2024屆貴州省貴陽市實驗中學(xué)物理高一下期末考試試題含解析

2024屆貴州省貴陽市實驗中學(xué)物理高一下期末考試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線．設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則（）A．a(chǎn)、b的電荷同號，B．a(chǎn)、b的電荷異號，C．a(chǎn)、b的電荷同號，D．a(chǎn)、b的電荷異號，2、太陽系中有一顆繞太陽公轉(zhuǎn)的行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的4倍，則該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年3、(本題9分)物體做平拋運(yùn)動時，其位移方向與水平方向之間夾角的正切tanαA．B．C．D．4、機(jī)器人大賽中，為研究機(jī)器人的運(yùn)動建立平面直角坐標(biāo)系某機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)(0，0)出發(fā)，沿直線運(yùn)動到點(diǎn)(1，3)，緊接著又由點(diǎn)(1，3)沿直線運(yùn)動到點(diǎn)(3，4)，所用總時間是10s。平面直角坐標(biāo)系橫、縱坐標(biāo)軸的單位長度為1m。則在整個過程中A．機(jī)器人的運(yùn)動軌跡是一條直線B．機(jī)器人的路程為6mC．機(jī)器人的位移大小為7mD．機(jī)器人的平均速度大小為0.5m/s5、(本題9分)如圖所示，相同的兩木塊M、N，中間固定一輕彈簧，放在粗糙的水平面上，用力將兩木塊靠近使彈簧壓縮，當(dāng)松手后兩木塊被彈開的過程中，不計空氣阻力，則對兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)有()A．動量守恒，機(jī)械能守恒B．動量守恒，機(jī)械能不守恒C．動量不守恒，機(jī)械能守恒D．動量、機(jī)械能都不守恒6、(本題9分)火星和木星沿各自的軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知A．火星與木星公轉(zhuǎn)周期相等B．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的而積等于木星與太陽連線掃過的面積C．太陽位于它們的橢圓軌道的某焦點(diǎn)上D．火星和木星繞太陽運(yùn)行角速度始終相等7、(本題9分)下列運(yùn)動中，任何1秒的時間間隔內(nèi)運(yùn)動物體速度改變量完全相同的有(空氣阻力不計)（）A．自由落體運(yùn)動 B．平拋物體的運(yùn)動C．豎直上拋物體運(yùn)動 D．勻速圓周運(yùn)動8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平傳送帶上被傳送，A為終端皮帶輪，傳送帶與皮帶輪之間不打滑且與皮帶在C點(diǎn)相切，物體剛放上皮帶時的速度為0，距C點(diǎn)的距離為1m，皮帶輪的半徑為10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮帶輪轉(zhuǎn)動的線速度大小為1m/s，物體運(yùn)動到C點(diǎn)的前速度已達(dá)到1m/s，則（）A．物體在C點(diǎn)對傳送帶的壓力大小為10NB．物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.1C．物體到達(dá)C點(diǎn)后將沿皮帶下滑一段距離再離開皮帶D．物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J9、2019年5月17日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運(yùn)載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點(diǎn)，軌道2、1相切于Q點(diǎn)．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運(yùn)行周期為24hB．在軌道1上的運(yùn)行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度D．在軌道2上由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動能減少10、(本題9分)汽車安全性能是當(dāng)今衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是未來汽車發(fā)展的三大主題（安全、節(jié)能、環(huán)保）之一，實車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能最有效的方法，也是各國政府檢驗汽車安全性能的強(qiáng)制手段之一。試驗時讓汽車載著模擬乘員以48.3km/h的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞試驗臺。由于障礙物是固定的，所以撞擊使汽車的動量一下子變到0，其沖擊力相當(dāng)于以100km/h左右的速度撞向非固定物體，對該試驗的下列分析，正確的是（）A．汽車前面的發(fā)動機(jī)倉用料越堅硬、發(fā)動機(jī)倉越堅固，進(jìn)行碰撞試驗時模擬乘員受到的傷害就越小B．汽車發(fā)生碰撞時，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力C．相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體較安全一些D．如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害11、從同一地點(diǎn)同時開始沿同一直線運(yùn)動的兩個物體I、II的速度—時間圖象如圖所示。在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．物體I所受的合外力不斷減小，物體II所受的合外力恒定B．在第一次相遇之前，t1時刻兩個物體I、II相距最遠(yuǎn)C．物體I一定在t2時刻之前追上物體IID．兩個物體I、II的平均速度大小都是12、(本題9分)在河面上方12m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°．人以恒定的速率v=3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸過程做加速運(yùn)動B．3s時小船前進(jìn)了9mC．3s時繩與水面的夾角為37°D．3s時小船的速率為5m/s二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中,打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?0m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.若按實驗要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個點(diǎn)的距離如圖所示(相鄰計數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s),那么:（1）.要驗證重錘下落過程中符合機(jī)械能守恒,除了圖示器材,以下實驗器材必須要選取的有__________．(填寫字母代號)A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流電源(2)運(yùn)用公式對實驗條件的要求是__________,為此所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________________________________(3).根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落的距離h,則以h為橫軸畫出的圖像應(yīng)是下圖中的哪個__________(4).從起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep=__________,此過程中物體動能的增加量△Ek=__________;（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(5).通過計算,數(shù)值上△Ep__________△Ek(填“>”“=”或“<”),這是因為__________14、(本題9分)用如圖所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A．電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約1ΩB．電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約40kΩC．電壓表：量程15V，內(nèi)電阻約60kΩD．滑動變阻器：0～200Ω，額定電流1AE．滑動變阻器：0～50Ω，額定電流2A（1）為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選用_____，滑動變阻器應(yīng)選用_____（均填儀器的字母代號）。（2）完成電路的實物連線_____。（3）某同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在圖中畫出U﹣I圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E＝_____V，求出電池內(nèi)阻r＝_____Ω．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）15、(1)某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗，已有重錘、鐵架臺、導(dǎo)線、鐵夾、紙帶、打點(diǎn)計時器、電源，還需要的器材是___________。(2)實驗中打點(diǎn)計時器接周期為T的交流電源，該同學(xué)得到的一條理想紙帶如圖所示，O點(diǎn)對應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)A，B，C到O點(diǎn)的距離如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g則從打下點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物增加的動能為______________(表達(dá)式用已知物理量的字母表示)(3)若代入實驗數(shù)值計算發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量△E略大于動能的增加量△Ek，這是因為________。(4)該同學(xué)繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出對應(yīng)的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸畫出圖象，應(yīng)是下圖中的_______(填選項的字母)三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝lkg的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0＝7m/s的初速度從底端沖上傾角為α＝53°，長度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高點(diǎn)以水平速度vc＝3m/s沖上傳送帶．傳送帶正以速度v＝5m/s順時針轉(zhuǎn)動，其水平長度CD為12m，小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1．小物體從D點(diǎn)平拋，恰好沿P點(diǎn)切線進(jìn)入口徑很小的光滑圓管軌道中，圓心為O，軌道半徑R＝1m，且OP與豎直方向的夾角為θ＝60°，Q點(diǎn)為軌道最高點(diǎn)（不計空氣阻力，取g＝10m/s2）．求：（1）小物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ0；（2）小物體通過傳送帶CD所用的時間；（3）小物體在Q點(diǎn)對圓弧軌道的作用力．17、（10分）(本題9分)假設(shè)在月球上的“玉兔號”探測器，以初速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)過時間t小球落回拋出點(diǎn)，已知月球半徑為R，引力常數(shù)為G．(1)求月球的密度．(2)若將該小球水平拋出后，小球永不落回月面，則拋出的初速度至少為多大？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，且小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a，b的連線，可知，a、b的電荷異號，對小球c受力分析，如下圖所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么兩力的合成構(gòu)成矩形，依據(jù)相似三角形之比，則有根據(jù)庫侖定律有，綜上所得故D正確，ABC錯誤。故選D。2、D【解析】

