2024届山东新高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届山东新高一物理第二学期期末学业水平测试试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、(本题9分)如图所示，圆弧形拱桥半径为r，质量为m的汽车在拱桥顶端时速率为v，以下说法正确的是( )
A．无论v多大，汽车都能安全通过拱桥
=时，汽车一定能安全通过拱桥
B．当v rg
=时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为mg
C．当v rg
=时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零
D．当v rg
2、(本题9分)A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移—时间图象如图所示．由图可知，物体A、B的质量之比为
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．3∶1
3、(本题9分)下面物理原理中说法不．正确的是()
A．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快
B．发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体，获得强大的反冲推力
C．物体所受合外力对其所做总功为零，则该物体机械能一定守恒
D．某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力，可近似认为该系统动量守恒
4、在学校某次体能测试中，质量为50kg的某同学在做引体向上运动，如图所示．他在1min内做了20次，每次身体重心上升的距离均为0.3m，那么他在该过程中克服重
力做的功W和相应的功率P约为（）
A．0 ；75W B．150J；75W
C．3000J；50W D．1500J；100W
5、一质量为200kg 的小船静止在平静的水面上，小船长度为2m。

质量为50kg的小孩从船头走到船尾。

若不考虑船运动过程中水对船的阻力，则人从船头走到船尾的过程中
A．人与船可以向相同方向运动
B．船的速率始终是人的速率的4 倍
C．人对地发生的位移大小为1.6m
D．船对地发生的位移大小为1.6m
6、比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（）A．电流I=U/R B．电场强度E=F/q
C．电阻R=ρl/S D．电容
7、嫦娥四号探测器成功发射，开启了我国月球探测的新旅程，探测器经过地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现了人类首次月球背面软着陆.如图为探测器绕月球的运行轨道示意图，其中轨道I为圆形轨道，轨道II为椭圆轨道.下列关于探测器的说法中正确的是
A．在轨道I、轨道II上通过P点时的动能相等
B．在轨道I通过P点的加速度比在轨道II通过P点的加速度大
C．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中动能变大
D．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中的机械能守恒
8、甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）
A．甲的速度变化更快
B．乙的速度减小，加速度减小
C．0~20s内，乙的平均速度是25m/s
D．两汽车在t=20s时再次并排行驶
9、如图所示，水平地面上停放一质量为3m的木板C，质量分别为2m和m的A、B 两滑块，同时从木板的两端以相同的速率v滑上木板，两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动。

已知木板C与水平地面间的动摩擦因数为μ，滑块A、B与木板间的动摩擦因数分别为为3μ和6μ，则（）
A．木板C加速运动时的加速度大小为μg
B．木板C加速运动时的加速度大小为2μg
v
C．两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于
3
v
D．两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于
3
10、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是
A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C ．空气阻力f 做功为－mgL
D ．空气阻力f 做功为1
2
f L π-
11、 (本题9分)一个质量为m 的物体（可视为质点），以某一初速度由A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为g ，物体在斜面上运动的最高点为B ，B 点与A 点的高度差为h ，则从A 点到B 点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．物体动能损失了
2
mgh
B ．物体重力势能增加了mgh
C ．物体机械能损失了mgh
D ．物体机械能损失了
2
mgh
12、 (本题9分)如图所示，水平传送带长为s ，以速度v 始终保持匀速运动，把质量为m 的货物放到A 点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ．当货物从A 点运动到B 点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是
A ．等于
212
mv B ．小于
212
mv C ．大于mgs μ D ．小于mgs μ
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，一个小环套在轨道上，从3.0m 的高处无初速度释放．轨道上各个高点的高度如图所示．则第___高点是小环不可超越的；小环随后将如何运动？_______________________________________。

14、 (本题9分)质量为1kg 的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s 落地（g=10m/2s ）。

前2s 内小球的动能增量为__；前2s 内重力做功的功率为_____；第2s 末重力做功的瞬时功率________。

15、 (本题9分)一辆小车质量为1500 kg ，分别以10 m ／s 的速度经过半径为50 m 的
拱形桥的最高点（如图甲）和凹形桥的最低点（如图乙）．g=10m／s1．在图甲中车对桥顶部的压力大小为________N，在图乙中车对桥底部的压力大小为_______N．
三．计算题(22分)
16、（12分）(本题9分)已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，万有引力常量为G。

