2023-2024学年甘肃省天水市甘谷县物理高一下期末预测试题含解析

2023-2024学年甘肃省天水市甘谷县物理高一下期末预测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、万有引力定律是下列哪位科学家发现的A．牛顿 B．开普勒 C．卡文迪许 D．法拉第2、(本题9分)以下物体运动过程中，满足机械能守恒的是（）A．在草地上滚动的足球B．从旋转滑梯上滑下的小朋友C．竖直真空管内自由下落的硬币D．匀速下落的跳伞运动员3、如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A．a一定比b先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．两物体相对圆盘未滑动时，向心加速度大小相等D．ω＝时，a所受摩擦力大小为4、(本题9分)关于地球的同步卫星，下列说法正确的是A．同步卫星的轨道可以和宜昌所在纬度圈共面B．所有同步卫星的质量一定相同C．所有同步卫星距离地面的高度不一定相同D．同步卫星的轨道必须和地球赤道共面5、(本题9分)我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则(

)A．飞船在此轨道上的运行速率为B．飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C．飞船在此圆轨道上运行的周期为D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为6、(本题9分)质量为M的光滑活动斜面体原来静止在水平面上，一质量为m的小物块从斜面底端以初速度v0滑上斜面，斜面体的速度达到最大值应出现在：A．m在斜面最高处； B．m与斜面相对静止时；C．m从斜面开始下滑时； D．m回到斜面底端时。7、(本题9分)如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ．当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是A．等于 B．小于 C．大于 D．小于8、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球A．运动周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．机械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶19、小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度10、在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)11、如图所示，斜面光滑且固定在地面上，A、B两物体一起靠惯性沿光滑斜面下滑，下列判断正确的是（）A．图甲中A、B两物体之间的绳有弹力 B．图乙中A、B两物体之间没有弹力C．图丙中A、B两物体之间既有摩擦力，又有弹力 D．图丁中A、B两物体之间既有摩擦力，又有弹力12、(本题9分)我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时A．宇航员所受合外力总为零B．宇航员所受重力总为零C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某学习小组利用如图所示装置验证机械能守恒定律。(1)实验中，应先通电还是先释放纸带?_______。(2)如图所示，a、b、c以及d、e、f分别是连续相邻的三个打点，c、d间还有一些点图中未画出，用刻度尺分别测得a、c间距为,d、f间距为，b、e间距为。(3)已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，若重锤质量为m，从b到e过程，重锤重力势能的减少量为=_______，动能的增加量=_______。(4)为了验证机械能守恒定律，本实验是否需要测量重锤质量?_______14、（10分）某物理兴趣小组想测量一只标有“4V，2W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，需要测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现实验室有如下器材：①直流电源E（电动势E=6V，内阻不计）；②电流表A1（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω）；③电流表A2（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）；④电压表V1（量程0~5V，内阻约为5kΩ）；⑤电压表V2（量程0~15V，内阻约为15kΩ）；⑥滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流2A）；⑦开关、导线若干及待测灯泡.（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用下列_______图中的电路图来完成实验.（2）实验中电流表应选用______，电压表应选用_______（请填写器材符号）.（3）由实验测得的数据描绘出小灯泡的U-I曲线如图所示，根据曲线可得灯泡两端电压2.0V时小灯泡的实际功率为______W，电阻值为_______Ω。（结果均保留两位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中点。已知水平滑道AB长为L，轨道ABCD的质量为3m。求：(1)小物块在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道，圆弧滑道的半径R至少是多大？(3)若增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R，试分析小物块最终能否停在滑道上？16、（12分）(本题9分)细线下吊着一个质量为M的沙袋，构成一个单摆，摆长为L，一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，求子弹射入沙袋前的速度．17、（12分）(本题9分)如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A、B两点间的距离为L＝5m，传送带在电动机的带动下以1m/s的速度匀速运动，现将一质量为m＝10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（1）传送带对小物体做的功____；（2）电动机做的功____．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】

牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律A．牛顿与分析相符，故A正确B．开普勒与分析不符，故B错误C．卡文迪许与分析不符，故C错误D．法拉第与分析不符，故D错误【点睛】牛顿的贡献有：建立了以牛顿运动定律为基础的力学理论；发现了万有引力定律；创立了微积分2、C【解析】A、在草地上滚动的足球要克服阻力做功，机械能不守恒，故A错误；B、从旋转滑梯上滑下时，受重力以外的阻力做负功，机械能减小，故B错误．C、真空中下落的硬币只有重力做功，重力势能转化为动能，机械能守恒，故C正确D、匀速下降的跳伞运动员受重力和空气阻力而平衡，阻力做负功，故机械能减少，D错误．故选C．【点睛】本题考查了判断物体的机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题．3、D【解析】