設(shè)地球半徑為R，則行星的半徑為4R，根據(jù)開普勒第三定律得：解得：地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，則說明該行星的公轉(zhuǎn)周期為8年．A.10年與計算結(jié)果不符，故A不符合題意．B.2年與計算結(jié)果不符，故B不符合題意．C.4年與計算結(jié)果不符，故C不符合題意．D.8年與計算結(jié)果相符，故D符合題意．3、B【解析】在水平方向上有x=vt，在豎直方向上有y=12gt2，則tanα=點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動的在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，以及掌握水平方向和豎直方向上的位移公式．4、D【解析】

A.畫出機(jī)器人運(yùn)動的軌跡如圖所示：可知機(jī)器人的軌跡不是直線；故A錯誤.B.機(jī)器人的軌跡為兩段直線，前一段長度：s1=32+C.機(jī)器人的位移：x=3D.平均速度：v=5、B【解析】兩木塊相同，與地面的摩擦力相同，則兩木塊被彈開時，A、B與彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)動量保持不變；在整個過程中除彈簧彈力做功外，還有摩擦力做功，則物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B正確，ACD錯誤；故選B．點(diǎn)睛：本題考查了判斷系統(tǒng)動量與機(jī)械能是否守恒，知道動量與機(jī)械能守恒的條件即可解題，動量守恒的條件是系統(tǒng)合外力為零；機(jī)械能守恒的條件是系統(tǒng)只有重力或彈力做功.本題是一道基礎(chǔ)題．6、C【解析】所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，則軌道不同周期不同，角速度不同，則AD錯誤；對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，則近日點(diǎn)速度快，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度慢；因火星和木星是不同的行星，則相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的而積不等于木星與太陽連線掃過的面積，則B錯誤；所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上，則C正確；故選C．點(diǎn)睛：正確理解開普勒的行星運(yùn)動三定律是解答本題的關(guān)鍵．注意第三定律=K中，R是半長軸，T是公轉(zhuǎn)周期，K與中心體有關(guān)．7、ABC【解析】自由落體運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動、平拋運(yùn)動的加速度都為g，根據(jù)△v=at=gt，可知△v的方向豎直向下，不變，相等時間，大小相等，勻速圓周運(yùn)動合力是向心力，方向時刻變化，則在相等的兩段時間內(nèi)，物體速度的變化量是變化的，ABC正確D錯誤．8、CD【解析】物體在C點(diǎn)時，由牛頓第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛頓第三定律知，物體在C點(diǎn)對傳送帶的壓力大小N′=N=20N，故A錯誤．若物體一直做勻加速運(yùn)動，直至C點(diǎn)，由動能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.05，故B錯誤．由于物體在C點(diǎn)時對傳送帶有壓力，所以物體到達(dá)C點(diǎn)后將沿皮帶下滑一段距離再離開皮帶，故C正確．設(shè)物體勻加速運(yùn)動的時間為t，則物體相對傳送帶的位移為：△x=vt-=，物體勻加速運(yùn)動的位移為：x=．根據(jù)動能定理得：fx=mv2，摩擦生熱為：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正確．故選CD.9、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運(yùn)行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運(yùn)動的最大速度，也是近地衛(wèi)星運(yùn)行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．在同一點(diǎn)Q，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，在軌道1上萬有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點(diǎn)做近心運(yùn)動，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動力運(yùn)行時，由近地點(diǎn)P向遠(yuǎn)地點(diǎn)Q運(yùn)動過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負(fù)功，勢能增加，而衛(wèi)星的機(jī)械能保持不變，故其動能減小，故D正確．10、BCD【解析】