求
(1)地球的质量M；
(2)地球的第一宇宙速度v；
(3)相对地球静止的同步卫星，其运行周期与地球的自转周期T相同。

求该卫星的轨道半径r。

17、（10分）一条长为0.80m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=0.10kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H=1.00m开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于
.让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正水平方向上，如图所示
.不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度
下方一个固定的钉子P时立刻断裂
2
g m s
求：
10/.
（1）当小球运动到B点时的速度大小；
（2）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求小球落到C点时的瞬时速度的大小；
（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．
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 【解题分析】
当汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零，仅重力提供向心力，则有：
2
v mg m r
=
解得：
v
ABC 错误，D 正确． 故选D ． 【题目点拨】
根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径，当汽车不受摩擦力时，支持力为零，则靠重力提供向心力，求出汽车通过桥顶最大的速度，而要安全通过，则摩擦力不为零，故支持力不为零，故汽车的速度应小于最大速度． 2、C 【解题分析】
由s -t 图象可知，碰撞前：16
/4/4
A A A s v m s m s t =
==，碰撞后2016
/1/84
A B s v v v m s m s t --'==
=='=，碰撞过程动量守恒，对A 、B 组成的系统，设A 原方向为正方向，则由动量守恒定律得：m A v A =（m A +m B ）v ，解得m A ：m B =1：3，故C 正确，ABD 错误． 3、C 【解题分析】
A ．物体所受合外力越大，加速度就越大，物体速度变化就越快，所以它的动量变化就越快，故A 正确；
B ．发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体，获得强大的反冲推力，选项B 正确；
C ．物体所受合外力对其所做总功为零，则该物体机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项C 错误；
D ．某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力，可近似认为该系统动量守恒，选项D 正确； 4、C 【解题分析】
每次肩部上升的距离均为0.3m ，则他每一次克服重力做的功： W =mgh =50×10×0.3 J =150J 1分钟内克服重力所做的功： W 总=20W =20×150 J =3000J 相应的功率约为：
3000
W 50W 60
W P t =
==总 A. 0、75W ，与结论不相符，选项A 错误； B. 150J 、75W ，与结论不相符，选项B 错误； C. 3000J 、50W ，与结论相符，选项C 正确； D. 1500J 、100W ，与结论不相符，选项D 错误． 5、C 【解题分析】
A. 船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
得：
负号表示人与船的速度方向总是相反，故A 项与题意不相符； B. 将m 人=50kg ，m 船=200kg 代入
解得：
则人的速率始终是船的速率的4倍，故B 项与题意不相符；
CD. 人从船头走到船尾，设人和船对地发生的位移大小分别为s 1和s 2，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
又
解得：
故C项与题意相符，D项与题意不相符。

6、B
【解题分析】
A.电流为欧姆定律的表达式，电流与电压U成正比，与R成反比，故不属于比值定义法，故A不符合题意；
B.电场强度中，电场强度是电场本身的性质，与电场力和电荷量无关，属于比值定义法，故B符合题意；
C. 电阻R=ρl/S是电阻的决定式，故不属于比值定义法，故C不符合题意；
D.电容的决定式中C与介电常数、正对面积以及板间距d均有关，不属于比值定义法，故D不符合题意；
7、CD
【解题分析】
A.嫦娥四号探测器在P位置从圆形轨道I变到椭圆轨道II时，需制动减速做近心运动，则在轨道I的动能大于轨道II上的动能，故A错误；
B.同在P点位置相同，万有引力相同，则加速度相同，故B错误；
CD.在轨道II上探测器只受万有引力作用，则从P点运动到Q点的过程中，引力做正功，动能增大，机械能守恒，故C、D正确.
8、AC
【解题分析】
A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。

