2023-2024學年湖南省邵陽市隆回縣高一（下）期末考試物理試卷（含解析）

2023-2024學年湖南省邵陽市隆回縣高一（下）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共6小題，共24分。

1.做勻速圓周運動的物體，其加速度的下列表達式錯誤的是（）

￡、47r2表

A.an=—B.an=a）rC.an=下一D.an=mFn

2.如圖所示為一條河流。河水流速為"一只船從力點先后兩次渡河到對岸。船

在靜水中行駛的速度為九第一次船頭朝著48方向行駛。渡河時間為五，船的

位移為si，第二次船頭朝著2C方向行駛。渡河時間為以，船的位移為S2.若4B、

4C與河岸的垂線方向的夾角相等。則有（）

A.ti>SiVS2B.ti<Si>S2C.ti=亡2S1<s?D.=4S]>S?

3.如圖所示，一物體自傾角為。的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上.物體與斜面接觸時速度與

水平方向的夾角0滿足（）

A.tancp=sindB.tancp=cosO

B.C.tancp=tandD.tan（p=2tan0------------------------------

4.如圖，一同學表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10小，該同學和秋千踏板的總質量約為50kg。繩

的質量忽略不計，當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s,此時每根繩子平均承受的拉力

A.200NB.400NC.600ND.800N

5.如圖，abc是豎直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；be是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切

于》點.一質量為小的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動.重力

加速度大小為g.小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為（）

A.3mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR

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6.科學家對銀河系中心附近的恒星S2進行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所

示?？茖W家認為S2的運動軌跡是半長軸約為1000ZU（太陽到地球的距離為L4U）的橢圓，銀河系中心可能存

在超大質量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學獎。若認為S2所受的作用力主要為該大質量黑

洞的引力，設太陽的質量為M,可以推測出該黑洞質量約為（）

1994

^^1995

（>1996

/\1997

/\>1998

1?1999

,2000

黑洞工^2001

2002

A.4x104MB.4X106“C.4X108MD.4X1O1OM

二、多選題：本大題共4小題，共20分。

7.高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動，在啟動階段，列車的動能（）

A.與它所經(jīng)歷的時間的平方成正比B.與它的位移成正比

C.與它的速度成正比D.與它的牽引力成正比

8.水平桌面上，一質量為粗的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于so時，速度的

大小為火,此時撤去F,物體繼續(xù)滑行2so的路程后停止運動，重力加速度大小為9，貝！1（）

A.在此過程中?所做的功為萼

B.在此過中外力的總功為零

C.物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于要

D.F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍

9.質量為小的小木塊從半球形的碗口右側最高點力處以某豎直向下的速度開始下滑，恰好能到達左側最高

點C,如圖所示，已知木塊與碗內壁間的動摩擦因數(shù)為“，木塊滑到最低點B時的速度為也則下列說法正確

的是（）

A.木塊在48段產(chǎn)生的熱量等于在BC段產(chǎn)生的熱量

O4□

B.木塊在力B段克服摩擦的功等于在BC段克服摩擦的功\H

C.木塊滑到最低8時受到的摩擦力為〃。

B

D.木塊一定不能從C點返回到4點

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10.2012年11月，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛

行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統(tǒng)立即關閉，阻攔系統(tǒng)通

過阻攔索對飛機施加一作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機著艦為計時零點，

飛機在t=0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度一時間圖線如圖(6)所示。假如無阻攔

索，飛機從著艦到停止需要的滑行距離約1000根。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g,貝1()

051.01.52.02.53.03.5??

圖⑥

A.從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的表

B.在0.4s?2.5s時間內，阻攔索的張力隨時間增加而減小

C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小不會超過2.5g

D.在0.4s?2.5s時間內，阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率幾乎不變

三、實驗題：本大題共2小題，共20分。

11.如圖甲所示為某實驗小組“探究物體加速度與所受合外力關系”的實驗裝置。他們調整長木板和滑

輪，使長木板水平放置且細線平行于長木板(沒有平衡摩擦力)；在托盤中放入適當?shù)撵畲a，接通電源，釋

放物塊，多次改變托盤中祛碼的質量，記錄傳感器的讀數(shù)F,測出加速度%

請回答下列問題：

(1)本實驗選用(選填“電磁”或“電火花”)打點計時器時誤差更?。?/p>

(2)如果本實驗中托盤和祛碼的質量用nt表示，物塊的質量用M表示，則；

A.M?mB.m?M

Cm應大于某值D.rn與M之間的大小關系不做要求

(3)實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶，己知交流電頻率為50Hz的交流電，兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫

出，根據(jù)紙帶可求出物塊的加速度為m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)；

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單位：cm

5.12*7.109.13,1L09

0123456

乙

(4)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖像是一條直線如圖丙所示，求得圖線

的斜率為匕橫軸截距為尸。,若傳感器的質量為Hl。，則物塊的質量為；

(5)如果摩擦阻力只考慮物塊與長木板之間的摩擦阻力，若已知重力加速度為g,物塊與長木板動摩擦因數(shù)

為。

12.某同學利用如圖甲所示裝置驗證“機械能守恒定律”。

9.52

—12.52---------?!單位:cm

---------15.88----------------?

--------------19.60-----------

---------------------23.68—

丙

(1)用彈簧測力計測量重物的重力時，測量結果如圖乙所示，則重物的重力G=N；

(2)實驗時，按甲圖中所示用手拿好紙帶之后，應該；

4先接通打點計時器電源，后釋放紙帶

R先釋放紙帶，后接通打點計時器電源

C釋放紙帶與接通打點計時器電源沒有嚴格的先后順序

(3)在打好點的紙帶中他挑選出一條點跡清晰的紙帶，如圖丙所示。把第一個點記作0,從。點后某個點開

始，依次為1、2、3、…，分別測出各個記數(shù)點到。點的距離，已標在圖丙中，已知打點計時器打點周期為

T=0.02s,則打第4個標記點時重物的速度"4=m/s；

(4)若重物的重力大小為⑴中測量值，當?shù)刂亓铀俣却笮?.80m/s2,則從開始下落到打第4個標記點

時重物的機械能損失為/(保留一位有效數(shù)字)；

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(5)請分析重物機械能損失的主要原因____o

四、計算題：本大題共3小題，共36分。

13.早在20多年前，“神舟”六號飛船一飛沖天，一舉成功，把中國人“巡天遙看一天河”的陸地夢想變

成“手可摘星辰，攬明月”的太空現(xiàn)實，“神舟”六號飛船點火發(fā)射時，飛船處于一個加速過程，在加速

過程中宇航員處于超重狀態(tài)。人們把這種狀態(tài)下宇航員所受支持力FN與在地表面時重力機9的比值k稱為載

荷值?！吧裰邸绷栵w船發(fā)射成功后，進入圓形軌道穩(wěn)定運行，運轉一圈的時間為r,地球的半徑為R,表

面的重力加速度為9，萬有引力常量為G(R、g、T、G為已知量)。

(1)求人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度；

(2)假設宇航員聶海勝和費俊龍在超重狀態(tài)下載荷值的最大值為k=7,飛船帶著宇航員豎直向上發(fā)射時的

2

加速度a的最大值為多大？已知地球表面的重力加速度g=10m/s;

(3)“神舟”六號飛船發(fā)射成功后，進入圓形軌道穩(wěn)定運行，試求這一圓形軌道距離地面的高度

14.我國自主研制了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用F=k〃2描寫，k為系數(shù)，u是飛機在平

直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的"稱為飛機的起飛離地速度，已知飛機質量為121x105

M時，起飛離地速度為66m/s；裝載貨物后質量為1.69x105kg,裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不

變。

(1)求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；

(2)求飛機裝載貨物后的在起飛滑行過程中合力對飛機所做的功(保留2位有效數(shù)字)；

(3)若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521nl起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和

所用的時間。

15.如圖所示，某光滑的半徑為R的半圓形軌道固定在水平面上，一個質量為小的小球以某一初速度從C點

沖上水平軌道，當小球從軌道口B飛出后，小球落回水平面出發(fā)點C,C距4點的距離為4R(4B為圓的豎直方

向直徑，重力加速度為g,以水平面為零勢能面)，求：

(1)小球經(jīng)過8點的機械能大??；

(2)小球在4點對圓軌道的壓力大小；

(3)如果水平面與小球的動摩擦因數(shù)為出求初速度。

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答案解析

1..D

【解析】ABC.向心加速度的表達式為

V2

an=—

又有

277T

v=a)r=T

整理可得

2

94nr

dn=3r=.2

故49c正確;

