乌兰察布市重点中学2023-2024学年物理高一下期末综合测试试题含解析

乌兰察布市重点中学2023-2024学年物理高一下期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)宇宙中存在一些离其他恒星较远的两颗星组成的双星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已知双星系统中星体A的质量为2m，星体B的质量为m，两星体相距为L，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G．下列选项正确的是（）A．星体A运动的周期为 B．星体A运动的轨道半径为C．星体B运动的线速度为 D．星体B运动的角速度为2、(本题9分)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a、b的电荷同号，B．a、b的电荷异号，C．a、b的电荷同号，D．a、b的电荷异号，3、(本题9分)如图所示，一张薄纸板放在光滑水平面上，其右端放有小木块，小木块与薄纸板的接触面粗糙，原来系统静止．现用水平恒力F向右拉薄纸板，小木块在薄纸板上发生相对滑动，直到从薄纸板上掉下来．上述过程中有关功和能的下列说法正确的是（）A．拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加B．摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热C．离开薄纸板前小木块可能先做加速运动，后做匀速运动D．小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热4、(本题9分)质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时，其（）A．周期为4π2mRB．速度为2C．动能为G0RD．所受万有引力为15、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是()A． B．C． D．6、(本题9分)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10m/s2,下列说法正确的是()A．木箱所受的最大静摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大静摩擦力fm=20NC．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.27、(本题9分)如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道），该极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运动到南纬60°正上方的过程中，所用的时间为t．已知该卫星距地面的高度为h，地球视为质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转．由上述信息可求出A．该卫星的质量B．地球的质量C．该卫星的运行周期D．地球的半径8、(本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(

)A．选择路线①,赛车经过的路程最短B．选择路线②,赛车的速率最小C．选择路线③,赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等9、如图所示，水平屋顶高H＝5m，围墙高h＝3.2m，围墙到房子的水平距离L＝3m，围墙外马路宽x＝10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度v0的大小的可能值为(g取10m/s2)()A．6m/s B．12m/s C．4m/s D．2m/s10、一辆汽车在司机控制下，始终让发动机以额定功率工作，则以下说法中正确的是A．汽车速度最大时，牵引力等于阻力 B．汽车的牵引力始终保持不变C．汽车只能做匀速运动，不能加速运动 D．汽车的速度变小，则牵引力越大二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为，完成下面问题．(1)根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是A．时间间隔B．加速度C．瞬时速度D．平均速度（2）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字）瞬时速度

v1

v2

v3

v4

v5

数值(m/s)

0.165

0.214

0.263

0.363

（3）在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．（4）由图像求出小车的加速度12、（10分）用自由落体验证机械能守恒定律的实验中：（1）运用公式进行验证，满足实验条件的要求是_____。（2）若实验中所用重物的质量m＝1kg，当地重力加速度g＝9.8m/s2，打点纸带记录的数据如图所示，打点时间间隔为T＝0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_____m/s，重物动能Ek＝_____J，从O开始下落起至B点时重物的重力势能减少量Ep＝_____J；（结果保留三位有效数字）（3）这样验证的系统误差Ep与Ek数值有差别的原因_____；（4）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图象，应是_____图线，才能验证机械能守恒。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）质量为30t的某型号舰载机在航母的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为60m/s，跑道长100m。不考虑舰载机受到的阻力，求(1)所需的起飞动能EK；(2)发动机产生的最大推力F；(3)航母弹射装置至少应对舰载机做的功W。14、（14分）(本题9分)如图所示，一个小球的质量m=2kg，能沿倾角的斜面由顶端B从静止开始下滑，小球滑到底端时与A处的挡板碰触后反弹（小球与挡板碰撞过程中无能量损失），若小球每次反弹后都能回到原来的处，已知A、B间距离为，，，，求：(1)小球与斜面间的动摩擦因数；(2)小球由开始下滑到最终静止的过程中所通过的总路程和克服摩擦力做的功。15、（13分）(本题9分)如图，为倾角的光滑斜面轨道，为竖直光滑圆弧轨道，圆心角为、半径，两轨道相切于点，、两点在同一竖直线上，轻弹资一端固定在点另一自由端在斜面上点处，现有一质量的小物块（可视为质点）在外力作用下将弹簧缓慢压缩到点后（不栓接）静止释放，恰能沿轨道到达点，已知、、，取．求：（1）物块经过点时的速度大小；（2）若，弹簧在点时的弹性势能；（3）为保证物块沿原轨道返回，的长度至少多大．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

