2023-2024學(xué)年云南省玉溪市元江一中物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年云南省玉溪市元江一中物理高一下期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)在光滑的水平桌面上有兩個(gè)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的小球a和b，正碰前后兩小球的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則小球a和b的質(zhì)量之比為()A．2∶7B．1∶4C．3∶8D．4∶12、如圖所示，衛(wèi)星a和b，分別在半徑相同的軌道上繞金星和地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，則（）A．b的角速度較大B．b的周期較大C．a(chǎn)、b的線速度大小相等D．a(chǎn)、b的向心加速度大小相等3、為了行駛安全和減少對(duì)鐵軌的磨損，火車轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面會(huì)有一個(gè)夾角.若火車以規(guī)定的速度行駛，則轉(zhuǎn)彎時(shí)輪緣與鐵軌無擠壓.已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面間夾角為α，轉(zhuǎn)彎半徑為R，規(guī)定行駛速率為v，重力加速度為g，則A．v=gRtanα B．v=gRsinα C．v= D．v=4、如圖所示，長(zhǎng)為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿,一端固定一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)的速率為2m/s，g取10m/s2。關(guān)于球在不同位置受桿的作用力，下列判斷正確的是A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球向下的拉力大小是16NB．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球向上的支持力大小是4NC．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球向上的拉力大小是32ND．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球向上的拉力大小是30N5、(本題9分)如圖所示，倒L型的輕桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），L桿可圍繞豎直軸（）以角速度的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若小球在水平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則桿對(duì)球的作用力大小為A． B．C． D．不能確定6、(本題9分)如圖所示，在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小mC．運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vRD．如果運(yùn)動(dòng)員增大速度，運(yùn)動(dòng)員將可能做離心運(yùn)動(dòng)7、(本題9分)2016年1月11日，中國正式立項(xiàng)首次火星探測(cè)任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測(cè)衛(wèi)星．假定顆探測(cè)衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)B．C．D．8、(本題9分)如圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率v1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端。在上述過程中，下列判斷正確的是A．滑塊返回傳送帶右端的速率為v2B．此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為2mv1v2C．此過程中傳送帶對(duì)滑塊做功為mv－mvD．此過程中滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為m(v1－v2)29、(本題9分)經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性和適用范圍．下列運(yùn)動(dòng)適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋的是（）A．“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星從太空發(fā)出兩道紅光，射向云南雨江高美古站，首次實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次距離達(dá)千里級(jí)的量子密鑰分發(fā)C．氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)D．高速飛行的子彈的運(yùn)動(dòng)10、(本題9分)如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員沿水平地面上向前滑行，在橫桿前相對(duì)于滑板豎直向上起跳，人與滑板分離，分別從桿的上、下通過，忽略人和滑板在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力．則運(yùn)動(dòng)員（）A．起跳時(shí)腳對(duì)滑板的作用力斜向后B．在空中水平方向先加速后減速C．在空中機(jī)械能發(fā)生變化D．越過桿后仍落在滑板起跳的位置二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）適當(dāng)墊高木板是為了__________________；（2）通過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡間距疏密不勻，后面部分點(diǎn)跡間距比較均勻，利用紙帶求小車速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的________(選填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過紙帶求出小車的速度分別為、、……，用W表示橡皮條對(duì)小車所做的功，作出的圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說明W與的關(guān)系是_______________________12、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝_____J，動(dòng)能的增加量ΔEk=______J.由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：________（g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶正以v=2m／s的速度運(yùn)行，兩端的距離為l=10m.把一質(zhì)量為m=1kg的物體輕輕放到傳送帶的左端，物體在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng).如物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．（1）則把這個(gè)物體從傳送帶左端傳送到右端的過程中，摩擦力對(duì)其做了多少功？（2）則把這個(gè)物體從傳送帶左端傳送到右端的過程中，摩擦力做功的平均功率有多大?14、（14分）(本題9分)預(yù)計(jì)我國將在2030年前后實(shí)現(xiàn)航天員登月計(jì)劃，航天員登上月球后進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)探測(cè)與實(shí)驗(yàn).已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度g，萬有引力常量為G，（球體體積公式）．求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．15、（13分）(本題9分)我國航天事業(yè)的了令世界矚目的成就，其中嫦娥三號(hào)探測(cè)器與2013年12月2日凌晨1點(diǎn)30分在四川省西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，2013年12月6日傍晚17點(diǎn)53分，嫦娥三號(hào)成功實(shí)施近月制動(dòng)順利進(jìn)入環(huán)月軌道，它繞月球運(yùn)行的軌道可近似看作圓周，如圖所示，設(shè)嫦娥三號(hào)運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T，月球半徑為R．(1)嫦娥三號(hào)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小(2)月球表面的重力加速度(3)月球的第一宇宙速度多大．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】由圖示圖象可知，小球的速度：，，，負(fù)號(hào)表示速度方向，碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以b的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mbvb+mava=（ma+mb）v，即：mb×1+ma×（-3）=（ma+mb）×0.2，解得：，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B．點(diǎn)睛：本題考查了求兩球的質(zhì)量之比，考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，分析清楚圖示圖象根據(jù)圖象求出小球的速度、分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以解題2、A【解析】

