黑龍江省七臺河市第一中學2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題含解析

PAGE21-黑龍江省七臺河市第一中學2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題（含解析）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分．共48分，在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分．）1.關于曲線運動，以下說法中正確的是（）A.做勻速圓周運動的物體，所受合力是恒定的B.物體在恒力作用下不行能做曲線運動C.平拋運動是一種勻變速運動D.物體只有受到方向時刻變更的力的作用才可能做曲線運動【答案】C【解析】【詳解】做勻速圓周運動的物體所受合外力供應向心力，合力的大小不變，方向始終指向圓心，方向時刻變更，故A錯誤；曲線運動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線，平拋運動合力恒定，加速度恒定，故平拋運動為勻變速運動，故BD錯誤，C正確．2.下列有關物理學問和史事的說法，不正確的是（）A.牛頓發(fā)覺了萬有引力定律B.卡文迪許用扭秤裝置第一次測量出了引力常量C.放射地球同步衛(wèi)星的放射速度應介于7.9km/s與11.2km/s之間D.哥白尼發(fā)覺了行星運動的三大規(guī)律，為人們解決行星運動學問題供應了依據(jù)【答案】D【解析】【詳解】A．牛頓發(fā)覺了萬有引力定律，故A正確，不符合題意；B．卡文迪許通過扭秤試驗測出了萬有引力常量，故B正確，不符合題意；C．放射地球同步衛(wèi)星的放射速度應介于7.9與11.2km/s之間，故C正確，不符合題意；D．開普勒發(fā)覺了行星運動的三大規(guī)律，為人們解決行星運動學問題供應了依據(jù)，故D錯誤，符合題意。故選D。3.以下是我們所探討的有關圓周運動的基本模型，如圖所示，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉彎小于規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣會有擠壓作用B.如圖乙，汽車通過拱橋最高點時受到的支持力大于重力C.如圖丙，兩個圓錐擺擺線與豎直方向夾角θ不同，但圓錐高相同，則兩圓錐擺線速度大小不相等D.如圖丁，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球所受筒壁的支持力大小不相等【答案】C【解析】【詳解】A．火車轉彎時，剛好由重力和支持力的合力供應向心力時，有解得當時，重力和支持力的合力大于所需的向心力，則火車做近心運動的趨勢，所以車輪內軌的輪緣對內軌有擠壓，故A錯誤；B．汽車通過拱橋的最高點時，其所受合力方向指向圓心，所以汽車有豎直向下的加速度，汽車重力大于其所受支持力，故B錯誤；C．擺球做圓周運動的半徑為R=htanθ擺球受到重力和細繩拉力作用，由其合力供應向心力，即則圓錐擺的角速度為因為圓錐的高h不變，所以圓錐擺的角速度不變，線速度并不相同，故C正確；D．小球在兩位置做勻速圓周運動，由其合力供應向心力，受筒壁的支持力為（θ為椎體頂角的一半），故支持力大小相等，故D錯誤。故選C。4.質量為500kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)的關系如圖所示，則賽車在加速的過程中（）A.速度隨時間勻稱增大B.加速度隨時間勻稱增大C.輸出功率為20kWD.所受阻力大小為2000N【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，加速度在變更，故做變加速直線運動而不是勻變速直線運動，故A錯誤；B．函數(shù)方程為則可知汽車加速運動時，速度增大，加速度減小，故B錯誤；CD．對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和阻力，依據(jù)牛頓其次定律，有其中聯(lián)立得結合圖線，當物體的速度最大時，加速度為零，故結合圖象可以知道，a=0時，，v=100m/s，所以最大速度為100m/s，由圖象可知解得阻力f=4m=4×500N=2400N由斜率解得輸出功率P=200kW故C錯誤，D正確。故選D。5.在一斜面頂端，將甲乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的（）A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍【答案】A【解析】【詳解】設斜面傾角為α，小球落在斜面上速度方向偏向角為θ，小球水平拋出，均落在斜面上；依據(jù)平拋運動的推論可得tanθ=2tanα，所以甲乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等；故對甲有對乙有所以故A正確，BCD錯誤。故選A。6.“嫦娥四號”已勝利著陸月球背面，將來中國還將建立繞月軌道空間站。如圖所示，關閉動力的宇宙飛船在月球引力作用下沿地－月轉移軌道向月球靠近，并將與空間站在A處對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G，月球的半徑為R，下列說法正確的是（）A.