2024届广西省崇左物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届广西省崇左物理高一第二学期期末学业水平测试试题考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、(本题9分)如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t=0时，用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t=3s时力F的功率为
A．5 W B．6 W C．9 W D．63W
2、如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）
A．周期相同
B．线速度的大小相等
C．向心力的大小相等
D．向心加速度的大小相等
3、如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度1v沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；而在C点以初速度2v沿BA方向平抛的小球也能击中D点．已知∠COD=60°，v : v为（）（小球视为质点)
两小球初速度之比12
A．2:3B．2:3C．1:2D．1 : 1
4、(本题9分)雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”．如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来．如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则()
A．泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度
B．泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来
C．泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来
D．泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来
5、(本题9分)如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，重力加速度为g，则此时大环对轻杆的拉力大小为（）
A．（2m+2M）g B．Mg﹣
C．2m（g+）+Mg D．2m（﹣g）+Mg
6、(本题9分)下列说法正确的是
A．加速度变化的运动一定是曲线运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零 D．匀速圆周运动的物体其向心力不变
7、(本题9分)北斗卫星导航系统共有5颗地球同步轨道卫星（轨道高度大约36000千米），3颗倾斜同步轨道卫星，27颗中圆轨道卫星（轨道高度大约21500千米）共计35颗卫星，预计2020年将实现35颗北斗卫星全部发射并全球组网，具备服务全球的能
力．2018年2月12日13时0，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以一箭双星方式成功发射的第二十八、第二十九颗北斗导航卫星，属于中圆地球轨道卫星．对于中圆轨道卫星
A．比同步卫星角速度大
B．比同步卫星加速度小
C．运行速度大于第一宇宙速度
D．周期小于24h
8、如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.1m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（）
A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒
C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/s
D．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2 3 J
9、一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）
A．0～1s内B．8～9s内C．15～16s内D．23～24s内10、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则下列叙述错误的是（）
A ．a 点与d 点的线速度大小之比为1:2
B ．a 点与b 点的角速度大小相等
C ．a 点与c 点的线速度大小相等
D ．a 点与d 点的向心加速度大小之比为4:1
11、 (本题9分)如图所示,在风力发电机的叶片上有A 、B 、C 三点,其中A 、C 在叶片的端点,B 在叶片的中点.当叶片转动时,下列说法正确的( )
A ．A ，
B ，
C 三点线速度大小都相同 B ．A ，B ，C 三点角速度大小都相等 C ．A ，B ，C 三点中,B 点的向心加速度最小
D ．A ，B ，C 三点中,B 点的转速最小
12、 (本题9分)2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区．它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R ，月球表面的重力加速度为g ，引力常量为G ，嫦娥四号离月球中心的距离为r ，绕月周期为T ．根据以上信息可求出（ ）
A ．月球的平均密度为323
3r GT R π
B ．嫦娥四号绕月运行的速度为2r g
R
C ．月球的平均密度
2
3GT π
D ．嫦娥四号绕月运行的速度为
2r
T
π 二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)某物理兴趣小组在探究平抛运动规律的实验时, 用频闪照相机对准小方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知小方格边长10cm ，取当地的重
力加速度为2
10m/s g =。

试回答下列问题：
（1）图中的位置a ____（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点． （2）小球做平抛运动的初速度大小为____m/s . （3）小球在c 位置的速度大小为___m/s .
14、（10分） (本题9分)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中， （1）下列器材中不必要的一项是 （只需填字母代号）． A ．重物 B ．纸带 C ．天平 D ．低压交流电源 E ．毫米刻度尺 （2）关于本实验的误差，说法不正确的一项是 A ．选择质量较小的重物，有利于减小误差
B ．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm 的纸带，有利于减小误差
C ．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D ．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
（3）在实验中，质量m ＝1kg 的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s 。

那么从打点计时器打下起点O 到打下B 点的过程中，物体重力势能的减少量E p ＝_______J ，此过程中物体动能的增加量E k =______J 。

（取g="9.8" m ／
s 2，保留三位有效数字）
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分） (本题9分)如图所示，光滑的水平面AB 与光滑的竖直半圆形轨道BC 平滑连接，半圆轨道半径0.2m R =，一个质量为0.5kg m =的物体放在A 处。