D由牛頓第二定律可知

Fn=man

解得

a_Pn

n=~m~

故。錯誤。

本題選錯誤的，故選。。

2..D

【解析】解：因為AB、AC與河岸的垂線方向的夾角相等，則在垂直于河岸方向上的分速度相等，渡河時

間t=白所以兩次渡河時間相等。

也L

船頭向著方向行駛時，沿河岸方向的分速度u〃=acos。+v,

船頭向著AC方向行駛時，沿河岸方向行駛的分速度"〃'=。一acos。＜?！ǎ椒较蛏系奈灰芚i＞外，

根據(jù)平行四邊形定則，則Si＞S2.故N2C錯誤，D正確。

故選：Do

將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，根據(jù)垂直于河岸方向上的分速度比較運行的時間。再

通過比較沿河岸方向上的位移，根據(jù)平行四邊形定則比較出實際的位移大小。

解決本題的關鍵將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，分運動和合運動遵循平行四邊形定

則，知道分運動與合運動具有等時性。

3..D

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【解析】解：物體落在斜面上，位移與水平方向夾角的正切值tern。=迦=襄.

vot

物體速度方向與水平方向夾角的正切值tan0=卷=篇.

可知tanw=2tan&故。正確，2、B、C錯誤.

故選：D.

4..B

【解析】以同學和秋千整體作為研究對象，整體受到豎直向下的重力以及豎直向上的繩子的拉力，令每根

繩子的拉力為T,繩長為1,

根據(jù)牛頓第二定律有：2T-mg=my；

代入數(shù)據(jù)解得每根繩子的拉力為7=410N；

B選項最為接近；

故NCD錯誤，8正確。

故選瓦

5..C

【解析】由題意知水平拉力為：F=mg；設小球達到c點的速度為，從a到c根據(jù)動能定理可得：F-

3R-mgR=1mv2,解得：v=小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為

零的勻加速直線運動，設小球從c點達到最高點的時間為3則有：t=￡=那；此段時間內水平方向的位

移為：%=^at2=2R,所以小球從a點開始運動到其軌跡最高點，小球在水平方向的位移為：

L=3R+2R=5R,此過程中小球的機械能增量為：4E=FL=mgxSR=5mgR。故C正確、ABD錯

誤。

故選a

6..B

【解析】設地球的質量為小，地球到太陽的距離為r=14U,地球的公轉周期為T=1年，

由萬有引力提供向心力可得：智二m第,

rz

解得：M=蜻，

對于S2受到黑洞的作用，橢圓軌跡半長軸a=100（MU,

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)結合圖象可以得到S2運動的半周期（5）為8年，則周期為7'=16年，

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根據(jù)開普勒第三定律結合萬有引力公式可以得出：“黑=察，

而GT，Z

因此有：聞黑=黑"，代入數(shù)據(jù)解得：M黑=4x106^,故3正確，/CD錯誤。

故選：B。

1..AB

【解析】ABC.根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律

v=at,2ax=v2

其動能可表示為

19191

Ek=-=-m-2ax

可知列車的動能與它的速度的平方成正比，與所經(jīng)歷的時間的平方成正比，與位移成正比，故N8正確,

C錯誤；

D根據(jù)動能定理

Ek=（尸牽一尸阻）x

可知列車的動能不與它的牽引力成正比，故。錯誤。

故選ABo

8..BC

【解析】4水平恒力尸拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于so時，速度的大小為孫，有

1

Fso-fso=-mvg7-0

則在此過程中尸所做的功為

11

WF=Fs0=fs0+-mv1>-mvl

故/錯誤；

2.物體從靜止出發(fā)先加速后減速到零，全過程由動能定理可知外力的總功為零，故8正確；

C撤去產(chǎn)后物體繼續(xù)滑行2so的路程后停止運動，有

1

—/j.mg?2so=0——mvg7

解得物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為

v

[_1=:0-----

4gs。

故C正確；

。對全過程由動能定理有

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Fs（）—f,3so=0—0

則F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的3倍，故。錯誤。

故選BCo

9..CD

【解析】】AB.木塊在2B段和BC段克服摩擦力做功產(chǎn)生熱量，

Q=f-s=fiFN-s

因48段的速率大于BC段的速率，由徑向合力提供向心力，可知在48段的支持力大于BC段的支持力，而兩

段的動摩擦因數(shù)〃和路程s相同，則木塊在4B段克服摩擦的功大于在BC段克服摩擦的功，即木塊在4B段

產(chǎn)生的熱量大于在BC段產(chǎn)生的熱量，故錯誤；

C.木塊滑到最低B時，由牛頓第二定律有

V2

N-mg=m—

BK

則木塊受到的摩擦力為

V2

f=曲=+萬）

故C正確；

D木塊從c點向右換到a點的過程，一直有摩擦力做負功，則木塊的機械能一直減少，它一定不能到4點，

故。正確。

故選CD。

1Q..AB

【解析】4根據(jù)圖像的面積表位移，由圖可知，有阻攔索時從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離

