福建省福州福清市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024—2025学年第二学期高一年级校内期末质量检测物理学科试卷（全卷共8页，16小题，完卷时间75分钟，满分100分）友情提醒：所有答案都必须填写在答题卡相应的位置上第Ⅰ卷（选择题共40分）一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.如图，物体在力F的作用下沿水平面向右运动相同位移，下列四种情形中，F做功最多的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】依题意，物体在力F的作用下沿水平面向右运动相同位移，根据可知，只需要比较四种情况下，外力F沿位移方向的分力即可。其中，，即可知F做功最多的是选项B。故选B。2.“投壶”是古代盛行的一种投掷游戏．如图，姐弟俩先后在同一地点将相同的箭水平掷出，投进了同一个壶里。已知姐姐的出手点在弟弟出手点的正上方，不计空气阻力，则姐姐投出去的箭与弟弟投出去的箭相比（）A.位移较小 B.飞行时间较短C.初速度较小 D.初速度较大【答案】C【解析】A．姐弟俩先后在同一地点将相同的箭水平掷出,已知姐姐的出手点在弟弟出手点的正上方,则由几何关系可知，在水平位移相同，姐姐的竖直位移较大，则位移为即姐姐的箭位移较大，故A错误；B．根据竖直分运动为自由落体运动可知，其飞行时间为则姐姐的箭飞行时间较长，故B错误；CD．由水平分运动为匀速直线运动，有水平位移相同，姐姐的箭飞行时间较长，则初速度较小，故C正确，D错误。故选C。3.如图，两相同的小物块A、B放在水平圆台上，A离转轴较近。两物块与台面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让圆台由静止开始转动，在转速缓慢增大的过程中（）A.物块A将先滑动 B.物块B将先滑动C.物块A、B将同时滑动 D.转速增大到某个值时物块将沿半径向外滑动【答案】B【解析】当转速较小时，沿半径方向的静摩擦力提供向心力，两物块随平台做匀速圆周运动，根据可知离转轴较远的小物块B，所需的向心力较大，因为二者的最大静摩擦力相同，所以当转速达到某一值时，小物块B先滑动做离心运动。故选B。4.一条小船要从岸边到达宽为的河对岸，河水流速为，小船在静水中的速度为。下列说法正确的是（）A.小船渡河的最短时间为B.小船渡河的最小位移是C.若河水流速变大，小船渡河的最短时间变大D.无论如何改变船头朝向，小船都不可能到达正对岸【答案】A【解析】AC．当船头垂直河岸时，小船渡河的时间最短，为可知小船渡河的最短时间与河水流速无关，故A正确，C错误；BD．由于小船在静水中的速度大于河水流速，则小船的合速度方向可以垂直河岸，小船都可以到达正对岸，小船渡河的最小位移是，故BD错误。故选A。二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不选得0分。）5.我国将发射首个大型巡天空间望远镜，该望远镜在轨绕地球运行时可看成匀速圆周运动，将与天宫空间站共轨独立飞行。已知该望远镜运行轨道离地面高度约。则该望远镜在轨运行时（）A.线速度大于B.周期比静止卫星的周期小C.角速度比静止卫星角速度小D.向心加速度大于静止卫星的向心加速度【答案】BD【解析】A．地球第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，等于地球表面轨道卫星的线速度，则望远镜运行的线速度小于7.9km/s，故A错误；BCD．由万有引力提供向心力有解得，，由于望远镜的轨道半径比静止卫星的小，则周期比静止卫星的周期小，角速度比静止卫星的角速度大，向心加速度大于静止卫星的向心加速度，故BD正确，C错误。6.2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射，与“天和"核心舱成功对接，飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r1的圆形轨道I上，椭圆轨道II为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r3的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和ⅡI分别相切于A、B两点，飞船在A点变轨，与核心舱刚好在B点进行对接，下列说法正确的是（）A.神舟十七号在Ⅰ轨道上稳定运行的速度可能大于7.9km/sB.神舟十七号在ⅠⅠ轨道上由A向B运动时，速度减小，机械能减小C.神舟十七号在ⅠⅠ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度D.神舟十七号在Ⅱ轨道上经过B点时加速变轨进入Ⅲ轨道与“天和”核心舱完成对接【答案】CD【解析】A．第一宇宙速度7.9km/s是卫星的最小发射速度，是卫星的最大绕行速度，所以神舟十七号在Ⅰ轨道上稳定运行的速度一定不能大于7.9km/s。故A错误；B．神舟十七号在ⅠⅠ轨道上由A向B运动时，只有引力做负功，速度减小，机械能不变。故B错误；C．从Ⅰ轨道到ⅠⅠ轨道需要加速，所以神舟十七号在ⅠⅠ轨道上经过A点的速度大于在Ⅰ轨道上经过A点的速度。故C正确；D．