甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE15-2024-2025學(xué)年度其次學(xué)期期末考試題高一物理一、選擇題（每小題4分，共40分。在1~7小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)正確；8~10小題給出的四個選項(xiàng)中有多個選項(xiàng)正確。全選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1.關(guān)于力對物體做功，下列說法正確的是（）A.滑動摩擦力對物體肯定做負(fù)功B.合外力對物體不做功，則物體的機(jī)械能不變C.作用力與反作用力的功代數(shù)和肯定為零D.靜摩擦力可以對物體做正功【答案】D【解析】【詳解】A．滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故A錯誤；B．合外力對物體不做功，動能不變，但重力勢能可以改變，如勻速上升過程，合外力對物體不做功，機(jī)械能增大，故B錯誤；C．作用力的功與反作用力的功其代數(shù)和不肯定為零，例如物體在水平面上滑動時，地面對物體的摩擦力對物體做負(fù)功，物體對地面的摩擦力對地面做功為零，故C錯誤；D．靜摩擦力可以對物體做正功，因?yàn)殪o摩擦力的方向可以與物體運(yùn)動方向相同，例如：傾斜傳送帶靠靜摩擦力把貨物送到高處，靜摩擦力對貨物就做正功，故D正確；故選D。2.一物體從某高度以初速度v0水平拋出，落地時速度大小為v1，則它運(yùn)動時間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】將物體落地的速度進(jìn)行分解，如圖所示：則有：又由小球豎直方向做自由落體運(yùn)動，有：vy=gt得：A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D。3.人造地球衛(wèi)星假如相對地面靜止，就是同步衛(wèi)星。已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，則同步衛(wèi)星距地面的高度為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】同步衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力等于萬有引力，則解得故選A。4.質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在平直的馬路上行駛時所受阻力恒為車重的0.1倍，已知汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為80kW。若汽車從靜止起先以1.0m/sA.10s B.20s C.30s D.40s【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)汽車以恒定加速度啟動時，依據(jù)牛頓其次定律得解得則勻加速直線運(yùn)動的末速度勻加速運(yùn)動的時間故B正確，ACD錯誤。故選B。5.某人用繩子通過定滑輪拉物體A，A穿在光滑的豎直桿上，人以速度v0勻速向下拉繩，當(dāng)物體A到達(dá)如圖所示位置時，繩與豎直桿的夾角為θ，則物體A實(shí)際運(yùn)動的速度是()A. B.C.v0cosθ D.v0sinθ【答案】A【解析】【詳解】將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，如圖所示，拉繩子的速度等于A沿繩子方向的分速度，依據(jù)平行四邊形定則得，實(shí)際速度．故A正確，BCD錯誤．6.宇航員登上某一星球，測得該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而該星球的平均密度與地球的平均密度差不多，則該星球質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的（）A2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍【答案】C【解析】詳解】依據(jù)萬有引力等于重力，列出等式得依據(jù)密度與質(zhì)量關(guān)系得星球的密度跟地球密度相同，則星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半徑也是地球的2倍，由可知，星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的8倍故選C。7.如圖所示，兩根長度相同的細(xì)線分別系有兩個完全相同的小球，細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)，設(shè)法讓兩個小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動．已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是（）A.細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為3∶1B.小球m1和m2的角速度大小之比為∶1C.小球m1和m2的向心力大小之比為3∶1D.小球m1和m2的線速度大小之比為3∶1【答案】C【解析】【詳解】A．由于小球在豎直方向處于平衡狀態(tài)，因此因此可得A錯誤；B．由于因此可得B錯誤；C．由于因此可得C正確；D．由于因此可得D錯誤。故選C。8.“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近月點(diǎn)為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點(diǎn)Q勝利落月，如圖所示．關(guān)于“嫦娥三號A.沿軌道Ⅰ運(yùn)動至P時，需制動減速才能進(jìn)入軌道ⅡB.沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于沿軌道Ⅰ運(yùn)行的周期C.沿軌道Ⅱ運(yùn)行時，在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度D.在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減小，機(jī)械能不變【答案】AD【解析】【詳解】在軌道I上運(yùn)動，從P點(diǎn)起先變軌，可知嫦娥三號做近心運(yùn)動，在P點(diǎn)應(yīng)當(dāng)制動減速以減小向心力，通過做近心運(yùn)動減小軌道半徑，故A正確；軌道Ⅱ的半長軸小于軌道I的半徑，依據(jù)開普勒第三定律可知沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于軌道I上的周期，故B錯誤；在軌道Ⅱ上運(yùn)動時，衛(wèi)星只受萬有引力作用，在P點(diǎn)時的萬有引力比Q點(diǎn)的小，故P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度，故C錯誤；依據(jù)開普勒其次定律可知，知在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過程中，萬有引力對嫦娥三號做正功，嫦娥三號的速度漸漸增大，動能增加，重力勢能減小，機(jī)械能不變，故D正確．故選AD.9.一行星繞恒星作圓周運(yùn)動，由天文觀測可得，其運(yùn)動周期為T，速度為v，引力常量為G，則A.恒星的質(zhì)量為 B.行星的質(zhì)量為C.行星運(yùn)動的軌道半徑為 D.行星運(yùn)動的加速度為【答案】ACD【解析】【詳解】AC．設(shè)恒星的質(zhì)量為M，行星繞恒星運(yùn)動的半徑為r，行星質(zhì)量為m，則：解得故AC正確；B．依據(jù)行星繞恒星的運(yùn)動學(xué)量，求不出行星的質(zhì)量，故B項(xiàng)錯誤；D．設(shè)行星運(yùn)動的加速度為a，則：故D項(xiàng)正確。故選ACD。10.如圖所示，一個長為L，質(zhì)量為M的長方形木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s．則在此過程中（）A.摩擦力對物塊做功為B.摩擦力對木板做功為C.木板動能的增量為D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為【答案】ACD【解析】【詳解】A．木塊運(yùn)動的位移則摩擦力對物塊做功為故A正確；B．木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為故B錯誤；C．依據(jù)動能定理可知，木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為，故C正確；D．