為

1

x?—x70x3m=105m

即約為無阻攔索時的表，故/正確；

A由圖可知，在0.4s?2.5s時間內，飛機做勻減速運動，設阻攔索的張力為F,夾角為8,如圖所示

由牛頓第二定律有

第9頁，共13頁

2Fcos9+/=rna。逐漸減小，cos。逐漸增大，則尸減小，即阻攔索的張力隨時間增加而減小，故8正

確;

C成功鉤住阻攔索后加速度最大，由圖可知，加速度為

68-10

am/s2?27.6m/s2

2.5—0.4

則有

a

-=2.76

9

即飛行員所承受的加速度大小最大約為2.76g,故C錯誤;

D阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率為

P=Fvcos0

由于Feos。不變，u減小，則阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率減小，故。錯誤。

故選N8。

11..(1)電火花

(2)CD

(3)2.00

(4)^-m0

⑸等

【解析】(1)電磁打點計時器的振針，打到紙帶上時阻力較大，會增大實驗誤差，為減小實驗誤差，應選

擇電火花打點計時器。

(2)本實驗可通過拉力傳感器直接測得繩子的拉力，故實驗中不需要托盤和祛碼的質量遠遠小于物塊的質

量，但托盤和祛碼的質量皿也不能過小，本實驗沒有平衡摩擦力，山太小會導致物塊仍保持靜止或加速

度過小。

故選。。

(3)兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，則T=0.1s,用逐差法可求出物塊的加速度

+x4)-(%3+汽2+%1)

(%6+(11.09+9.13+7.10)—(5.12+3.09+1.10)_99

a=---------赤---------=-------------轉B-------------X10m/S

—2.00m/s2

(4)根據(jù)牛頓第二定律

第10頁，共13頁

F—f=a(M+m0)

由題得a-尸圖線的斜率為k,可知

k—1__________

M+m()

則物塊的質量

1

M=-T—TTIQ

K

(5)由a-F圖線可知，當a=0時F=Fo,此時有

Fo=f=〃("+Mo)g

解得物塊與長木板動摩擦因數(shù)為

kF。

林=---

g

12..1)1.70

⑵4

(3)1.95

(4)0.003

(5)空氣阻力，紙帶與打點計時器間阻力

【解析】(1)根據(jù)彈簧測力計讀數(shù)，可知G=1.70N。

(2)為了能穩(wěn)定地打出足夠多的點，應先接通打點計時器電源，后釋放紙帶，故選

(3)打第4個標記點時重物的速度

23.68-15.88_

-29

v4=-------004-------x10m/s=1.95m/s

(4)由題圖丙可知從下落剛開始到打第4個標記點時，下落高度

%4=0.1960m

已知重力G=mg,g取9.80m/s2,則此過程中重物的機械能損失

17

AE=mgx4——mv^=0.003/

(5)重物在下落時存在機械能損失，其原因主要是重物在下落過程中受空氣阻力，紙帶與打點計時器間存

在摩擦力，使得重力勢能沒有完全轉化成動能。

13..(1)人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度等于衛(wèi)星在地球表面軌道繞地球做勻速圓周運動的線速度，由萬有引

力提供向心力得

第11頁，共13頁

GMmv2

~R^~=m~R

又

GMm

~^=m9

解得人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為

V=

(2)假設宇航員聶海勝和費俊龍在超重狀態(tài)下載荷值的最大值為k=7,根據(jù)牛頓第二定律可得

7mg—mg=ma

解得飛船帶著宇航員豎直向上發(fā)射時的加速度的最大值為

a—6g=60m/s2

(3)“神舟”六號飛船發(fā)射成功后，進入圓形軌道穩(wěn)定運行，由萬有引力提供向心力得

GMm4兀2

(H+R)2=myr(H+R)

聯(lián)立解得

【解析】詳細解答和解析過程見.

14..(1)根據(jù)

kv'2=mg

可得