B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。

C、0~20s内，乙的平均速度是v=3020
2
m/s=25m/s，故C正确。

D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D 错误。

9、BD 【解题分析】
CD ．A 与B 相向运动时对C 时间的摩擦力为
326A B f mg f mg μμ=⋅==⋅
故C 无相对运动趋势而保持静止，对A 与B 的系统动量守恒有
23mv mv mv -=共
解得：
=3
v v 共
故C 错误，D 正确；
AB ．A 与B 相撞后一起向右运动，对C 受力分析，由牛顿第二定律可知：
32663C mg mg mg ma μμμ⋅+⋅-⋅=，
解得：
2C a g μ=，方向向右，
故A 错误，B 正确； 故选BD 。

【题目点拨】
本题分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可正确解题。

10、ABD 【解题分析】
A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为 W G =mgL ，故A 正确；
B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即W F =0，故B 正确；
CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f 所做功的代数和，即
1211
(...)ππ22
f W f x f x fs f L f L =-∆+∆+=-=-⋅=-，故C 错误，D 正确。

11、BC 【解题分析】
A ．滑块上升过程中，受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，得到合力F=ma=mg 沿斜面向下；动能减小量等于克服合力做的功，故 △E K 减=FS =mg •2h =2mgh 故A 错误；
B ．物体上升了h ，故重力势能增加了mgh ；故B 正确； CD ．系统损失的机械能等于减小的动能和势能之和，故 △E 减=△E K 减-mgh =mgh 故
C 正确，
D 错误； 故选BC ． 12、ABD 【解题分析】
试题分析:若物块一直做匀变速直线运动，根据动能定理有W f =△E k ，W f =μmgs ，知△E k 可能等于
，可能小于
．若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运
动，有W f ＜μmgs ．不会大于μmgs ，故A 、B 、D 正确， C 错误． 考点：动能定理
二．填空题(每小题6分，共18分) 13、4；在轨道间来回做往复运动； 【解题分析】
由于小环套在光滑的轨道上，运动过程中只有重力对小环做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律求得小环能上升的最大高度，即可判断哪个点不可越过．并能判断小环的运动情况． 【题目详解】
小环套在光滑的轨道上，运动过程中轨道对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，机械能守恒，小环从3.0m 的高处无初速度释放，根据机械能守恒得知：小环能上升的最长高度为3m ，故图中第4高点是小环不可超越的；由于机械能守恒，小环就在轨道间来回作往复运动．
14、200J 100W 200W 【解题分析】 [1]2s 末的速度：
20m/s v gt ==
所以前2s 内小球的动能增量为：
2
10200J 2
k E mv =
-= [2]2s 内下降的高度为：
2
120m 2
h gt =
=
故重力做功为：
200J W mgh ==
前2s 内重力做功的功率为：
100W W P t
== [3]第2s 末重力做功的瞬时功率为：
200W P mgv ==
15、1.1×
1041.8×104 【解题分析】
在图甲中，根据牛顿第二定律得：
解得支持力为：
根据牛顿第三定律知，图甲中车对桥顶部的压力大小为11000N ．
在图乙中，根据牛顿第二定律得：
解得：
根据牛顿第三定律知，图乙中车对桥底部的压力大小为18000N ．
【题目点拨】
解决本题的关键知道小车在最高点和最低点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解.
三．计算题(22分) 16、（1）2R g M G =（2gR （322
324R gT π
【解题分析】
（1）对于地面上质量为m 的物体，有 2Mm G mg R
= 解得 2R g M G
= （2）质量为m 的物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 2
2Mm v G m R R
= 解得 GM v gR R
==
（3）质量为m 的地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 2
224Mm G m r r T
π=
解得r ==
17、（1）4m/s （2）（3）9N
【解题分析】
（1）设小球运动到B 点时的速度大小B v ，由机械能守恒定律得：212B mv mgl =
解得小球运动到B 点时的速度大小为： 4.0/B v m s =
（2）小球从B 点做平抛运动，水平速度为B v ； 竖直方向有：212
y H l gt =-= y gt =v ；
解得C 点的瞬时速度大小为：
c v ===
（3）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值m F ，由牛顿定律得2B m v F mg m r
-= (r l d d =-为OP 的长度)
由以上各式解得：9N m F =。