A、由萬有引力充當(dāng)向心力G=mr知，角速度=，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，而中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，b的角速度較大，故A正確．B、由=知，衛(wèi)星的周期T=2，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，衛(wèi)星a繞中心天體金星的質(zhì)量較小，則衛(wèi)星a的周期較大，故B錯(cuò)誤．C、由線速度v=r=知，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，a、b的線速度大小不相等，故C錯(cuò)誤．D、由向心加速度a=知，衛(wèi)星a和b的軌道半徑相同，中心天體金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量，a、b的向心加速度大小不相等，故D錯(cuò)誤．3、D【解析】

火車受力如圖所示：在轉(zhuǎn)彎處火車按規(guī)定速度行駛時(shí)，火車所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得火車規(guī)定行駛速度為：.A.v=gRtanα與計(jì)算結(jié)果不相符；故A錯(cuò)誤.Bv=gRsinα與計(jì)算結(jié)果不相符；故B錯(cuò)誤.C.v=與計(jì)算結(jié)果不相符；故C錯(cuò)誤.D.v=與計(jì)算結(jié)果相符；故D正確.4、B【解析】

AB、設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)，重力剛好能提供向心力時(shí)，小球的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，由于，所以桿在最高點(diǎn)對(duì)小球產(chǎn)生支持力，方向向上，設(shè)大小為N，由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)可得N=4N，B正確A錯(cuò)誤；

CD、設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為，由動(dòng)能定理有，設(shè)桿對(duì)小球的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立可得F=116N，CD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】當(dāng)物體與桿連接在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿可以產(chǎn)生拉力與可以產(chǎn)生支持力，所以物體能否做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度與桿出現(xiàn)支持力還是拉力的臨界速度是不一樣的，這也是本題的關(guān)鍵。5、A【解析】

桿對(duì)小球的作用力的一個(gè)分力平衡了小球豎直方向的重力，另一個(gè)分力提供了小球水平圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以桿對(duì)小球的作用力：，BCD錯(cuò)誤A正確6、BD【解析】

A.向心力是效果力，可以由單個(gè)力充當(dāng)，也可以由其它力的合力提供，或者由某個(gè)力的分力提供，不是性質(zhì)力，因此，將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體后，整體應(yīng)受重力、支持力和摩擦力，故A錯(cuò)誤；B.由題意可知，運(yùn)動(dòng)員做線速度大小為v，半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故運(yùn)動(dòng)員受到的合力提供向心力，即m，故運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為m，故B正確；C.根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系v=ωR得，角速度，故C錯(cuò)誤；D.如果運(yùn)動(dòng)員加速，需要的向心力增加，此時(shí)向心力“供”小于“需”，運(yùn)動(dòng)員將會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故D正確。7、AD【解析】

