宁夏回族自治区吴忠市同心县多校2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年高一年级第二学期期末学业水平监测试卷物理考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4．本卷命题范围：人教版必修第二册。一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1.如图所示，质点做减速曲线运动，运动中点的速度的方向和加速度的方向描述正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】BD．质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹侧，即加速度指向轨迹的凹侧，BD错误；CD．质点速度在减小，速度与加速度方向夹角大于90°，A正确，C错误。故选A。2.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（）A.第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律B.开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆C.牛顿通过开普勒第三定律推导万有引力定律，卡文迪什用实验测出了引力常量的数值D.牛顿比较月球和近地卫星的向心加速度，进行了“月—地检验”证明和推广万有引力定律【答案】C【解析】AB．第谷经过多年的天文观测留下了大量的观测数据，开普勒通过分析这些数据，总结出了行星运动的三个定律，故AB错误；C．牛顿通过开普勒第三定律和牛顿运动定律推导万有引力定律，一百多年以后卡文迪什第一次通过实验比较准确地测出引力常量，故C正确；D．牛顿通过计算月球公转的向心加速度对比地球表面的重力加速度，进行了“月—地检验”验证万有引力定律，故D错误。故选C。3.某同学荡秋千过最低点时，如图所示，绳上两点的角速度分别为、，线速度分别为、，则（）A. B.C. D.【答案】B【解析】因a、b两点绕相同的转动轴转动，可知两点角速度相等，即根据v=rω，因可知，。故选B。4.如图所示，一轻质弹簧竖直固定于地面上，铁质小球自弹簧正上方由静止下落，小球从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧的形变始终在弹性限度内），下列说法正确的是（）A.小球的速度一直减小B.小球的机械能守恒C.重力对小球做正功，小球的重力势能在减小D.弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能在减小【答案】C【解析】A．小球与弹簧接触后，刚开始重力大于弹力，合力向下，小球加速运动；当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大；再向下运动时，弹力大于重力，加速度方向向上，速度减小，故A错误；BD．弹簧对小球的弹力向上，小球向下运动，弹力做负功，弹簧的弹性势能增大，小球的机械能减小，弹簧与小球系统机械能守恒，故BD错误；C．小球向下运动，重力对小球做正功，小球的重力势能减小，故C正确。故选C。5.我国自行研制的北斗导航系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等行业，是国之重器。关于北斗导航系统中的一颗地球静止轨道卫星，下列说法正确的是（）A.该卫星可能定点在杭州的正上空B.地球赤道上物体随地球自转的周期小于该卫星的运转周期C.该卫星要比其他近地卫星所受地球的引力要大D.该卫星的线速度一定小于我国空间站做匀速圆周运动的线速度【答案】D【解析】A．地球静止轨道卫星只能处于赤道的正上方，所以该卫星不可能定点在杭州的正上空，故A错误；B．地球赤道上物体随地球自转的周期等于该卫星的运转周期，故B错误；C．根据万有引力定律可得由于不知道该卫星与其他近地卫星的质量关系，所以无法判断该卫星与其他近地卫星所受地球的引力的大小关系，故C错误；D．根据万有引力提供向心力可得可得由于静止卫星的轨道半径大于我国空间站的轨道半径，所以该卫星的线速度一定小于我国空间站做匀速圆周运动的线速度，故D正确。故选D。6.如图所示，某人准备游泳过河去正对岸，他在静水中游速为0.6m/s，河水流速为0.3m/s，则他的头朝向位置正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】该人准备游泳过河去正对岸，则合速度方向垂直正对岸，根据速度的分解有解得，故选C。7.在排球训练中，某同学将同一个排球先后两次从同一位置P水平击出，轨迹如图1、2所示，不计排球大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.排球沿轨迹2运动重力做功的平均功率大B.