地－月轉移軌道的周期小于TB.宇宙飛船在A處由橢圓軌道進入空間站軌道必需點火減速C.宇宙飛船飛向A的過程中加速度漸漸減小D.月球的質量為M=【答案】B【解析】【詳解】A．依據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在橢圓軌道的半長軸大于圓軌道的半徑，所以地-月轉移軌道的周期大于T，選項A錯誤；B．宇宙飛船在橢圓軌道的A點做離心運動，只有在點火減速后，才能進入圓軌道的空間站軌道，選項B正確；C．宇宙飛船飛向A的過程中，依據(jù)知半徑越來越小，加速度越來越大，選項C錯誤；D．對空間站，依據(jù)萬有引力供應向心力有解得其中r為空間站的軌道半徑，選項D錯誤。故選B。7.如圖所示，轉臺上固定有一長為5L的水平光滑細桿，兩個中心有孔的小球A、B從細桿穿過并用原長為L的輕彈簧連接起來，小球A、B的質量分別為4m、2m。豎直轉軸處于轉臺及細桿的中心軸線上，當轉臺繞轉軸勻速轉動時（）A.小球A、B受到的向心力之比為2：1B.當輕彈簧長度變?yōu)?.5L時，小球A做圓周運動的半徑為1.0LC.假如角速度漸漸增大，小球A先接觸轉臺邊沿D.當輕彈簧長度變?yōu)?L時，轉臺轉動的角速度為ω，則彈簧的勁度系數(shù)為2.0mω2【答案】D【解析】【詳解】A．兩個小球在水平面內做勻速圓周運動的過程中，二者須要的向心力都是彈簧的彈力供應的。依據(jù)彈簧彈力的特點可知，二者須要的向心力肯定是相等，故A錯誤；B．二者一起做勻速圓周運動，所以它們的角速度是相等的。依據(jù)向心力的公式可得且聯(lián)立解得故B錯誤；C．只要是二者一起做勻速圓周運動，則B到轉軸的距離始終大于A到轉軸的距離，所以增大角速度，小球B先接觸轉臺邊沿，故C錯誤；D．當輕彈簧長度變?yōu)?L時，則聯(lián)立解得彈簧的勁度系數(shù)故D正確。故選D。8.如圖所示，小環(huán)A套在光滑豎直桿上，小環(huán)B套在光滑水平桿上，A、B兩環(huán)用一不行伸長的輕繩連接在一起。初始時，用力F作用在A上，使A、B兩環(huán)均處于靜止狀態(tài)，輕繩處于伸直狀態(tài)且與豎直桿夾角為60°。撤去F后，小環(huán)A運動至輕繩與豎直桿夾角為37°時的速率為v。已知A、B兩環(huán)的質量均為m，繩長為l，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.力F的大小為2mg，方向豎直向上B.在運動過程中，小環(huán)A的機械能守恒C.輕繩與豎直桿夾角為37°時，小環(huán)B的速率也為vD.輕繩與豎直桿夾角為37°時，小環(huán)A的速率為【答案】D【解析】【詳解】A．在拉力作用下，AB都處于靜止，說明輕繩上的拉力為0，對A分析，由于A靜止，故合力為零，施加的外力等于A環(huán)的重力，故拉力F=mg方向豎直向上，選項A錯誤；B．在運動過程中，AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，由于輕繩存在作用力，故小環(huán)A的機械能不守恒，選項B錯誤；C．將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，兩物體沿繩子方向的速度大小相等，有解得選項C錯誤；D．在運動過程中，AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，則解得選項D正確。故選D。9.一物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力作用下起先向上運動，如圖甲，在物體向上運動過程中，其機械能與位移的關系圖象如圖乙，已知曲線上點的切線斜率最大，不計空氣阻力，則（）A.在處物體所受拉力最小B.在過程中，物體的動能先增大后減小C.在過程中，物體的加速度先減小后增大D.在過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說明此時機械能變更最快，由E=Fx可知此時所受的拉力最大，故A錯誤；B．過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越?。辉趚2處物體的機械能最大，圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零；在這一過程中物體應先加速后減速，故動能先增大后減小，故B正確；C．在x2處物體的機械能最大，圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零，在這一過程中物體應先加速后減速，則說明加速度先減小后增大，故C錯誤；D．0～x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功與動能之和，故D錯誤。故選BC。10.隨著科技的發(fā)展，人類的腳步已經(jīng)踏入太空，并不斷的向太空放射人造衛(wèi)星以探究地球和太空的奇妙。如圖所示：為繞地球旋轉的兩顆人造地球衛(wèi)星，他們繞地球旋轉的角速度分別為、，關于他們的運動說法正確的是（）A.衛(wèi)星1繞地球旋轉的周期小于衛(wèi)星2B.衛(wèi)星1繞地球旋轉的角速度小于衛(wèi)星2C.想要衛(wèi)星1變軌到衛(wèi)星2的軌道，只需沿衛(wèi)星1的速度方向噴火加速即可D.