A．探測(cè)衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)，故A正確；B．由于探測(cè)衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小，故B錯(cuò)誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測(cè)器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測(cè)器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．8、AB【解析】

A.由于傳送帶足夠長(zhǎng)，滑塊受向右的摩擦力，減速向左滑行，至速度為0，之后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物體會(huì)在滑動(dòng)摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于v2時(shí)，物體回到原出發(fā)點(diǎn)，即滑塊返回傳送帶右端的速率為v2，故A正確；

B.設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，位移為x1，則：摩擦力對(duì)滑塊做功：W1=fx1=①

又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的減小，即：W1=mv22

②

該過程中傳送帶的位移：x2=v1t1

摩擦力對(duì)傳送帶做功：

③

將①②代入③得：W2=mv1v2

同理可計(jì)算，滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)摩擦力對(duì)傳送帶做功為W2=mv1v2

則此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為W=W2+=2mv1v2，選項(xiàng)B正確；C.此過程中只有傳送帶對(duì)滑塊做功根據(jù)動(dòng)能定理W′=△EK得：W=△EK=mv22-mv22=0，故C錯(cuò)誤；

D.物塊向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)傳送帶的位移為：物塊向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)傳送帶的位移為：則此過程中滑塊與傳送帶問因摩擦產(chǎn)生的熱量為，故D錯(cuò)誤。9、AD【解析】

A、“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，A正確；B、量子密鑰分發(fā)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)，不適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，B錯(cuò)誤；C、氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)，不適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，C錯(cuò)誤；D、高速飛行的子彈的運(yùn)動(dòng)，宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，D正確；10、CD【解析】人在空中時(shí)，由于忽略阻力，則人只受重力作用，故人在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向先減速后加速，故B錯(cuò)誤，C，D正確。由于人上跳時(shí)相對(duì)于滑板靜止，故滑板對(duì)腳的作用力豎直向上，故腳對(duì)滑板的作用力豎直向下，所以A錯(cuò)誤。選CD。二、實(shí)驗(yàn)題11、平衡摩擦力后面部分【解析】（1）用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋將小車?yán)酵晃恢冕尫牛鹌そ罾?duì)小車所做的功依次為W、2W、3W…探究橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功W與小車速度v的定量關(guān)系．將木板放有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊高，小車不連橡皮筋，尾部固定一紙帶，輕推小車使小車沿木板向下運(yùn)動(dòng)，如果紙帶上打出的點(diǎn)間距是均勻的，說明紙帶的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功全部完成后，打出來的點(diǎn)才能反映物體的速度．所以應(yīng)使用紙帶的后面部分．

（3）W-v2圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可確定W與速度v的平方成正比．

點(diǎn)睛：注意實(shí)驗(yàn)的一些處理方法，例如選擇相鄰距離基本相同的若干個(gè)點(diǎn)作為小車勻速運(yùn)動(dòng)階段的點(diǎn)，用這些點(diǎn)計(jì)算小車的速度．圖象法是解決物理問題的常見方法，因?yàn)樗哂泻?jiǎn)便直觀的特點(diǎn).12、2.042.00在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),物體重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量，機(jī)械能守恒【解析】

（1）物體重力勢(shì)能的減少量（2）B點(diǎn)的速度為，動(dòng)能的增加量（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),物體重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量，機(jī)械能守恒三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）2J（2）【解析】

(1)物體放到傳送帶上時(shí)，相對(duì)傳送帶向左滑行，受到向右的滑動(dòng)摩擦力，因而向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度增加到傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度v=2m/s時(shí)，物體與傳送帶間就不再有相對(duì)滑動(dòng)，也就不再有摩擦力了，物體從此做勻速運(yùn)動(dòng)一直到右端．物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力如圖示：則：物體所受摩擦力大小為：f=μFN=μmg=1N…①物