A.汽車前面的發(fā)動機(jī)倉用料越堅硬、發(fā)動機(jī)倉越堅固，進(jìn)行碰撞試驗時與障礙物碰撞的時間越短，根據(jù)動量定理可知F?t=m?v，則F越大，即模擬乘員受到的傷害就越大，選項A錯誤；B.汽車發(fā)生碰撞時，在人動量變化相同的情況下，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間，根據(jù)動量定理F?t=m?v可知，從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力，選項B正確.C.相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體時，作用的時間較長，則作用力較小，駕駛員就較安全一些，選項C正確；D.如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害，選項D正確.11、ABC【解析】

A．根據(jù)圖象的斜率表示加速度，由圖象可知，物體I做加速度越來越小的加速運(yùn)動，所受的合外力不斷減小，物體II做勻減速直線運(yùn)動，所受的合外力不變，故A正確；B．速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，由圖可知在第一次相遇之前，時刻兩物體面積差最大，相距最遠(yuǎn)，故B正確；C．t2時刻，物體I的位移比物體II的位移大，兩者又是從同一地點(diǎn)同時開始運(yùn)動的，故物體I一定在t2時刻之前追上物體II，故C正確；D．物體II做勻減速直線運(yùn)動，由圖可知，0～t2時間內(nèi)，物體II的平均速度由于t2時刻，物體II的位移比物體I的位移小，所以物體II的平均速度大小于物體I，故D錯誤。故選ABC。12、AD【解析】

A．將船的速度分解為沿細(xì)繩方向的速度和垂直于細(xì)繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過程做加速運(yùn)動，選項A正確；BC．由幾何關(guān)系可知，開始時河面上的繩長為L1=24m；此時船離岸的距離x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，繩子向左移動了：S=vt=3×3=9m則河面上繩長為L2=24m-9m=15m；則此時小船離河邊的距離：小船前進(jìn)的距離：x=x1-x2=(12-9)m繩與水面的夾角為α，則有：繩與水面的夾角為53°；故BC錯誤；D．3s時小船的速率為選項D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）BD（2）打第一點(diǎn)速度為零2mm（3）C（4）0.50J0.48J（5）大于阻力【解析】（1）A.要驗證重錘下落過程中符合機(jī)械能守恒，需要滿足，根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶求速度，不用秒表，而打點(diǎn)計時器需要用到低壓交流電源，故A錯誤，D正確；B．需要用刻度尺測量物體下落的高度，故B正確；C．等號兩邊的質(zhì)量約去，不用天平，故C錯誤．故選：BD．（2）運(yùn)用公式驗證機(jī)械能守恒，要求打第一個點(diǎn)的速度必須為零．根據(jù)自由落體運(yùn)動的位移時間關(guān)系，==0.002m=2mm，所以所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm．（3）根據(jù)，，圖像應(yīng)為C；（4）根據(jù)功能關(guān)系可知，當(dāng)打點(diǎn)計時器打在B點(diǎn)時，重錘的重力勢能的減少量為：△EP=mgh=1.0×10×0.05J=0.50J勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度有：，動能變化量：△EK==0.48J；（5）由(4)可知重力勢能的減小量大于動能的增加量，其原因是物體下落過程中存在阻力．點(diǎn)睛：根據(jù)自由落體運(yùn)動的位移時間關(guān)系，紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm；測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度，從而求出動能；根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值；該實驗的誤差主要來源于紙帶和打點(diǎn)計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．14、BE如圖所示：1.482.47【解析】

第一空.一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，電壓表應(yīng)選擇B，第二空.為方便實驗操作，調(diào)節(jié)滑動變阻器時示數(shù)變化明顯，滑動變阻器應(yīng)選擇E；第三空.根據(jù)圖示