支持力N，方向垂直于斜面并指向被支持的木块．木块还受到与其运动方向相反，沿斜面向上的滑动摩擦力f．重力沿斜面的分力使物体沿斜面加速下滑而不存在一个独立于重力之外的所谓“下滑力”，找不到施力物体；故B正确，ACD错误；故选B．
点睛：本题关键按顺序对对物体受力分析，同时要结合重力弹力和摩擦力的产生条件分析．受力分析的一般步骤：（1）选取研究对象：对象可以是单个物体也可以是系统．（2）隔离：把研究对象从周围的物体中隔离出来． （3）画受力图：按照一定顺序进行受力分析．一般先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析弹力和摩擦力；最后再分析其它场力．在受力分析的过程中，要边分析边画受力图（养成画受力图的好习惯）．只画性质力，不画效果力． （4）检查：受力分析完后，应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符．
4、D
【解析】
根据可知如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的8倍，故选D.
5、D
【解析】
A．所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动，选项A错误；
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，选项B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星的运动周期越短，选项C错误；
D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确．
6、A
【解析】
设，根据点电荷场强公式：，则A点的场强：，B点的场强：；
A.此选项正确；
BCD.三个选项错误；
7、CD
【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。
8、DB
【解析】
当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功．故A错误．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：．故B正确．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确；故选BD．
解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大．
【考点】
机械能守恒定律；牛顿定律的应用
9、AC
【解析】
对人进行受力分析，根据牛顿第二定律得出加速度的方向，当加速度的方向与速度同向，做加速运动，当加速度的方向与速度反向，做减速运动，根据加速度方向与速度方向的关系，判断其运动规律，即可判断出势能和机械能的变化。
【详解】
当人从静止开始下落到高度等于橡皮绳达到原长时，做自由落体运动，加速度为g，此后橡皮绳开始伸长，开始时重力大于弹力，向下做加速度减小的加速运动，当重力与弹力相等时，加速度为零，速度最大，然后重力小于弹力，做加速度增大的减速运动，当人到达最低点时，加速度最大，速度为零。故A正确，B错误；在下落过程中，选择起跳点所在平面为零势能面，故重力时能，故C正确；在下落过程中，橡皮绳的弹力始终做负功，故人的机械能减小，故D错误；故选AC。
解决本题的关键会根据牛顿第二定律判断加速度的方向，会根据加速度方向和速度方向的关系，判断物体的运动即可判断出势能和机械能的变化。
10、ACD
【解析】
A. 当h＝0.8 m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故 ，所以＝gr＝10×0.4 m2·s-2＝4 m2·s-2，故选项A正确；
B. 从A到C过程，动能减小量为，重力势能的增加量为 则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误。；
C. 小球从A到C，由动能定理可知，故选项C正确；
D. 小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x＝vCt，解得x＝0.8 m，故选项D正确。
11、CD
【解析】
A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；
B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；
C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；
D．根据可知，载人空间站离月球越远，即r越大，宇航员所受到重力越小，D正确．
12、CD
【解析】
AB、用水平力F慢慢拉动纸带,重物跟着一起运动,重物与纸片间是静摩擦力;若迅速拉动纸带,纸带会从重物下抽出,重物与纸片间是滑动摩擦力;滑动摩擦力约等于最大静摩擦力;故快拉时摩擦力大;故AB错误；
C、纸带对重物的合力为摩擦力与支持力的合力,慢拉时静摩擦力作用时间长,支持力的作用时间也长,故慢拉时纸带给重物的摩擦力的冲量大;在迅速拉动纸带时,作用时间短,所以纸带给重物的冲量小.所以选项CD正确;
综上所述本题答案是：CD
快拉时,因为惯性,很容易将纸片抽出;慢拉时,很难将纸片抽出;根据静摩擦力和滑动摩擦力大小的分析可以知道选项AB的正误;根据冲量的定义公式分析冲量大小,由此可以知道选项CD的正误.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、A AB B mb•OB=mb•OA+ma•OC
【解析】
(1)[1] 为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma
(2)[2] 要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故AB符合题意；
(3)[3] A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b能够获得相等的速度，故A项与题意不相符；
B. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；
C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；
D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；
(4)[4] 小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
mbv0=mbv1+mav2
两边同时乘以时间t，得：
mbv0t=mbv1t+mav2t
则
mb•OB=mb•OA+ma•OC
(5)[5] 桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间

b的初速度

弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为

14、断路 10 50
【解析】
（1）在图（乙）所示图象中，当=0.10V-1时，知外电阻的倒数为零，则外电阻趋向于无穷大，则外电路处于断路状态．
（2）因为，解得，可知图线的纵轴截距等于A==0.1，则E=10V．图线的斜率k==5，r=50Ω．
15、BC 滑块和力传感器的总质量m
【解析】
（1）[1]实验时需使得绳子的拉力等于滑块的合外力，则实验中需平衡摩擦力且细线和长木板平行，由于力传感器可直接读出绳子上的拉力，不需要保证砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量，故BC正确，A错误；
（2）[2][3]根据动能定理可知为验证合力做功与动能变化的关系还需测量出滑块和力传感器的总质量m，则表达式为：

三．计算题(22分)
16、h/x
【解析】
对A到C的全过程运用动能定理，抓住动能的变化量为零，结合动能定理求出滑沙橇与沙面间的动摩擦因数．
【详解】
设斜面的倾角为θ，对全过程运用动能定理得，
因为，则有，解得．
本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，再结合动能定理进行求解，本题也可以结合动力学知识进行求解．
17、（1）（2）（3）同意
【解析】
（1）小球从b到c机械能守恒。则：
在C点：
解得：
（2）小球从c到d作平抛运动

由动能定理：
落到斜面d点时的动能
（3）同意
因为

解得，即α角为定值.