系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為，故D正確。故選ACD。二、試驗(yàn)題（共20分）11.如圖所示為小球作平拋運(yùn)動的閃光照片，圖中每個小方格的邊長都是1.25cm，照片與實(shí)際長度的比例為4：5，已知閃光頻率是25Hz，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐開______m/s2（保留兩位小數(shù)），小球初速度大小為______【答案】(1).9.77(2).0.39【解析】【詳解】[1]方格實(shí)際長度為1.25l，閃光時間為平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，因此有△h=gT2由此得[2]小球水平方向勻速運(yùn)動，因此有12.利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”試驗(yàn)．（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，須要比較重物下落過程中隨意兩點(diǎn)間的________．A．動能改變量與勢能改變量B．速度改變量和勢能改變量C．速度改變量和高度改變量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必需運(yùn)用的兩種器材是________．A．溝通電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）試驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期為T．設(shè)重物的質(zhì)量為m．從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能改變量ΔEp＝____________，動能改變量ΔEk＝__________．（4）大多數(shù)學(xué)生的試驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的削減量大于動能的增加量，緣由是________．A．利用公式v＝gt計(jì)算重物速度B．利用公式v＝計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力影響D．沒有采納多次試驗(yàn)取平均值的方法【答案】(1).A(2).AB(3).ΔEp＝－mghB(4).ΔE＝m2(5).C【解析】【詳解】（1）[1]．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律原理是看削減的重力勢能和增加的動能是否相等，所以須要比較重物下落過程中隨意兩點(diǎn)間的動能改變量與勢能改變量，故選A；

（2）[2]．電磁打點(diǎn)計(jì)時器運(yùn)用低壓溝通電源；需選用刻度尺測出紙帶上隨意連點(diǎn)見得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不須要天平秤質(zhì)量；故選AB；

（3）[3][4]．依據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢能改變量的大小等于重力做的功的多少，打B點(diǎn)時的重力勢能減小量：△Ep=-mghBB點(diǎn)的速度為：所以動能改變量為：；（4）[5]．由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的削減量大于動能的增加量，故C選項(xiàng)正確；13.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動能定理”，他們在試驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外還找到了打點(diǎn)計(jì)時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、滑塊、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組成員，要完成該試驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還須要的試驗(yàn)器材有______。（2）試驗(yàn)時為了保證滑塊受到合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿意的條件是_______，試驗(yàn)時首先要做的步驟是_________。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄其運(yùn)動狀況，在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1＜v2）。則本試驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_______?！敬鸢浮?1).刻度尺、天平(2).沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量(3).平衡摩擦力(4).【解析】【詳解】(1)[1]本試驗(yàn)須要用到天平測量小車和砂桶的質(zhì)量，須要刻度尺測量紙帶長度。(2)[2]沙和沙桶加速下滑，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，依據(jù)牛頓其次定律，對沙和沙桶有對滑塊，有解得由此可知當(dāng)時，有，即要滿意沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。[3]滑塊下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)當(dāng)用重力的下滑重量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高。(3)[4]合外力做的總功為動能增加量為則須要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為三、計(jì)算題（共40分，要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終結(jié)果的不得分）14.把一個小球用細(xì)線懸掛起來，就成為單擺，擺長為l，最大偏角為θ，假如阻力可以忽視，小球運(yùn)動到最低位置時的速度為多大？【答案】【解析】【詳解】設(shè)最低點(diǎn)為零勢能面，則最高點(diǎn)的機(jī)械能最低點(diǎn)的機(jī)械能由機(jī)械能守恒可得解得即小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的速度為。15.質(zhì)量為60kg的建筑工人不慎從腳手架上掉落，重心下降3m后雙腳著地，他馬上主動下蹲進(jìn)行緩沖，使重心接著下降0.5m才相對地面靜止。試求：緩沖過程中建筑工人受到地面的平均作用力大小。（g=10m/s2）【答案】4200N【解析】【詳解】對整個過程，由動能定理解得16.探月衛(wèi)星繞月飛行可視為勻速圓周運(yùn)動，已知其周期為T、距月面高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽視其他天體的影響。試求：（1）探月衛(wèi)星的線速度大?。唬?）假如在月球表面放射衛(wèi)星，最小放射速度應(yīng)是多大？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】(1)探月衛(wèi)星的線速度大小為(2)設(shè)月球的質(zhì)量為M，探月衛(wèi)星質(zhì)量為m，月球?qū)μ皆滦l(wèi)星的萬有引力供應(yīng)其做勻速圓周運(yùn)動的向心力解得最小放射速度應(yīng)是多大即為第一宇宙速度，設(shè)為，由于將月球質(zhì)量帶入上式解得17.如圖所示，光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A．一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止起先運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去恒力F，小球沿豎直半圓軌道運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn)，最終又落在水平地面上的D點(diǎn)（圖中未畫出）．已知A、C間的距離為L,重力加速度為g．（1）若軌道半徑為R，求小球到達(dá)圓軌道B點(diǎn)時對軌道的壓力FN;（2）為使小球能運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B，求軌道半徑的最大值Rm；（3）軌道半徑R多大時，小球