神舟十七号在Ⅱ轨道上经过B点时加速变轨进入Ⅲ轨道与“天和”核心舱完成对接，故D正确。故选CD。7.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球从A到D的下降过程中，下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球和弹簧组成的系统机械能守恒C.从B到C的过程中，小球的机械能一直增大D.从C到D的过程中，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不断增加【答案】BD【解析】AB．小球在运动过程中，受到重力和弹簧的弹力，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故B正确，A错误；C．从B到C的过程中，小球的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与小球动能增加量之和，小球的机械能一直减小，故C错误；D．从C到D的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的动能不断减小，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不断增加，故D正确。故选BD。8.如图所示，两个质量均为m用轻弹簧相连接的物块A、B放在倾角为的光滑斜面上，系统静止。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A，使之沿斜面向上运动，当物块B刚要离开固定在斜面上的挡板C时，物块A运动的距离为d、瞬时速度为v，已知弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则（）A.物块A运动的距离d可表示为B.物块A此时的动能可表示为C.此过程中，弹簧对物体A先做负功后做正功D.弹簧弹性势能的改变量为【答案】AB【解析】A．物块A原来静止时弹簧被压缩，设压缩量为，根据平衡关系有解得物块B刚离开挡板时，弹簧被拉长，设伸长量为，根据平衡关系有解得物块A运动的距离d为A正确；BD．弹簧从被压缩到被拉长，形变量不变，弹性势能不变，所以弹性势能的该变量为根据功能关系，可得物块A此时的动能为B正确，D错误；C．弹簧先被压缩，对A有沿斜面向上的弹力，所以先做正功，后被拉长，对A有沿斜面向下的弹力，后做负功，C错误。故选AB。第Ⅱ卷（非选择题，共60分）三、非选择题（本大题8小题，共60分）9.如图所示，轻杆一端套在光滑水平转轴O上，另一端固定一质量为m=1kg的小球，使小球在竖直平面内做半径为R=0.4m的圆周运动。设运动轨迹的最低点为A点，最高点为B点，不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2，若小球通过B点的速度为1m/s，则在B点杆对小球的作用力为_________N，方向_________（选填“向上”或“向下”）；若小球能通过最高点B，在B点杆对小球的作用力大小_________（选填“可能”或“不可能”）为0。【答案】7.5向上可能【解析】设竖直向下为正方向，在B点由牛顿第二定律有解得负号说明杆对小球作用力方向竖直向上。[3]在最高点B，若小球所受杆的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得若增大小球的速度，则F减小。若小球受杆的作用力向下，则v增大，F增大，当v=时F=0因此若小球能通过最高点B，在B点杆对小球的作用力大小可能为0。10.地球绕太阳公转的轨迹实际上是一个椭圆，如图所示，和是椭圆轨道的两个焦点，O是椭圆的中心。（1）已知地球在A点的速率比在B点的速率小，则太阳位于______（选填“”、“”或“O”）位置；（2）地球分别经过A、B附近时，与太阳的连线在单位时间内扫描过的面积分别为、，则______（选填“<”、“>”或“=”）；（3）地球绕太阳公转与月亮绕地球公转相比，它们轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比是否相等呢？答案是______（选填“是”或“否”）。【答案】（1）（2）=（3）否【解析】【小问1解析】根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，且行星在近日点的速率大，远日点的速率小。已知地球在A点的速率比在B点的速率小，所以A点是远日点，B点是近日点，太阳位于椭圆的一个焦点上，所以太阳位于位置。小问2解析】根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故。【小问3解析】根据开普勒第三定律，所有行星绕太阳运动的轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比是一个常量，这个常量与中心天体有关。地球绕太阳公转，中心天体是太阳；月亮绕地球公转，中心天体是地球。由于中心天体不同，所以它们轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比不相等，故答案是否。11.质量为的汽车，其额定功率为60kw，所受阻力大小恒为。