2024年天津市静海一中物理高一下期末经典试题含解析

2024年天津市静海一中物理高一下期末经典试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)有一质量为m的小球沿如下图所示的光滑轨道下滑，已知轨道圆形部分的半径为R，试求离地面多高处释放小球，才能保证小球刚好通过圆轨道()A．0.5R B．1.0R C．2.5R D．3.5R2、(本题9分)关于物体做曲线运动时的速度和加速度，下列说法正确的是A．速度可以不变，加速度也可以不变 B．速度一定改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定改变 D．速度一定改变，加速度也一定改变3、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越远，则A．所受的万有引力越小B．运行的角速度越大C．运行的线速度越大D．做圆周运动的周期越小4、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A．卫星的向心加速度增大到原来的4倍B．卫星的角速度增大到原来的4倍C．卫星的周期减小到原来的D．卫星的周期减小到原来的5、静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是A．0~4s内拉力对物体的冲量为4N·sB．4s末物体的动能最大C．4s末物体的动量为零D．0~4s内物体的位移为零6、(本题9分)下列四幅图的有关说法中正确的是（）A．图（l）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子D．图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量7、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．线速度之比1：1：2D．线速度之比1：2：28、(本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为PC．t1时刻物块的速度大小为PD．0～t1时间内物块上升的高度为P9、(本题9分)如下图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是()A．B．C．D．10、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史、物理概念和方法的说法中，正确的是（）A．开普勒认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上B．牛顿巧妙地利用“月—地”检验，证明了天、地引力的统一C．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量D．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、向心加速度等都是理想化模型11、(本题9分)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化12、(本题9分)太阳系个行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学成为“行星冲日”据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日，木星冲日，4月9日火星冲日，6月11日土星冲日，8月29日，海王星冲日，10月8日，天王星冲日，已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

轨道半径（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各点外行星每年都会出现冲日现象B．在2015年内一定会出现木星冲日C．天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半D．地外行星中海王星相邻两次冲日间隔时间最短二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）.完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m（kg）1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）14、某次实验利用打点计时器打出一条如图所示的纸带，C、D、E、F、G是按打点顺序依次选取的计数点，计数点的距离如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s.（1）刻度尺D点的读数为________cm;（2）小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字）.15、(本题9分)某实验小组用如图所示的气垫导轨完成“验证动量守恒”的实验。图中A、B是带有碰撞装置和遮光片的滑块，可在气垫导轨上无摩擦地滑动。光电门C、D固定，通过光电计时器(图中未画出)可测出遮光片通过光电门的时间。主要实验步骤如下：(ⅰ)用天平分别测出A、B两滑块的质量并记录。(ⅱ)用游标卡尺分别测出A、B两滑块上遮光片的宽度并记录。(ⅲ)调整气垫导轨使之水平。(ⅳ)将滑块A、B静止放在气垫导轨的图示位置上。(ⅴ)给A一个水平冲量，使之水平向右运动，观察A、B碰撞的情况，记录A、B上的遮光片经过光电门C、D的时间。(ⅵ)重复步骤ⅳ、ⅴ三至五次。(ⅶ)分析数据，得出结论。若某次实验步骤(ⅴ)中滑块A两次经过光电门C，实验记录如下mA(g)mB(g)dA(cm)dB(cm)滑块A第一次经过C的时间(ms)滑块A第二次经过C的时间(ms)滑块B经过D的时间(ms)1501.001.005.0025.006.25请回答下列问题(1)两滑块碰后滑块B的速度大小________m/s；(2)实验记录过程中滑块A的质量忘记记录了，根据你的分析，滑块A的质量mA=_____g；(3)步骤(ⅲ)的目的是__________________________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；（2）小球在D点时的速度大小；（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．17、（10分）如图所示为半径R=0.40m的四分之一竖直圆弧轨道，OA在水平方向，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度vB=2.0m/s。忽略空气的阻力,取g=10m/s2。(1)小滑块从A点运动到B点的过程中，摩擦力所做的功W；(2)小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；(3)小滑块落地点与B点的水平距离x.

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、C【解析】

小球刚好通过圆轨道，则有，从开始到圆环顶端的过程，由机械能守恒定律有，解得，故选项C正确，A、B、D错误。2、B【解析】

物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的即速度一定变化，但加速度不一定变化，如平抛运动也是曲线运动，它的合力为重力，加速度是重力加速度即不变，故B正确。故选B。3、A【解析】

A.根据可知，半径越大，则所受的万有引力越小，选项A正确；B.根据可得可知，半径越大，则运行的角速度越小，选项B错误；C.根据可得可知，半径越大，运行的线速度越小，选项C错误；D.根据可得可知，半径越大，做圆周运动的周期越大，选项D错误.4、C【解析】

人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.5、C【解析】

由图象可知物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4s末的速度为零，位移一直增大。A.根据I=Ft可知：前4s内I合=2F-2F=0，故A错误；BC.4s末的速度为零，故动量为零，动能为零，故B错误C正确；D.物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4s末的速度为零，位移一直增大，不为0，故D错误；6、D【解析】

A．图（l）若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子，故C错误；D．原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。故选D。7、BC【解析】试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．考点：角速度；线速度8、CD【解析】

A、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；B、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，则有P=Fv=Fat，F=mg+ma，联立解得P=(mg+ma)at，可知图线的斜率k=P0tC、在t1时刻速度达到最大，则有F=mg，物块的速度大小为v=PD、P−t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得P0t0故选CD。【点睛】t0时刻以后，功率保持不变，结合P=Fv分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化；根据P=Fv，结合牛顿第二定律得出P-t的关系式，结合图线的斜率求出加速度；P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度。9、AC【解析】

由图可知：B、D两选项肯定有弹力，因为AB间虽是微小形变，但很容易判定它们存在弹力；而A选项：假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而AB两物体没有运动．故A选项没有弹力；同理C选项中，AB间物体也没有弹力，否则会运动．故选AC．【点睛】判断微观形变可用假设法：假设接触面有弹力，则运用力的平衡条件来判定是否平衡．10、BC【解析】A、牛顿认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上．故A错误．B、牛顿巧妙地利用“月一地”检验，证明了天、地引力的统一，故B正确．C、牛顿发现提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量G，故C错误．D、理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷，向心加速度不是，故D错误．故选BC．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．11、AC【解析】

小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。12、BD【解析】试题分析：根据开普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；如果两次行星冲日时间间隔为1年，则地球多转动一周，有：，代入数据，有：，解得：T0为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A错误；2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为11.86年，在2年内地球转动2圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故B正确；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：；解得：；故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：；土星相邻两次冲日的时间间隔为：；故C错误；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D正确；故选BD考点：开普勒行星运动定律【名师点睛】本题考查了开普勒行星运动定律的应用问题；解题的关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周，实质上也是圆周运动的追击问题.二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.407.91.4【解析】

第一空.根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg；第二空.根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：解得：FN=(1.81-1)×10N=