2023-2024學年甘肅省天水市甘谷縣物理高一下期末預測試題含解析

2023-2024學年甘肅省天水市甘谷縣物理高一下期末預測試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、萬有引力定律是下列哪位科學家發(fā)現(xiàn)的A．牛頓 B．開普勒 C．卡文迪許 D．法拉第2、(本題9分)以下物體運動過程中，滿足機械能守恒的是（）A．在草地上滾動的足球B．從旋轉(zhuǎn)滑梯上滑下的小朋友C．豎直真空管內(nèi)自由下落的硬幣D．勻速下落的跳傘運動員3、如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是()A．a(chǎn)一定比b先開始滑動B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．兩物體相對圓盤未滑動時，向心加速度大小相等D．ω＝時，a所受摩擦力大小為4、(本題9分)關于地球的同步衛(wèi)星，下列說法正確的是A．同步衛(wèi)星的軌道可以和宜昌所在緯度圈共面B．所有同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定相同C．所有同步衛(wèi)星距離地面的高度不一定相同D．同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面5、(本題9分)我國的“神舟”系列航天飛船的成功發(fā)射和順利返回，顯示了我國航天事業(yè)取得的巨大成就已知地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，飛船的質(zhì)量為m，設飛船繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑為r，則(

)A．飛船在此軌道上的運行速率為B．飛船在此圓軌道上運行的向心加速度為C．飛船在此圓軌道上運行的周期為D．飛船在此圓軌道上運行所受的向心力為6、(本題9分)質(zhì)量為M的光滑活動斜面體原來靜止在水平面上，一質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端以初速度v0滑上斜面，斜面體的速度達到最大值應出現(xiàn)在：A．m在斜面最高處； B．m與斜面相對靜止時；C．m從斜面開始下滑時； D．m回到斜面底端時。7、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運動，把質(zhì)量為m的貨物放到A點，貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ．當貨物從A點運動到B點的過程中，摩擦力對貨物做的功可能是A．等于 B．小于 C．大于 D．小于8、(本題9分)如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定不動，圓錐筒的軸線沿豎直方向．兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知兩小球運動的軌道半徑之比rA∶rB=2∶1，取圓錐筒的最低點C為重力勢能參照面，則A、B兩球A．運動周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．機械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶19、小球做勻速圓周運動的過程中，以下各量不發(fā)生變化的是A．線速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度10、在地球表面，用彈簧測力計測得質(zhì)量為m0的物體的重力為P，已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，地球同步通訊衛(wèi)星的軌道離地面的高度為hA．地球的第一宇宙速度為RPB．地球的質(zhì)量為RC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小等于RD．地球的自轉(zhuǎn)周期等于2π(R+h)11、如圖所示，斜面光滑且固定在地面上，A、B兩物體一起靠慣性沿光滑斜面下滑，下列判斷正確的是（）A．圖甲中A、B兩物體之間的繩有彈力 B．圖乙中A、B兩物體之間沒有彈力C．圖丙中A、B兩物體之間既有摩擦力，又有彈力 D．圖丁中A、B兩物體之間既有摩擦力，又有彈力12、(本題9分)我國已實現(xiàn)了載人航天飛行，并著手實施登月計劃，在載人空間站圍繞月球沿圓周軌道運行時A．宇航員所受合外力總為零B．宇航員所受重力總為零C．宇航員不能用彈簧測力計測量物體的重力D．載人空間站離月球越遠，宇航員所受到重力越小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學習小組利用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律。(1)實驗中，應先通電還是先釋放紙帶?_______。(2)如圖所示，a、b、c以及d、e、f分別是連續(xù)相鄰的三個打點，c、d間還有一些點圖中未畫出，用刻度尺分別測得a、c間距為,d、f間距為，b、e間距為。(3)已知打點計時器的打點周期為T，當?shù)刂亓铀俣葹間，若重錘質(zhì)量為m，從b到e過程，重錘重力勢能的減少量為=_______，動能的增加量=_______。(4)為了驗證機械能守恒定律，本實驗是否需要測量重錘質(zhì)量?_______14、（10分）某物理興趣小組想測量一只標有“4V，2W”的小燈泡在不同電壓下的實際功率，需要測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)實驗室有如下器材：①直流電源E（電動勢E=6V，內(nèi)阻不計）；②電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）；③電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）；④電壓表V1（量程0~5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；⑤電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）；⑥滑動變阻器R(0~20Ω，額定電流2A）；⑦開關、導線若干及待測燈泡.（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用下列_______圖中的電路圖來完成實驗.（2）實驗中電流表應選用______，電壓表應選用_______（請?zhí)顚懫鞑姆枺?（3）由實驗測得的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的U-I曲線如圖所示，根據(jù)曲線可得燈泡兩端電壓2.0V時小燈泡的實際功率為______W，電阻值為_______Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平滑道AB與光滑的四分之一圓弧滑道CD組成AB恰與圓弧CD在C點相切，軌道放在光滑的水平面上，如圖所示。一個質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）從軌道的A端以初動能E沖上水平滑道AB，沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中點。已知水平滑道AB長為L，軌道ABCD的質(zhì)量為3m。求：(1)小物塊在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)為了保證小物塊不從滑道的D端離開滑道，圓弧滑道的半徑R至少是多大？(3)若增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R，試分析小物塊最終能否停在滑道上？16、（12分）(本題9分)細線下吊著一個質(zhì)量為M的沙袋，構成一個單擺，擺長為L，一顆質(zhì)量為m的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動．已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是θ，求子彈射入沙袋前的速度．17、（12分）(本題9分)如圖所示，傳送帶與水平面之間的夾角為θ＝30°，其上A、B兩點間的距離為L＝5m，傳送帶在電動機的帶動下以1m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝10kg的小物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶的A點，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝，在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中，求：（1）傳送帶對小物體做的功____；（2）電動機做的功____．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】