落地瞬间，排球沿轨迹1运动和轨迹2运动重力的瞬时功率一样大C.排球沿轨迹1运动的初速度比沿轨迹2运动的初速度大D.排球沿轨迹1、2运动时的加速度大小不相等【答案】B【解析】AB．由平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，有因为高度相同，所以排球沿轨迹1、2运动时间相等，重力做功相等，则重力做功的平均功率相同，落地瞬间的瞬时功率则落地瞬间的瞬时功率相同，故A错误，B正确；C．水平方向，有由于，所以故C错误；D．由于排球在运动过程中仅受重力，故排球沿轨迹1、2运动时的加速度大小相等，故D错误。故选B。8.如图所示，嫦娥六号探测器按图示进行多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”将降落月球表面，下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是（）A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B.在轨道2上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度C.在P点由轨道1进入轨道2需要加速D.在P点由轨道1进入轨道2需要减速【答案】BD【解析】A．嫦娥六号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，A错误；B．由开普勒第二定律可知，在轨道2上经过远点P点时的速度小于经过近点Q点时的速度，B正确；CD．嫦娥六号在轨道1上的P点处减速，使万有引力大于向心力，做近心运动进入轨道2，C错误，D正确。故选BD。9.下列关于生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.甲图中汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态B.乙图中滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做匀速圆周运动时，衣物运动到最低点时脱水效果最好C.丙图中铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了减小轮缘与外轨的侧向压力，让轨道对火车的支持力与火车的重力的合力提供火车转弯的向心力D.丁图中同一小球在光滑固定的圆锥筒内、位置先后做匀速圆周运动，在、两位置小球受筒壁的支持力大小相等，小球的角速度大小相等【答案】BC【解析】A．汽车通过拱桥的最高点时，向心力方向向下，桥对车的支持力小于车的重力，车处于失重状态，A错误；B．衣物在最低点时，根据牛顿第二定律在最高点时，根据牛顿第二定律则所以衣物运动到最低点点时，衣物与水更容易分离，脱水效果最好，B正确；C．在铁路的转弯处，要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，C正确；D．在两位置时小球所受筒壁的支持力大小相等，向心力大小相等，在位置时的轨迹半径小，由，可知位置时角速度大，D错误。故选BC。10.如图甲所示，质量为m的滑块静止在倾角的粗糙斜面底端，现用平行于斜面向上的拉力F作用在滑块上，滑块沿斜面运动时撤去拉力F，此时滑块的机械能，滑块上滑过程中机械能E与上滑位移x之间的关系图像如图乙所示，滑块运动时达到最高点，取斜面底端重力势能为0，重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A.滑块的质量为 B.滑块所受摩擦力的大小为10NC.拉力F的大小恒为40N D.拉力F撤去时滑块的动能为50J【答案】BD【解析】BC．由功能关系，滑块机械能的变化量等于除重力以外的力做功，拉力作用内有拉力撤去后内有解得拉力，，故B正确，C错误；AD．拉力作用内，由动能定理有拉力撤去后2m内，由动能定理有联立解得，，故A错误，D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分．11.某实验小组采用如图甲所示装置做“探究平抛运动特点”的实验。（1）实验中为减小实验误差，可行的操作是______。A.尽量减小小球和斜槽之间的摩擦B.尽量使固定坐标纸的木板保持竖直C.确定坐标原点时视线应正对坐标纸，标出槽口在坐标纸上的投影点（2）如图乙所示，实验过程中记录了A、B、C、D四个点，图中坐标纸每个小方格的边长为1.25cm，重力加速度g取，则A、B两点间的时间间隔为______s，小球平抛运动的初速度大小为______m/s。（3）若已知当地重力加速度g，本实验______（填“可以”或“不可以”）同时验证机械能守恒定律。【答案】（1）B（2）0.050.75（3）可以【解析】【小问1解析】A．小球与斜槽间的摩擦力大小不影响实验误差，故A错误；B．因平抛运动轨迹在竖直面内，故木板在竖直面内可减小描点带来的误差，故B正确；C．