河南省安陽(yáng)市滑縣2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末測(cè)評(píng)物理試卷物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年下學(xué)期期末測(cè)評(píng)試卷高一物理注意事項(xiàng)：1.本試卷共6頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。考生答題全部答在答題卡上，答在本試卷上無(wú)效。2.請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考教師在答題卡上所粘貼條形碼的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)是否與本人相符合，再將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫(xiě)在答題卡及本試卷上。3.答選擇題必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗。答非選擇題必須用0.5毫米黑色墨水簽字筆寫(xiě)在答題卡的指定位置，在其他位置答題一律無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.對(duì)于宇宙中P、Q恒星構(gòu)成的雙星系統(tǒng)（即兩恒星在彼此萬(wàn)有引力作用下繞它們連線上點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)），下列說(shuō)法正確的是（）A.P、Q恒星繞它們連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.P、Q恒星的線速度大小相等，方向相反C.P、Q恒星的運(yùn)動(dòng)周期一定相等D.P恒星對(duì)Q恒星的引力可能大于Q恒星對(duì)P恒星的引力〖答案〗C〖解析〗C．雙星系統(tǒng)在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等，即P、Q恒星的運(yùn)動(dòng)周期一定相等，故C正確；D．P恒星對(duì)Q恒星的引力與Q恒星對(duì)P恒星的引力是一對(duì)相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，P恒星對(duì)Q恒星的引力大小等于Q恒星對(duì)P恒星的引力，故D錯(cuò)誤；A．結(jié)合上述可知，雙星系統(tǒng)的角速度相等，根據(jù)，則有可知，恒星質(zhì)量越大，其圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越小，圓心位置不一定在連線中心，與質(zhì)量大小有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系有，結(jié)合上述可知，恒星質(zhì)量越大，軌道半徑越小，線速度越小，即線速度大小與恒星質(zhì)量有關(guān)，線速度大小不一定相等，故B錯(cuò)誤。故選C。2.可將蹦床簡(jiǎn)化為一豎直放置的彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k，其彈力F與形變量x的關(guān)系如圖所示。一可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從蹦床正上方h處下落到最低點(diǎn)時(shí)，蹦床的壓縮量為x0，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則運(yùn)動(dòng)員下落到最低點(diǎn)時(shí)（）A.運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)B.運(yùn)動(dòng)員的加速度為零C.蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力為kx0-mgD.蹦床彈性勢(shì)能為mg（h+x0）〖答案〗D〖解析〗AB．運(yùn)動(dòng)員下落到最低點(diǎn)時(shí)，加速度向上，不為零，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員下落到最低點(diǎn)時(shí)，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由能量關(guān)系可知，蹦床彈性勢(shì)能為EP=mg(h+x0)選項(xiàng)D正確。故選D。3.由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會(huì)隨緯度的變化而有所不同，已知地球表面兩極處的重力加速度大小為g0，在赤道處的重力加速度大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，由此可知地球的半徑為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗在地球表面兩極處有在地球表面赤道處有聯(lián)立可得，地球的半徑為故選B。4.2024年5月7日11時(shí)21分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射長(zhǎng)征六號(hào)丙運(yùn)載火箭，搭載發(fā)射的海王星01星、智星一號(hào)C星、寬幅光學(xué)衛(wèi)星和高分視頻衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道飛行試驗(yàn)任務(wù)獲得圓滿成功。假設(shè)海王星01星、智星一號(hào)C星處于同一軌道平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且繞地球運(yùn)動(dòng)的方向相同，海王星01星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T1、智星一號(hào)C星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T2，海王星01星距離地面的高度大于智星一號(hào)C星，下列說(shuō)法正確的是（）A.T1<T2B.在相同時(shí)間內(nèi)，海王星01星、智星一號(hào)C星與地心連線掃過(guò)的面積相等C.海王星01星、智星一號(hào)C星相鄰兩次距離最近的時(shí)間間隔為D.智星一號(hào)C星的軌道平面可能不過(guò)地心〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有由于海王星01星距離地面的高度大于智星一號(hào)C星，即海王星01星距離的軌道半徑大于智星一號(hào)C星的軌道半徑，則有T1>T2故A錯(cuò)誤；B．繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，由萬(wàn)有引力提供向心力，則有解得衛(wèi)星時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積解得可見(jiàn)軌道半徑越大，相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積越大，即在相同時(shí)間內(nèi)，海王星01星與地心連線掃過(guò)的面積大于智星一號(hào)C星與地心連線掃過(guò)的面積，故B錯(cuò)誤；C．令海王星01星、智星一號(hào)C星相鄰兩次距離最近的時(shí)間間隔為t，則有解得故C正確；D．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，可知，衛(wèi)星的軌道平面一定經(jīng)過(guò)地心，即智星一號(hào)C星的軌道平面一定過(guò)地心，故D錯(cuò)誤。故選C。5.在天花板上懸掛了半徑為R，可繞過(guò)圓心O的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)滑輪，足夠長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)滑輪，兩端各系質(zhì)量不等的小球1和2。已知小球2的質(zhì)量為2m，小球1的質(zhì)量為m，滑輪上P點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為。由靜止釋放小球2，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦，輕繩與滑輪間不打滑，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球2向下運(yùn)動(dòng)的加速度為B.滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈所用時(shí)間為C.滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈時(shí)的角速度為D.滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈時(shí)P點(diǎn)的線速度大小為〖答案〗C〖解析〗A．對(duì)小球1和2整體由牛頓第二定律解得小球2向下運(yùn)動(dòng)的加速度為故A錯(cuò)誤；B．滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈的過(guò)程中，滿足解得滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈所用時(shí)間為故B錯(cuò)誤；C．滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈時(shí)，小球2的線速度為所以滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈時(shí)的角速度為故C正確；D．滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈時(shí)P點(diǎn)的線速度大小為故D錯(cuò)誤。故選C。6.風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵設(shè)施，現(xiàn)有一小球從風(fēng)洞中的點(diǎn)M豎直向上拋出，小球受到大小恒定的水平風(fēng)力，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，其中M、N兩點(diǎn)在同一水平線上，O點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，小球在M點(diǎn)動(dòng)能為64J，在O點(diǎn)動(dòng)能為16J，不計(jì)空氣阻力，小球所受重力和風(fēng)力大小之比為（）A.4：1 B.2：1 C.1：4 D.1：2〖答案〗B〖解析〗設(shè)在M點(diǎn)的速度v0，則水平方向O點(diǎn)的速度而聯(lián)立解得故選B。7.如圖所示，平直公路AB段的長(zhǎng)度為x=20m，BC為圓弧形的水平彎道，其半徑R=25m，AB、BC相切于B點(diǎn)。一輛質(zhì)量為的汽車從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入BC段做速率不變的圓周運(yùn)動(dòng)。已知汽車在彎道上以允許最大安全速率行駛，汽車在AB段行駛受到的阻力為車重的k1=0.15倍，在BC段行駛時(shí)徑向最大靜摩擦力為車重的k2=0.4倍，取3，g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A.汽車在彎道上行駛的最大速度為12m/sB.汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大加速度為3m/s2C.汽車從A到B的最大牽引力為D.汽車由A運(yùn)動(dòng)到C的最短時(shí)間為6.75s〖答案〗C〖解析〗A．汽車彎道上以最大速度行駛時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯(cuò)誤；B．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系有解得故B錯(cuò)誤；C．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述解得故C正確；D．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)速度公式有在BC段行駛過(guò)程解得故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.拋繡球是某地民族運(yùn)動(dòng)會(huì)的傳統(tǒng)項(xiàng)目。如圖甲所示，小明同學(xué)讓質(zhì)量為m的繡球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始先在豎直平面內(nèi)做加速圓周運(yùn)動(dòng)，加速幾圈到B點(diǎn)后松手拋出，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，B點(diǎn)略高于D點(diǎn)。已知A、D兩點(diǎn)間的豎直距離為h，繡球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速率為v，以A點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面，整個(gè)過(guò)程不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.繡球在豎直平面內(nèi)做加速圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)所受合力豎直向上B.繡球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于C.繡球從B到C的時(shí)間小于從C到D的時(shí)間D.在整個(gè)拋繡球過(guò)程中，小明對(duì)繡球做的功為〖答案〗BCD〖解析〗A．繡球在豎直平面內(nèi)做加速圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)向心力豎直向上，因其做加速運(yùn)動(dòng)還具有切向分力，故經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)所受合力不是豎直向上，A錯(cuò)誤；B．以A點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面，繡球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為B正確；C．B點(diǎn)略高于D點(diǎn)，由斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，繡球從B到C的時(shí)間小于從C到D的時(shí)間，C正確；D．由動(dòng)能定理得，在整個(gè)拋繡球過(guò)程中，小明對(duì)繡球做的功為D正確；故選BCD。9.一輛質(zhì)量為的小汽車在平直的公路上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，牽引力F隨時(shí)間t變化關(guān)系圖線如圖所示，4s時(shí)汽車功率達(dá)到最大值，此后保持此功率繼續(xù)行駛，12s后做勻速運(yùn)動(dòng)。小汽車的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，則（）A.0～8s，小汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B.小汽車前4s內(nèi)位移為80mC.小汽車受到的阻力大小為ND.小汽車最大功率為W〖答案〗AC〖解析〗A．由圖可知，小汽車在前4s內(nèi)的牽引力不變，小汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，4~8s內(nèi)小汽車的牽引力逐漸減小，則車的加速度逐漸減小，小汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故0～8s，小汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A正確；BC．由題意可知，小汽車受到的阻力大小為小汽車前4s內(nèi)由牛頓第二定律解得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，小汽車前4s內(nèi)位移為故B錯(cuò)誤，C正確；D．4s時(shí)汽車功率達(dá)到最大值，則最大功率為故D錯(cuò)誤。故選AC。10.曉燕同學(xué)利用平拋實(shí)驗(yàn)儀器探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，得到了小球在空中的三個(gè)位置A、B、C，測(cè)量數(shù)據(jù)如圖。