牛頓在前人（開普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基礎上，憑借他超凡的數(shù)學能力，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律A．牛頓與分析相符，故A正確B．開普勒與分析不符，故B錯誤C．卡文迪許與分析不符，故C錯誤D．法拉第與分析不符，故D錯誤【點睛】牛頓的貢獻有：建立了以牛頓運動定律為基礎的力學理論；發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；創(chuàng)立了微積分2、C【解析】A、在草地上滾動的足球要克服阻力做功，機械能不守恒，故A錯誤；B、從旋轉(zhuǎn)滑梯上滑下時，受重力以外的阻力做負功，機械能減小，故B錯誤．C、真空中下落的硬幣只有重力做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能守恒，故C正確D、勻速下降的跳傘運動員受重力和空氣阻力而平衡，阻力做負功，故機械能減少，D錯誤．故選C．【點睛】本題考查了判斷物體的機械能是否守恒，知道機械能守恒的條件即可正確解題．3、D【解析】

A.根據(jù)kmg=mrω2知，小木塊發(fā)生相對滑動的臨界角速度，b轉(zhuǎn)動的半徑較大，則臨界角速度較小，可知b一定比a先開始滑動，故A錯誤。B.根據(jù)f=mrω2知，a、b的角速度相等，轉(zhuǎn)動的半徑不等，質(zhì)量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B錯誤。C.兩物體相對圓盤未滑動時，向心加速度a=ω2r可知，轉(zhuǎn)動的半徑不等，向心加速度大小不相等，選項C錯誤；D.當ω=時，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正確。4、D【解析】

AD．同步衛(wèi)星的繞行方向和地球自轉(zhuǎn)方向一致且衛(wèi)星的軌道圓心必在地心，則同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面，不可以和宜昌所在緯度圈共面．故A錯誤，D正確．BC．同步衛(wèi)星周期一定，據(jù)可得，同步衛(wèi)星的軌道半徑一定，則同步衛(wèi)星距離地面的高度定相同；同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同．故BC錯誤．故選D。點睛：同步衛(wèi)星的繞行方向和地球自轉(zhuǎn)方向一致且衛(wèi)星的軌道圓心必在地心，則同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面．5、C【解析】

研究飛船繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正確，ABD錯誤；故選C.6、D【解析】

當物塊m向上滑時，對斜面體有垂直斜面斜向下的壓力，此壓力有水平方向的分量而使斜面體做加速運動；同樣，當物塊m向下滑時，對斜面體有垂直斜面斜向下的壓力，此壓力有水平方向的分量仍會使斜面體做加速運動，可知斜面體的速度達到最大值應出現(xiàn)在m回到斜面底端時，故選D.7、ABD【解析】試題分析:若物塊一直做勻變速直線運動，根據(jù)動能定理有Wf=△Ek，Wf=μmgs，知△Ek可能等于，可能小于．若物塊先做勻變速直線運動，然后做勻速直線運動，有Wf＜μmgs．不會大于μmgs，故A、B、D正確，C錯誤．考點：動能定理8、BC【解析】