若它在水平直路上从静止加速，能达到的最大速度为______m/s；若它从静止开始以的加速度匀加速行驶，匀加速的时间为______s。【答案】157.5【解析】当牵引力大小等于阻力时，汽车速度达到最大，则根据牛顿第二定律有根据匀加速直线运动规律有又解得匀加速的时间t=7.5s12.在“研究平拋运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。（1）在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，A球水平拋出，同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是__________；A.所用两球的质量必须相等B.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动C.可研究平拋运动水平方向是否为匀速直线运动D.用较大的力敲击弹性金属片，两球仍能同时落地（2）在实验中用方格纸，每个格的边长，记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，取，则该小球做平拋运动的初速度大小__________（计算结果取两位有效数字）（3）小球在B点的竖直分速度大小__________。（计算结果取两位有效数字）【答案】（1）BD（2）1.5（3）2.0【解析】【小问1解析】BC．本实验应改变装置高度多次实验，发现两球的下落时间总是相同，进而说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，但不能说明水平分运动是匀速直线运动，故B正确，C错误；AD．由自由落体运动规律有下落时间与球质量无关，两球质量可以不等，下落时间也与初速度无关，即与是否大力敲击弹性金属片无关，故D正确，A错误。故选BD。【小问2解析】竖直方向有水平方向有解得该小球做平抛运动的初速度大小为【小问3解析】竖直方向根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小球在B点的竖直速度大小为13.某探究小组用图甲所示装置来探究向心力大小的表达式，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1∶2∶1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1：1、2：1和3：1，请回答下列问题：（1）小明同学选择第一层的左、右塔轮组合方式，然后将两个质量不相等的钢球分别放在A、C位置，可探究向心力的大小与___________（选填“质量”“半径”或“角速度”）的关系，可见本实验采用的物理方法是___________（选填“等效替代法”或“控制变量法”）。（2）小李同学想要探究向心力的大小与半径的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和___________（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第___________层。（3）若小红同学将两个质量相等的小球分别放在挡板B和C处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，匀速摇动手柄，则左、右两标尺显示的格数之比为___________。【答案】（1）质量控制变量法（2）B一（3）2：9【解析】【小问1解析】将两个质量不相等的钢球放在A、C位置，可探究向心力的大小与质量的关系，可见本实验采用的物理方法是控制变量法。【小问2解析】想要探究向心力的大小与半径的关系，需要质量和角速度相等，半径不等，即需要将两个质量相等的小球分别放在挡板C和B处，左、右塔轮的组合方式选择第一层。【小问3解析】两球的半径之比是2：1，左、右塔轮的组合方式选择第三层，塔轮边缘线速度相等，半径之比3:1，则根据v=ωr，可知角速度之比为1：3，匀速摇动手柄，根据，可知向心力之比2:9，即左、右两标尺显示的格数之比为2：9。14.据报道，我国自主研发的新一代战略隐形轰炸机轰-20已试飞完成。某次试飞中，轰-20实施对点作业，即对山坡上的目标A进行轰炸。轰—20沿水平方向以速度匀速飞行，飞行高度，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，炸弹恰好垂直击中A点，整个过程如图所示。已知山坡的倾角，A点距山坡底端的高度，不计空气阻力，取，，，求：（1）炸弹在空中运动的时间t；（2）轰—20的速度；（3）炸弹击中目标时的速度大小。【答案】（1）8s；（2）；（3）100m/s【解析】（1）根据题意可知，炸弹做平抛运动，竖直方向上有解得（2）根据题意，由几何关系可知，炸弹的水平位移为又有解得（3）根据题意，由公式可得，炸弹击中点时的竖直分速度为则击中点时的速度为15.据报道，首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler﹣186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学实验。宇航员在该行星