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知（）A.小球從B位置運(yùn)動(dòng)到C位置的時(shí)間為B.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為C.拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為D.拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為〖答案〗AD〖解析〗A．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由逐差法可得小球從B位置運(yùn)動(dòng)到C位置的時(shí)間為故A正確；B．平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為故B錯(cuò)誤；CD．B點(diǎn)的豎直方向的速度為從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)間為所以拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.利用“向心力定量探究?jī)x”可以探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，裝置如圖所示，小球放在光滑的帶凹槽的旋轉(zhuǎn)桿上，其一端通過(guò)細(xì)繩與電子測(cè)力計(jì)相連，當(dāng)小球和旋轉(zhuǎn)桿被電機(jī)帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制器的顯示屏顯示小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度以及細(xì)繩拉力的大小。表甲小球質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)半徑角速度向心力0.10.23.150.20.26.290.30.29450.40.212.61表乙小球質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)半徑角速度向心力0.20.13.160.20.26.310.20.39.460.20.412.63表丙小球質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)半徑角速度向心力0.20.21.570.20.26.290.20.214.140.20.225.16（1）小明同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表甲、乙、丙所示。由此可知該同學(xué)采用的是_____。A.控制變量法 B.放大法 C.理想實(shí)驗(yàn)法（2）由表乙的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)_____一定時(shí)，小球的向心力大小與_____成_____比。（3）若以向心力F為縱軸，要使向心力與橫軸表示的物理量成線性關(guān)系，則橫軸所代表的物理量應(yīng)為_(kāi)____（選填“”“”或“”）?！即鸢浮剑?）A（2）小球的質(zhì)量和角速度轉(zhuǎn)動(dòng)半徑正比（3）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】小明同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表甲、乙、丙所示。由此可知該同學(xué)采用的是控制變量法；【小問(wèn)2詳析】由表乙的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)小球的質(zhì)量和角速度一定時(shí)，小球的向心力大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比?！拘?wèn)3詳析】根據(jù)可得，當(dāng)小球的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑一定時(shí)，向心力與角速度的平方成線性關(guān)系，故橫軸所代表的物理量應(yīng)為。12.物理實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用“目字形”的金屬框架和光電門驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知“目字形”的金屬框架各橫桿完全相同、間距均勻且與邊框垂直，光電門具有多組計(jì)時(shí)功能，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，橫桿寬度為d，相鄰橫桿中心的距離為L(zhǎng)，L遠(yuǎn)大于d，實(shí)驗(yàn)裝置如圖：（1）將光電門固定在鐵架臺(tái)上并伸出桌面，將金屬框架豎直放在光電門正上方，橫桿保持水平；由靜止釋放金屬框架，下落過(guò)程中橫桿始終保持水平，依次記錄1~4號(hào)橫桿經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間。若1號(hào)橫桿經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t，則1號(hào)橫桿經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為_(kāi)____，金屬框架釋放時(shí)，1號(hào)橫桿距離光電門的高度為h=_____。（2）若圖乙中圖像斜率=_____（用g，d，L表示），則說(shuō)明金屬框架下落過(guò)程中機(jī)械能守恒?！即鸢浮剑?）（2）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】根據(jù)光電門的測(cè)速原理，1號(hào)橫桿經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為金屬框架釋放到剛剛運(yùn)動(dòng)至光電門過(guò)程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系式有解得【小問(wèn)2詳析】結(jié)合上述可知，第n號(hào)橫桿距離光電門的高度第n號(hào)橫桿到達(dá)光電門的速度根據(jù)速度與位移的關(guān)系式有解得結(jié)合圖像可知，圖像斜率13.如圖所示，“天宮二號(hào)”空間站A圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，AB和AC與地球相切，，θ稱為地球?qū)πl(wèi)星的張角。已知空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，引力常量為G。根據(jù)以上信息，推導(dǎo)出地球平均密度表達(dá)式?！即鸢浮健冀馕觥皆O(shè)地球的半徑為R，由幾何關(guān)系可知，空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為由萬(wàn)有引力提供向心力又聯(lián)立可得地球平均密度表達(dá)式為14.旋轉(zhuǎn)飛車是兒童喜愛(ài)的娛樂(lè)項(xiàng)目，可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，a、b兩個(gè)小球分別用懸線懸于水平桿上的A、B兩點(diǎn)，A到O點(diǎn)距離為R，B到O點(diǎn)距離為2R。裝置繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)后，a、b在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，兩懸線與豎直方向的夾角分別為、。（1）已知b小球?qū)?yīng)懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)，求b小球繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)的角速度。（2）推導(dǎo)出、滿足的關(guān)系式。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）對(duì)b小球由牛頓第二定律解得b小球繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)的角速度為（2）由于a、b兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同