小球做勻速圓周運動，靠重力和支持力的和提供向心力，結合牛頓第二定律列出向心力與線速度、角速度、向心加速度的表達式，從而進行求解．設支持力和豎直方向上的夾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，因為A、B圓運動的半徑之比為2:1，所以，，，AD錯誤B正確；從以上分析可知，根據(jù)幾何知識可知，故，由于機械能為動能和重力勢能之和，故EA∶EB=2∶1，C正確．9、BC【解析】

在描述勻速圓周運動的物理量中，線速度、向心加速度、向心力這幾個物理量都是矢量，雖然其大小不變但是方向在變，因此這些物理量是變化的；所以保持不變的量是周期和角速度，所以BC正確。10、AB【解析】

由P=m0g【詳解】AB．第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的線速度，由萬有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于萬有引力得：GMm'聯(lián)立②③，解得：地球的質(zhì)量為M=P將④代入①得：v=RPmC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小為a=vD．對于地球同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力，得：GMm'聯(lián)立④⑤得：T=2π即地球自轉(zhuǎn)的周期也為：T=2π【點睛】本題主要考查了萬有引力定律及其應用，屬于中等題型。11、BC【解析】

四圖中先對物體AB整體分析，受重力、支持力，加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：A．圖甲中隔離物體A，受重力、支持力，拉力（可能為零），根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：故A錯誤；B．圖乙中隔離物體A，受重力、斜面支持力，A對B的支持力（可能為零），根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：故B正確；C．圖丙中隔離分析物體A，加速度沿著斜面向下，故合力沿著斜面向下，受重力、支持力，向左的靜摩擦力，摩擦力一定有彈力，故B對A一定有向上的支持力，故C正確；D．圖丁中隔離物體A，受重力、B對A的支持力，摩擦力（可能為零），根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：故D錯誤。故選BC。12、CD【解析】

A．宇航員所受合外力提供做圓周運動的向心力，不為零，A錯誤；B．宇航員處于失重狀態(tài)，但宇航員仍受重力的作用，不為零，B錯誤；C．宇航員處于失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力，C正確；D．根據(jù)GMmr2=mg二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、應先通電mgx3不需要【解析】

第一空.實驗操作時，應先接通打點計時器的電源后釋放紙帶使小車運動；第二空.從b到e的過程中，重力勢能的減小量△Ep=mgh=mgx3；第三空.b點的速度，而e點的速度，則動能的增加量；第四空.該實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，所以不需要測量重錘的質(zhì)量。14、丁A1V10.72（0.70-0.74）5.6（5.4~5.8）【解析】

第一空.由實驗需要測量不同電壓下的實際功率，故滑動變阻器應選用分壓式接法，“4V，2W”知小燈泡的額定電流為0.5A，正常發(fā)光時電阻為8Ω，則電流表應選外接法減小系統(tǒng)誤差，故選丁圖；第二空.根據(jù)小燈泡的額定電流0.5A，則電流表選A1；第三空.根據(jù)小燈泡的額定電壓為4V，電壓表選V1；第四空.由圖像知小燈泡電壓2V時，電流通過小燈泡為0.36A，則實際功率為P=UI=2×0.36W=0.72W，此時燈泡電阻為：三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)f=E2l；（2）R=E【解析】

（1）小物塊沖上軌道的初速度設為v(E=12m系統(tǒng)的動能損失用于克服摩擦做功，有ΔE=1ΔE=3解得摩擦力f=（2）若小物塊剛好到達D處，此時它與軌道有共同的速度（與V相等），在此過程中系統(tǒng)總動能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（克服摩擦做功）和物塊的勢能，同理有ΔE解得要使物塊不從D點離開滑道，CD圓弧半徑至少為R=（3）設物塊以初動能E′，沖上軌道，可以達到的最大高度是1.5R,物塊從D點離開軌道后，其水平方向的速度總與軌道速度相等，達到最高點后，物塊的速度跟軌道的速度相等（設為V2），同理有ΔE物塊從最高點落下后仍沿圓弧軌道運動回到水平軌道上沿BA方向運動，假設能沿BA運動x遠，達到與軌道有相同的速度（等于V2），同理有，ΔE解得x=物塊最終停在