双星系统围绕两星体间连线上的某点做匀速圆周运动，设该点距星体A为r1，距星体B为r2，对星体A，有①对星体B，有②根据题意有③由①②③得根据所以由①②得：④由③④得，且故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】

根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。3、D【解析】试题分析：由功能关系知拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加及系统产生的内能，选项A错误；摩擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加，选项B错误；离开薄纸板前小木块一定一直在做匀加速运动，选项C错误；对于系统，系统的摩擦生热Q=fL1，对于小木块，fL2=ΔEk，可能L2＜L1，故ΔEk＜Q，选项D正确。考点：本题考查了功能关系。4、A【解析】

在地球表面上时，由重力等于万有引力，有GMm卫星在距地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R，根据万有引力提供向心力有：GMm联立可得：A.卫星的周期T=4故A项与题意相符；B.卫星的速度v=故B项与题意不相符；C.卫星的动能Ek故C项与题意不相符；D.所受万有引力为F=GMm故D项与题意不相符。5、D【解析】解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；故选D．【点评】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．6、AD【解析】

由图乙知木箱受的最大静摩擦力为fm=21N，故A正确，B错误；当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】对物体正确受力分析，知道什么时候的摩擦力是静摩擦力，滑动摩擦力与拉力无关是正确解题的关键．7、BCD【解析】

C、A、卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为3t，C正确．D、知道周期、卫星距地表的高度h，由，可以算出地球的半径R，D正确．A、B、由周期公式可以得到中心天体即地球的质量M，而环绕天体的质量m约掉了无法求出，A错误，B正确．故选BCD．【点睛】灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键．8、ACD【解析】试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。考点：圆周运动；牛顿第二定律9、AB【解析】

刚好能过围墙时水平方向：竖直方向：解得刚好运动到马路边时水平方向：竖直方向：解得，所以为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上速度的取值故AB对；CD错10、AD【解析】

ABC.汽车在额定功率下行驶，根据知速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律则有：汽车做加速度减小的加速直线运动，当加速度时，汽车速度最大，做匀速直线运动，汽车的牵引力等于阻力，故选项A符合题意，B、C不符合题意；D.汽车在额定功率下行驶，根据知汽车的速度变小，牵引力增大，故选项D符合题意。二、实验题11、（1）A（2）0.314（3）图略（4）0.495m/s2【解析】（1）能直接从纸带得到的是点间距和对应的时间间隔，故选A；

（2）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故（3）如图所示；

（4）图线的斜率表示加速度，故：12、初速度为零0.5900.1740.175各种阻力过原点的直线【解析】

(1)[1]用公式时,对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始。(2)[2][3][4]利用匀变速直线运动的推论有:,重锤的动能从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量为:.(3)[5]由于各种阻力的影响导致重力势能的减少量大于动能的增加量。(4)[6]根据公式整理可得：由几何关系可知，此函数是过原点的直线。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)(2)(3)【解析】

（1）起飞所需动能（2）根据牛顿第二定律，发动机产生的最大推力（3）根据动能定理，航母弹射装置至少应对舰载机做功14、(1)0.15；(2)10m；24J【解析】

(1)设小球与斜面间的动摩擦因数为，小球第一次由静止从的点下滑和碰撞弹回上升到速度为零的过程，由动能定理得：解得：(2)球最终一定停在处，小球从处静止下滑到最终停在处的全过程由动能定理得：所以小球通过的总路程为：克服摩擦力做的功：15、（1）1m/s(1)31.8J(3)1.0m【