A.根据kmg=mrω2知，小木块发生相对滑动的临界角速度，b转动的半径较大，则临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故A错误。B.根据f=mrω2知，a、b的角速度相等，转动的半径不等，质量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B错误。C.两物体相对圆盘未滑动时，向心加速度a=ω2r可知，转动的半径不等，向心加速度大小不相等，选项C错误；D.当ω=时，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正确。4、D【解析】

AD．同步卫星的绕行方向和地球自转方向一致且卫星的轨道圆心必在地心，则同步卫星的轨道必须和地球赤道共面，不可以和宜昌所在纬度圈共面．故A错误，D正确．BC．同步卫星周期一定，据可得，同步卫星的轨道半径一定，则同步卫星距离地面的高度定相同；同步卫星的质量不一定相同．故BC错误．故选D。点睛：同步卫星的绕行方向和地球自转方向一致且卫星的轨道圆心必在地心，则同步卫星的轨道必须和地球赤道共面．5、C【解析】

研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正确，ABD错误；故选C.6、D【解析】

当物块m向上滑时，对斜面体有垂直斜面斜向下的压力，此压力有水平方向的分量而使斜面体做加速运动；同样，当物块m向下滑时，对斜面体有垂直斜面斜向下的压力，此压力有水平方向的分量仍会使斜面体做加速运动，可知斜面体的速度达到最大值应出现在m回到斜面底端时，故选D.7、ABD【解析】试题分析:若物块一直做匀变速直线运动，根据动能定理有Wf=△Ek，Wf=μmgs，知△Ek可能等于，可能小于．若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，有Wf＜μmgs．不会大于μmgs，故A、B、D正确，C错误．考点：动能定理8、BC【解析】

小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．9、BC【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。10、AB【解析】

由P=m0g【详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GMm'联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。11、BC【解析】

四图中先对物体AB整体分析，受重力、支持力，加速下滑，根据牛顿第二定律，有：，解得：A．图甲中隔离物体A，受重力、支持力，拉力（可能为零），根据牛顿第二定律，有：，解得：故A错误；B．图乙中隔离物体A，受重力、斜面支持力，A对B的支持力（可能为零），根据牛顿第二定律，有：，解得：故B正确；C．图丙中隔离分析物体A，加速度沿着斜面向下，故合力沿着斜面向下，受重力、支持力，向左的静摩擦力，摩擦力一定有弹力，故B对A一定有向上的支持力，故C正确；D．图丁中隔离物体A，受重力、B对A的支持力，摩擦力（可能为零），根据牛顿第二定律，有：，解得：故D错误。故选BC。12、CD【解析】

A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；D．根据GMmr2=mg二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、应先通电mgx3不需要【解析】

第一空.实验操作时，应先接通打点计时器的电源后释放纸带使小车运动；第二空.从b到e的过程中，重力势能的减小量△Ep=mgh=mgx3；第三空.b点的速度，而e点的速度，则动能的增加量；第四空.该实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重锤的质量。14、丁A1V10.72（0.70-0.74）5.6（5.4~5.8）【解析】

第一空.由实验需要测量不同电压下的实际功率，故滑动变阻器应选用分压式接法，“4V，2W”知小灯泡的额定电流为0.5A，正常发光时电阻为8Ω，则电流表应选外接法减小系统误差，故选丁图；第二空.根据小灯泡的额定电流0.5A，则电流表选A1；第三空.根据小灯泡的额定电压为4V，电压表选V1；第四空.由图像知小灯泡电压2V时，电流通过小灯泡为0.36A，则实际功率为P=UI=2×0.36W=0.72W，此时灯泡电阻为：三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)f=E2l；（2）R=E【解析】

（1）小物块冲上轨道的初速度设为v(E=12m系统的动能损失用于克服摩擦做功，有ΔE=1ΔE=3解得摩擦力f=（2）若小物块刚好到达D处，此时它与轨道有共同的速度（与V相等），在此过程中系统总动能减少转化为内能（克服摩擦做功）和物块的势能，同理有ΔE解得要使物块不从D点离开滑道，CD圆弧半径至少为R=（3）设物块以初动能E′，冲上轨道，可以达到的最大高度是1.5R,物块从D点离开轨道后，其水平方向的速度总与轨道速度相等，达到最高点后，物块的速度跟轨道的速度相等（设为V2），同理有ΔE物块从最高点落下后仍沿圆弧轨道运动回到水平轨道上沿BA方向运动，假设能沿BA运动x远，达到与轨道有相同的速度（等于V2），同理有，ΔE解得x=物块最终停在