坐标原点应为小球在槽口正上方时球心在木板上的投影点，故C错误。故选B。【小问2解析】由图可知，A、B、C、D四点的时间间隔相等，设为T，竖直方向有解得水平方向有解得【小问3解析】由图可知所以A点为抛出点，从A点抛出到B点，若满足机械能守恒，则有根据匀变速运动规律可得在B点竖直方向速度为根据速度的合成规律有则有整理有、L和T均可利用实验获得数据，因此可用来验证机械能守恒定律。12.如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。回答下列问题．（1）以下操作中没有必要或者操作不当的步骤是_______（选填选项前的字母）。A.一定要用天平测出重物的质量B.先释放纸带，后接通电源C.在纸带上选取计数点，并测量计数点间距离（2）从误差因素分析，实验得到的重物重力势能减少量应_______（选填“大于”“小于”或“等于”）重物动能增加量．（3）在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．把打下的第一个点记作O，后五个点依次记为1、2、3、4、5，已知打点计时器打点周期T＝0.02s，重物下落的加速度大小为a＝_______m/s2。（4）若当地重力加速度大小，重物质量为0.5kg，从开始下落到打下第4个标记点时，重物的机械能损失为_______J。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）AB（2）大于（3）9.75（4）0.010【解析】【小问1解析】没必要测量重物的质量，因为在验证的表达式中两边可以消掉质量；实验中应该先接通电源，然后释放纸带。故选AB。【小问2解析】由于阻力影响，重物重力势能减少量应大于动能增加量。【小问3解析】打点周期为根据逐差法，利用纸带求解加速度【小问4解析】重物做匀加速直线运动，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打第4个标记点的瞬时速度为下落过程中动能增加量为重力势能减少量为则机械能损失为13.如图所示，我国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站做圆周运动的轨道半径为r，地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。忽略地球自转的影响，求：（1）地球的质量M；（2）地球的第一宇宙速度v；（3）空间站绕地球运动的周期T。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】对地球表面的物体，有解得【小问2解析】地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力得联立解得【小问3解析】空间站绕地球运动，由万有引力提供向心力得解得14.一辆玩具小车质量，发动机的额定功率，玩具小车在水平地面上运动时，所受阻力f恒为4N。（1）若玩具小车在水平地面上以额定功率P行驶，当速度时，求玩具小车此时的加速度大小；（2）若玩具小车在水平地面上由静止启动，保持的加速度做匀加速直线运动，求这一过程维持的最长时间；（3）若玩具小车在水平地面上以额定功率由静止运动，经玩具小车的速度达到最大，求该过程玩具小车的位移大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】当速度时，此时玩具小车的牵引力大小为根据牛顿第二定律可得解得【小问2解析】保持的加速度做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有解得牵引力大小为当功率达到额定功率时，玩具小车的速度为则这一过程维持的最长时间为【小问3解析】当牵引力等于阻力时，玩具小车的速度达到最大，则有由动能定理有解得该过程玩具小车位移大小为15.光滑圆弧轨道固定于地面上，半径，所对圆心角为53°，其末端与逆时针转动的水平传送带相切于B点，如图所示，传送带长为l，速度恒为，一质量为1kg的滑块从最高点A由静止开始滑下并滑上水平传送带，在传送带上运动一段时间后返回B点，滑块与传送带之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取．（1）求滑块运动到B点时对圆弧轨道的压力大小；（2）求传送带长度l的最小值；（3）从滑块滑上传送带到返回B点的过程中，滑块与传送带之间因摩擦产生的热量；（4）从滑块滑上传送带到返回B点过程中，相比电动机带动传动带空转，滑块滑上传送带后，电动机多消耗的电能。【答案】（1）18N（2）4m（3）18J（4）12J【解析】【小问1解析】由A到B，由动能定理得解得在B点，由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可知，滑块运动到B点时对圆弧轨道的压力大小为18N。【小问2解析】滑块先向右做