2024屆貴州省貴陽市實驗中學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、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(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、機器人大賽中，為研究機器人的運動建立平面直角坐標系某機器人在平面內(nèi)由點(0，0)出發(fā)，沿直線運動到點(1，3)，緊接著又由點(1，3)沿直線運動到點(3，4)，所用總時間是10s。平面直角坐標系橫、縱坐標軸的單位長度為1m。則在整個過程中A．機器人的運動軌跡是一條直線B．機器人的路程為6mC．機器人的位移大小為7mD．機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，機械能守恒B．動量守恒，機械能不守恒C．動量不守恒，機械能守恒D．動量、機械能都不守恒6、(本題9分)火星和木星沿各自的軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知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上D．火星和木星繞太陽運行角速度始終相等7、(本題9分)下列運動中，任何1秒的時間間隔內(nèi)運動物體速度改變量完全相同的有(空氣阻力不計)（）A．自由落體運動 B．平拋物體的運動C．豎直上拋物體運動 D．勻速圓周運動8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體（可視為質(zhì)點）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點相切，物體剛放上皮帶時的速度為0，距C點的距離為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，物體運動到C點的前速度已達到1m/s，則（）A．物體在C點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C點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載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導航衛(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處變軌進入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點，軌道2、1相切于Q點．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運行周期為24hB．在軌道1上的運行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度D．在軌道2上由P點向Q點運動的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負功，衛(wèi)星的動能減少10、(本題9分)汽車安全性能是當今衡量汽車品質(zhì)的重要指標，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的國際標準碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國際標準碰撞試驗臺。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)動機倉用料越堅硬、發(fā)動機倉越堅固，進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、從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體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動B．3s時小船前進了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“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器所用電源頻率為50Hz,當?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行測量,量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示(相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s),那么:（1）.要驗證重錘下落過程中符合機械能守恒,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)運用公式對實驗條件的要求是__________,為此所選擇的紙帶第1、2點間的距離應接近__________________________________(3).根據(jù)紙帶算出相關各點的速度v,量出下落的距離h,則以h為橫軸畫出的圖像應是下圖中的哪個__________(4).從起點O到打下計數(shù)點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）為了使測量結果盡量準確，電壓表應選用_____，滑動變阻器應選用_____（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．（結果均保留三位有效數(shù)字）15、(1)某同學用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，已有重錘、鐵架臺、導線、鐵夾、紙帶、打點計時器、電源，還需要的器材是___________。(2)實驗中打點計時器接周期為T的交流電源，該同學得到的一條理想紙帶如圖所示，O點對應重物做自由落體運動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A，B，C到O點的距離如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g則從打下點到B點的過程中，重物增加的動能為______________(表達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)該同學繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出對應的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸畫出圖象，應是下圖中的_______(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），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點平拋，恰好沿P點切線進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點為軌道最高點（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點對圓弧軌道的作用力．17、（10分）(本題9分)假設在月球上的“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，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年與計算結果不符，故A不符合題意．B.2年與計算結果不符，故B不符合題意．C.4年與計算結果不符，故C不符合題意．D.8年與計算結果相符，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=點睛：解決本題的關鍵知道平拋運動的在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，以及掌握水平方向和豎直方向上的位移公式．4、D【解析】

A.畫出機器人運動的軌跡如圖所示：可知機器人的軌跡不是直線；故A錯誤.B.機器人的軌跡為兩段直線，前一段長度：s1=32+C.機器人的位移：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)機械能不守恒，故B正確，ACD錯誤；故選B．點睛：本題考查了判斷系統(tǒng)動量與機械能是否守恒，知道動量與機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，則近日點速度快，遠日點速度慢；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動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上，則C正確；故選C．點睛：正確理解開普勒的行星運動三定律是解答本題的關鍵．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．7、ABC【解析】自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動的加速度都為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動，直至C點，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點時對傳送帶有壓力，所以物體到達C點后將沿皮帶下滑一段距離再離開皮帶，故C正確．設物體勻加速運動的時間為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動的最大速度，也是近地衛(wèi)星運行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．在同一點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點做近心運動，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動力運行時，由近地點P向遠地點Q運動過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負功，勢能增加，而衛(wèi)星的機械能保持不變，故其動能減小，故D正確．10、BCD【解析】

A.汽車前面的發(fā)動機倉用料越堅硬、發(fā)動機倉越堅固，進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動，所受的合外力不斷減小，物體II做勻減速直線運動，所受的合外力不變，故A正確；B．速度圖象與坐標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，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同時開始運動的，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繩方向的速度和垂直于細繩方向的速度，則，則隨θ角的增加，船速變大，即小船靠岸過程做加速運動，選項A正確；BC．由幾何關系可知，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械能守恒，需要滿足，根據(jù)打點計時器打出的紙帶求速度，不用秒表，而打點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）運用公式驗證機械能守恒，要求打第一個點的速度必須為零．根據(jù)自由落體運動的位移時間關系，==0.002m=2mm，所以所選擇的紙帶第1、2點間的距離應接近2mm．（3）根據(jù)，，圖像應為C；（4）根據(jù)功能關系可知，當打點計時器打在B點時，重錘的重力勢能的減少量為：△EP=mgh=1.0×10×0.05J=0.50J勻變速直線運動中時間中點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．點睛：根據(jù)自由落體運動的位移時間關系，紙帶第1、2點間的距離應接近2mm；測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能；根據(jù)功能關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，滑動變阻器應選擇E；第三空.根據(jù)圖示