若某一時刻衛(wèi)星1、2以及地心處在同始終線上，我們說此時兩顆衛(wèi)星距離最近。從今時起先計時，兩衛(wèi)星要再次達到距離最近，須要時間為【答案】AD【解析】【詳解】A．依據(jù)可得由圖可知所以即衛(wèi)星1繞地球旋轉的周期小于衛(wèi)星2，所以A正確；B．同理可得所以所以B錯誤；C．想要衛(wèi)星1變軌到衛(wèi)星2的軌道，需沿衛(wèi)星1的速度的反方向噴火加速，這樣就會給衛(wèi)星一個向前的沖力，讓衛(wèi)星1加速做離心運動，到達2軌道，所以C錯誤；D．由于所以當下次距離最近時，衛(wèi)星1比衛(wèi)星2多繞一圈，即化簡可得所以D正確。故選AD。11.質量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質細桿的A點和B點，如圖所示，繩a與水平方向成θ角，繩b在水平方向且長為l，當輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉動時，小球在水平面內做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A.a繩的張力不行能為零B.a繩的張力隨角速度的增大而增大C.當角速度，b繩將出現(xiàn)彈力D.若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力可能發(fā)生變更【答案】ACD【解析】【詳解】A．小球做勻速圓周運動，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力供應向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，故a繩的張力不行能為零，A正確；B．依據(jù)小球在豎直方向上受力平衡得：解得：可知a繩的拉力不變，故B錯誤；C．當b繩拉力為零時，有：解得：可知當角速度時，b繩出現(xiàn)彈力，故C正確；D．由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，也可能發(fā)生變更；故D正確；故選ACD。12.某愛好小組遙控一輛玩具車，使其在水平路面上由靜止啟動，在前2s內做勻加速直線運動，2s末達到額定功率，2s到14s保持額定功率運動，14s末停止遙控，讓玩具車自由滑行，其v－t圖象如圖所示，可認為整個過程玩具車所受阻力大小不變，已知玩具車的質量為m=1kg，取g=10m/s2，則（）A.玩具車所受阻力大小為2NB.玩具車在4s末牽引力的瞬時功率為9WC.玩具車在2s到10s內位移的大小為39mD.玩具車整個過程的位移為78m【答案】BCD【解析】【詳解】A．14~18s小車在阻力作用下勻減速運動，勻減速直線運動的加速度大小由牛頓其次定律得阻力為f=ma=1×1.5N=1.5N故A錯誤；B．勻速行駛時，牽引力等于阻力，則有P=Fvm=fvm=1.5×6W=9W由題知：2s末小車的實際功率達到額定功率，所以玩具車在4s末牽引力的瞬時功率為9W，故B正確；C．設勻加速牽引力為F，則有F-f=ma1勻加速直線運動的加速度大小為則得F=3N則勻加速運動的最大速度為v=3m/s，勻加速的位移2~10s內由動能定理得解得x2=39m故C正確；D．10~18s內位移為玩具車整個過程的位移為x=x1+x2+x3=3+39+36=78m故D正確。故選BCD。二、試驗題（本題共2到小題，其中13題（1）~（3）每空1分，（4）每空2分，14題每空1分，共14分）13.用如圖試驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止起先下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．如圖給出的是試驗中獲得的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離已在圖中標出．已知m1＝50g、m2＝150g，則(g取10m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字)(1)下面列舉了該試驗的幾個操作步驟：A．依據(jù)圖示的裝置安裝器件B．將打點計時器接到直流電源上C．先釋放m2，再接通電源打出一條紙帶D．測量紙帶上某些點間的距離E．依據(jù)測量的結果，分別計算系統(tǒng)削減的重力勢能和增加的動能其中操作不當?shù)牟襟E是__________(填選項對應的字母)．(2)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v＝______m/s；(3)在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢能的削減量ΔEp＝______J，由此得出的結論是___________________________________________________；(4)若某同學作出v2－h(huán)圖象如圖所示，寫出計算當?shù)刂亓铀俣萭的表達________________，并計算出當?shù)氐膶嶋H重力加速度g＝________m/s2.【答案】(1).BC(2).2.4(3).0.58(4).0.59(5).