广西桂林市阳朔中学2023-2024学年物理高一下期末综合测试试题含解析

广西桂林市阳朔中学2023-2024学年物理高一下期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为()A．mB．mC．mυ2rD．mυr2、(本题9分)下列说法错误的是A．哥白尼认为地球是宇宙的中心B．卡文迪许最早较准确地测出了万有引力常量C．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础D．牛顿通过月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律3、(本题9分)一走时准确的时钟（设它们的指针连续均匀转动）A．时针的周期是1h，分针的周期是60sB．分针的角速度是秒针的12倍C．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍D．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍4、(本题9分)我们知道,重力势能的变化与重力做功密切相关,弹性势能的变化与弹力做功密切相关。那么,请你猜测动能的变化与什么力做功密切相关呢()A．动力B．合外力C．阻力D．不能确定5、(本题9分)在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越的贡献，以下关于物理学家所做的科学贡献的叙述中，正确的是（）A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础C．牛顿通过计算首次发现了海王星D．哥白尼提出了行星运动三定律6、(本题9分)下列说法中正确的是()A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的D．随着科技的发展，永动机是可以制成的7、(本题9分)如图所示，小球用轻质细线拴着在水平面内做半径为的匀速圆周运动，当小球运动到左侧时，在小球的正上方高度为的小球水平飞出，飞出时的速度大小为.不计空气阻力，重力加速度为。要使小球在运动一周的时间内与小球相碰，则小球的向心加速度大小可能为（）A． B． C． D．8、(本题9分)“套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏.如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体.假设小圆环的运动可视为平抛运动，则A．小孩抛出的圆环速度大小较小B．两人抛出的圆环速度大小相等C．小孩抛出的圆环运动时间较短D．两人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同9、质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为10、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒11、(本题9分)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动12、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N二．填空题(每小题6分，共18分)13、图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，实验前，应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．取g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字．(1)实验过程中，每次让小球从同一位置由静止释放，其目的是_____________．(2)图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小____________m/s．14、(本题9分)根据下列三幅图完成相应内容：(1)用图1所示装置做“探究合外力做功与动能变化的关系”实验时，可以采用使木板适当倾斜的办法来平衡摩擦阻力，下列操作正确的是________；A．先在小车前端挂上钩码，后放开小车使其能够自由下滑即可B．先在小车前端挂上钩码，后放开小车使其能够匀速下滑即可C．小车前端不挂钩码，放开拖着纸带的小车使其能够自由下滑即可D．小车前端不挂钩码，放开拖着纸带的小车使其能够匀速下滑即可(2)用图2所示装置做“感受向心力”的实验。用手抡动轻绳，使小球在光滑水平桌面上做圆周运动，通过拉力来感受向心力。下列说法正确的是_________；A．只减小旋转的线速度，拉力增大B．只加快旋转的角速度，拉力减小C．只更换一个质量较大的小球，拉力增大D．突然放开绳子，小球仍作曲线运动(3)图3是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸，方格纸每小格的边长均为0.80cm，则小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s。（g取10m/s2）15、某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB(选填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程约为________cm.(3)下列选项中，属于本次实验不必测量的一个物理量是________(填选项前的字母)．A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C．测量A球和B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度(4)若碰撞前后动量守恒，则需验证的关系式为___________________________________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某航天员在一个半径为R的星球表面做了如下实验:①竖直固定测力计;将质量为m的砝码直接挂在弹簧测力计挂钩上.平衡时示数为F1②取一根细线穿过光滑的细直管，将此砝码拴在细线端，

另端连在固定的测力计上，手握直管抡动砝码，使它在水平面内做圆周运动，停止抡动细直管并保持细直管竖直，砝码继续在一水平面绕圆心。做匀速圆周运动，如图所示，此时测力计的示数为F2,已知细直管下端和砝码之间的细线长度为L.求:(1)该星球表面重力加速度g的大小;(2)砝码在水平面内绕圆心O匀速圆周运动时的角速度大小；(3)在距该星球表面h高处做匀速圆周运动卫星的线速度大小17、（10分）(本题9分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：（1）弹簧开始时的弹性势能．（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功．（3）物体离开C点后落回水平面时的速度大小．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．2、A【解析】

A项：哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，但没有测量引力常量，是卡文迪许测出了引力常量，故B正确；C项：开普勒发现了行星运动的三大定律，正确描绘了行星运动的规律，为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础，故C正确；D项：万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，故D正确。3、D【解析】

A、时针的周期是12h，分针的周期是1h，秒针的周期为，所以角速度之比为：，所以分针的角速度为秒针的倍，故AB错误；C、根据可知分针端点的向心加速度与时针端点的向心加速度之比为：，故C错误；D、由可得，分针和时针端点线速度之比为：，故D正确．4、B【解析】

根据动能定理可知，物体动能的变化量等于合外力对物体做的功，故本题选B。5、B【解析】A.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，故A错误；B.开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础．故B正确．C.海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星−−海王星．美国天文学家汤博发现冥王星，故C错误．D.开普勒发现了行星运动三大定律．故D错误．故选B6、A【解析】试题分析：热力学第一定律：热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变．热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．解：A、根据能量守恒定律，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，故A正确；B、能量耗散表明，能量的总量虽然守恒，但其转化和转移具有方向性，故B错误；C、根据能量守恒定律，能量是不能创生的，故C错误；D、永动机违背了热力学第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故D错误；故选A．点评：本题考查了热力学第一定律和热力学第二定律，要明确自然界的总能量是守恒的，但其转化和转移具有方向性．7、AD【解析】

B做平抛运动，在竖直方向，有得则水平方向的位移为若要使小球在运动一周的时间内与小球相碰，根据几何关系可知，当A运动或时恰能与B相碰，则有或又向心加速度，联立解得或故选AD。【点睛】根据B做平抛运动的特点，求出B的水平位移，结合几何关系，分析A与B相碰的时间，求出A运动的周期，再根据即可求解。8、CD【解析】

AB.水平方向位移x=vt=v2C.设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为t=2D.在相同时间内的速度变化量：△v=g△t，与初速度无关，所以两个人抛出的圆环，在相同时间内的速度变化量相同；故D正确.9、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。10、CD【解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大11、BD【解析】

匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动，故A错误B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是速率不变的运动，故C错误，D正确．所以D正确，12、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．二．填空题(每小题6分，共18分)13、保证小球做平抛运动的初速度相同1.60【解析】

(1)每次让小球从同一位置由静止释放，目的是保证小球每次平抛运动的初速度相同；(2)根据得，小球平抛运动的初速度为14、DC0.6【解析】

(1)[1]木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力时，小车前端应不挂钩码，放开拖着纸带的小车使其能够匀速下滑即可，选项D正确，ABC错误。故选D。(2)[2]A.只减小旋转线速度，由知拉力减小，选项A错误；B.小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动时，由绳子的拉力F提供向心力，由知只加快旋转角速度，拉力F增大，选项B错误；C.由知只更换一个质量较大的小球，拉力增大，选项C正确；D.突然放开绳子，小球将做离心运动，由于水平桌面光滑，所以小球做匀速直线运动，选项D错误。故选C。(3)[3]由图可知，在竖直方向上有得相等的时间间隔所以小球平抛运动的初速度15、>63.3(63.0