现作用一水平向右的恒力F 。

使物块由静止开始运动，当物体运动到B 点时。

撤去水平恒力F ，
物体恰好能通过半圆轨道的最高点C，并从C点水平抛出。

后又落回A处。

g取2
10m/s，物体可视为质点。

空气阻力不计。

求：
（1）AB的长度L；
（2）物体在B点时对轨道的压力；
（3）力F的大小。

16、（12分）(本题9分)从在某星球表面一倾角为 的山坡上以初速度v0平抛一物体，经时间t该物体落到山坡上．已知该星球的半径为R，一切阻力不计，引力常量为G，求：
（1）该星球表面的重力加速度的大小g
（2）该星球的质量M．
17、（12分）(本题9分)如图所示，质量M＝1kg足够长的木板A，静止在光滑水平地面上．木板上表面左端放置一质量m＝1kg的小铁块B（可看成质点），B与A上表面之间的动摩擦因数μ＝0.1．从t＝0时刻起，用水平向右的恒力F＝5N作用在B上，使A、B从静止开始运动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
(1)A、B加速度的大小；
(1)0~1s内A、B系统产生的内能.
参考答案
一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、C
【解题分析】
对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：2cos F a m
θ
=
=，则t =3s 时
的瞬时速度为：v at ==，则力F 的瞬时功率为：
cos 2W 9W 2
P Fv θ==⨯=. A ．5W 与计算结果不相符；故A 项错误. B ．6W 与计算结果不相符；故B 项错误. C ．9W 与计算结果相符；故C 项正确.
D ．与计算结果不相符；故D 项错误. 2、A 【解题分析】
小球做圆周运动所需要的向心力由重力和绳拉力的合力提供，设绳与竖直方向的夹角为θ，对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有，在竖直方向有
cos 0F mg θ-=
在水平方向有
2
224sin sin sin F ma m L mL T
πθθωθ===
联立解得
tan a g θ=，=2T ，ωn F ma = 因为两个小球在同一水平面内做圆周运动，L cos θ相等，周期T 和角速度ω相同，向心加速度不等，向心力大小不等，由v =ωr 可知，线速度与半径成正比，角速度相同，半径不等，线速度不等，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3、A 【解题分析】
设圆的半径为R ，从题中可知小球1的水平距离和竖直距离都是R ，由平抛运动的公式
有21111R=
gt R=v t 2⇒；由图可知小球2的水平位移2x =R sin 60=2
︒，
竖直位移2R h =R-R cos60=
2︒，由2
2222211x =R=v t h =gt 222
R =，可得
23
2 gR
v =，故1
22 3
v
v
=，故A正确，BCD错误，故选A．
4、C
【解题分析】
A．a、b、c、d共轴转动，角速度相等，半径也相等，根据公式a=rω2分析知它们的向心加速度大小都相等，故A错误．
BCD．泥块做圆周运动，合力提供向心力，根据F=mω2r知：泥块在车轮上每一个位置的向心力相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以需求的附着力越大容易飞出去．
最低点，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力，
最高点，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力，
在线速度竖直向上或向下时，合力等于附着力，
所以在最低点c所需附着力最最大，最容易飞出去．故C正确，BD错误．
5、C
【解题分析】
每个小环滑到大环底部时，有，则大环的作用力为：，方向向下，则两小环同时滑到大环底部时，大环对轻杆的拉力为Mg+2m(g+v2/R)，C
正确．
6、B
【解题分析】
A．变加速直线运动过程中，加速度变化，但属于直线运动，A错误；
B．平抛运动过程中只受重力作用，加速度恒定，为匀变速曲线运动，B正确；CD．匀速圆周运动过程中向心力时刻指向圆心，其大小不变，但方向时刻变化，合外力不为零，CD错误．
故选B.
7、AD
【解题分析】
根据万有引力提供向心力，得：
22
2
22
4
Mm v r
G m m r
r
m ma
r T
π
ω
＝＝＝＝得v=
GM
r
a=2 GM r ，，；由于中圆地球轨道卫星离地面高度比同步卫星要
低，即轨道半径比同步卫星要小，比地球的半径要大，则比同步卫星角速度大，比同步卫星加速度大，比同步卫星周期小，即周期小于24h ；运行速度小于第一宇宙速度，故AD 正确，BC 错误；故选AD. 【题目点拨】
关于做圆周运动的卫星类问题，关键是建立模型，根据万有引力提供向心力列式
222
224Mm v r G m m r r m ma r T
πω＝＝＝＝，进行定性分析． 8、AD 【解题分析】
AB ．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B 在水平面滑行，而A 在斜面滑行时，杆的弹力对A 做功，所以A 球机械能不守恒，故选项A 正确，B 错误；
C ．根据系统机械能守恒得21
30()()2
A B A B m g h Lsin m gh m m v +︒+=
+，代入解得
/3
v m s =
，故选项C 错误． D ．系统下滑的整个过程中B 球机械能的增加量为212
23
B B m v m gh J -=，故选项D 正确． 9、AD 【解题分析】
试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可． 解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有： F ﹣mg=ma 故F=mg+ma
故在0﹣1s 内的支持力F 是增加的，1s ﹣8s 内支持力恒定，8s ﹣9s 支持力是减小的； 2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有： mg ﹣F=m|a| 故F=mg ﹣m|a|
故在15s ﹣16s 支持力是减小的，16s ﹣23s 支持力是固定的，23s ﹣24s 内的支持力F 是增加的；
故AD 正确，BC 错误；
故选AD ．
【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下． 10、BD 【解题分析】
a 点和c 点同一条皮带相连，所以两者的线速度相等，即a c v v =，c 和d 同轴转化，两者角速度相等，故c d ωω=，根据v r ω=可得
2142
a c c d d d v v r v v r ωω⋅===⋅，AC 正确；a 、c 两点的线速度大小相等，
b 、
c 两点的角速度相等，根据v r ω=，c 的线速度大于b 的
线速度，则a 、b 两点的线速度不等，B 错误；根据2
v a r =可得22
22
1a
a a a d d d a d d
v a r v r v a r v r ===，D 错误． 【题目点拨】
解决本题的关键知道线速度、角速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等． 11、BC 【解题分析】
A 、
B 项：AB
C 属于同轴转动，故他们的角速度相等，由v =ωr 知，AC 的半径r 相等，故线速度的大小相等，都大于B 点的线速度，故A 错误，B 正确；
C 项：由a =ω2r 知，A 、C 半径相等，B 点的半径最小，故AC 向心加速度相等，大于B 的向心加速度，故C 正确；
D 项：ABC 属于同轴转动，故他们的角速度相等，各点的转速是相等的。