在誤差允許的范圍內，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒(6).(7).9.7【解析】【詳解】（1）B：將打點計時器應接到電源“溝通輸出”上，故B錯誤．C：起先記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，假如先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對試驗產(chǎn)生較大的誤差，故C錯誤．故選BC．（2）依據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為：；動能的變更量重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=mgh=0.59J；此可知得出的結論是在誤差允許的范圍內，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．(3)由動能定理得：，解得：，變形得：所以圖象中的斜率，解得【點睛】本題難度較小，在傳統(tǒng)試驗的基礎上演化出系統(tǒng)機械能守恒的驗證問題，須要留意的是系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增量14.圖甲是“探討平拋物體的運動”的試驗裝置圖：（l）下列說法正確的是_____；A.通過調整使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D.記錄小球位置用的鉛筆每次必需嚴格地等距離下降E.斜槽必需光滑(2)圖乙是正確試驗取得的數(shù)據(jù)，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為_____m/s（g=9.8m/s2）；(3)在另一次試驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm，通過頻閃照相機，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則照相機的閃光頻率為_____Hz，該小球做平拋運動的初速度為_____m/s；拋出點距A點的豎直距離_____cm（g=10m/s2）。【答案】(1).AC(2).1.6(3).10(4).1.5(5).5【解析】【詳解】(1)[1]A．為了保證小球的初速度水平，需調整使斜槽的末端保持水平，選項A正確；BCE．為了保證小球每次平拋運動的初速度大小相等，應使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽不肯定須要光滑，選項C正確，BE錯誤；D．記錄小球位置用鉛筆不須要每次嚴格地等距離下降，選項D錯誤。故選AC。(2)[2]依據(jù)得平拋運動的時間則小球平拋運動的初速度(3)[3]在豎直方向上依據(jù)得所以照相機的閃光頻率為[4]小球平拋運動的初速度[5]B點的豎直分速度從拋出點到B點的時間則拋出點到B點的豎直位移，所以拋出點到A點的豎直距離三、計算題（本大題共4個小題，共38分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案的不能得分，有數(shù)值運算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，外界賜予系統(tǒng)肯定的能量后，桿和球在豎直面內轉動。在轉動的過程中，忽視空氣的阻力。若球A運動到最高點時，球A對桿恰好無作用力，則：(1)球A在最高點時速度大??；(2)球A在最高點時，球B對桿的作用力大小。【答案】(1)；(2)3mg【解析】【詳解】(1)球A運動到最高點時，球A對桿恰好無作用力，依據(jù)牛頓其次定律得解得(2)球B與球A有相同的角速度對球B依據(jù)牛頓其次定律得解得依據(jù)牛頓第三定律，球B對桿向下的作用力為3mg。16.如圖所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質量為的小球A，另一端連接質量為M=4kg的重物B，已知g=10m/s2，則：（1）當A球沿半徑r=0.1m的圓周做勻速圓周運動，其角速度ω1為多大時，B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)？（2）當小球A的角速度為ω2=10rad/s時，物體B對地面的壓力為多大？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）當B對地面恰好無壓力時，有：拉力供應小球A所需向心力，則：則有：（2）對小球A來說，小球受到的重力和支持力平衡．因此繩子的拉力供應向心力，則：對物體B來說，物體受到三個力的作用：重力、繩子的拉力、地面的支持力，由力的平衡條件可得：故將，代入可得：由牛頓第三定律可知，B對地面的壓力為，方向豎直向下．17.某星球半徑為，假設該星球表面上有一傾角為的固定斜面體，一質量為的小物塊在力作用下從靜止起先沿斜面對上運動，力始終與斜面平行，如圖甲所示．已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)，力隨位移變更的規(guī)律如圖乙所示（取沿斜面對上為正方向）．已知小物塊運動時速度恰好為零，萬有引力常量，求（計算結果