故D 错误。

12、AD 【解题分析】
A 、C 项：“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有22
24GMm r m r T
π=，解得：232
4r M GT
π=月球的平均密度为：23
323234343
r M r GT R V GT R ππρπ===，故A 正确，C 错误；
B 项：月球表面任意一物体重力等于万有引力2Mm mg G R
=，则有：2GM gR =“嫦娥
四号”绕月运行时，万有引力提供向心力2
2Mm v G m r r
=，得：v =
v =B 错误； D 项：由公式2r v T π=
，所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为2r v T π=，故D 正确．
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、不是 2.0
【解题分析】
[2]设相邻两点间的时间间隔为T ，在竖直方向 22L L gT -=
解得
0.1s T === 水平方向
2
0221010m/s 2.0m/s 0.1
L v T -⨯⨯=== [3]小球在c 点时，竖直方向上的瞬时速度等于
2
551010m/s 2.5m/s 220.1
cy L v T -⨯⨯===⨯ 所以c 点的速度
c v === [1]因小球在c 点时，竖直方向上的瞬时速度等于
2.5m/s cy v =
则a 点的竖直分速度
2 2.52100.1m/s 0.5m/s 0ay cy v v gT =-=-⨯⨯=≠
可知a 不是抛出点。

【题目点拨】
平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据2y gT ∆=求出时间单位T 。

对于水平方向由公式0x v t
=求出初速度；根据b 点的竖直分速度，结合速度时间公式求出a 点的竖直分速度，从而确定a 点是否是抛出点。

14、 (1) C ；(2) A ；(3) 2.28；2.26。

【解题分析】
（1）在计算过程中，等式两端都有质量，可以消去，不必称量质量
(2)对于下段悬挂的重力，应选择质量大体积小的重力，所以A 错误
(3) 根据，可得重力势能减小量为2.28J 。

可得，物体动能的增加量为2.26J.
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）0.8m ；（2）30N ；（3）6.25N
【解题分析】
（1）物体恰好从圆轨道的定点C 水平抛出，则在C 点，由重力提供向心力，则有
2c v mg m R
= 从C 到A 的过程中，根据平抛运动
2122
R gt = c L v t = 解得
420.4m R L gR R g
=== （2）从B 到C 的过程中，根据动能定理得
2211222
c B mgR mv mv -=- 在B 点，根据牛顿第二定律有
2B NB v F mg m R
-= 解得
630N NB F mg ==
根据牛顿第三定律可知：物体在B 点对轨道的压力与轨道对物体的支持力是一对相互作用力，即
60N '3NB NB F F mg ===
（3）从A 到C 的过程中，根据动能定理得
21202
c F L mgR mv ⋅-=
- 解得 212252 6.25N 4
c mv mgR F m L +=== 16、 (1) 02tan v t θ (2) 202tan v R Gt
θ 【解题分析】
（1）物体做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出重力加速度．（2）物体在小球的表面受到的万有引力等于物体的重力，由此即可求出．
【题目详解】
（1）物体做平抛运动，水平方向：0x v t =，竖直方向：212y gt =
由几何关系可知：0
2y gt tan x v θ== 解得：02v g tan t
θ= （2）星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：2Mm G
mg R = 可得：2202v R tan gR M G Gt
θ== 【题目点拨】
本题是一道万有引力定律应用与运动学相结合的综合题，考查了求重力加速度、星球自转的周期，应用平抛运动规律与万有引力公式、牛顿第二定律可以解题；解题时要注意“黄金代换”的应用．
17、 (1)A a ＝1m/s 1,B a ＝3m/s 1 (1)Q =1J
【解题分析】
（1）A 、B 刚要发生相对滑动，对A 有：A mg Ma μ=，得A a ＝1 m/s 1
对A 、B 整体有1A ()F M m a =+，得F 1 = 3 N < 5N
故A 、B 发生了相对滑动
对B 有B F mg ma μ-=，得B a ＝3 m/s 1
（1）
0~1s 内A 、B 相对位移22B A 1122x a t a t =-相，A 、B 系统产生的内能Q mgx μ=相，得2J Q =。