2024届贵州省贵阳市实验中学物理高一下期末考试试题含解析

2024届贵州省贵阳市实验中学物理高一下期末考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)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，2、太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年3、(本题9分)物体做平抛运动时，其位移方向与水平方向之间夹角的正切tanαA．B．C．D．4、机器人大赛中，为研究机器人的运动建立平面直角坐标系某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(1，3)，紧接着又由点(1，3)沿直线运动到点(3，4)，所用总时间是10s。平面直角坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。则在整个过程中A．机器人的运动轨迹是一条直线B．机器人的路程为6mC．机器人的位移大小为7mD．机器人的平均速度大小为0.5m/s5、(本题9分)如图所示，相同的两木块M、N，中间固定一轻弹簧，放在粗糙的水平面上，用力将两木块靠近使弹簧压缩，当松手后两木块被弹开的过程中，不计空气阻力，则对两木块和弹簧组成的系统有()A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量、机械能都不守恒6、(本题9分)火星和木星沿各自的轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．火星与木星公转周期相等B．相同时间内，火星与太阳连线扫过的而积等于木星与太阳连线扫过的面积C．太阳位于它们的椭圆轨道的某焦点上D．火星和木星绕太阳运行角速度始终相等7、(本题9分)下列运动中，任何1秒的时间间隔内运动物体速度改变量完全相同的有(空气阻力不计)（）A．自由落体运动 B．平抛物体的运动C．竖直上抛物体运动 D．匀速圆周运动8、(本题9分)如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J9、2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少10、(本题9分)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（）A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害11、从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度—时间图象如图所示。在0～t2时间内，下列说法中正确的是（）A．物体I所受的合外力不断减小，物体II所受的合外力恒定B．在第一次相遇之前，t1时刻两个物体I、II相距最远C．物体I一定在t2时刻之前追上物体IID．两个物体I、II的平均速度大小都是12、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为10m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:（1）.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有__________．(填写字母代号)A．秒表

B．刻度尺

C．天平

D．交流电源(2)运用公式对实验条件的要求是__________,为此所选择的纸带第1、2点间的距离应接近__________________________________(3).根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个__________(4).从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=__________,此过程中物体动能的增加量△Ek=__________;（结果保留两位有效数字）(5).通过计算,数值上△Ep__________△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为__________14、(本题9分)用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，除待测电池、电键、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电压表：量程3V，内电阻约40kΩC．电压表：量程15V，内电阻约60kΩD．滑动变阻器：0～200Ω，额定电流1AE．滑动变阻器：0～50Ω，额定电流2A（1）为了使测量结果尽量准确，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填仪器的字母代号）。（2）完成电路的实物连线_____。（3）某同学根据记录的数据在图中画出U﹣I图象，根据图象读出电池的电动势E＝_____V，求出电池内阻r＝_____Ω．（结果均保留三位有效数字）15、(1)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，已有重锤、铁架台、导线、铁夹、纸带、打点计时器、电源，还需要的器材是___________。(2)实验中打点计时器接周期为T的交流电源，该同学得到的一条理想纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A，B，C到O点的距离如图所示，已知重物的质量为m，重力加速度为g则从打下点到B点的过程中，重物增加的动能为______________(表达式用已知物理量的字母表示)(3)若代入实验数值计算发现重力势能的减少量△E略大于动能的增加量△Ek，这是因为________。(4)该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出对应的下落距离h，以v2为纵轴，以h为横轴画出图象，应是下图中的_______(填选项的字母)三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m＝lkg的小物体（可视为质点），以v0＝7m/s的初速度从底端冲上倾角为α＝53°，长度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高点以水平速度vc＝3m/s冲上传送带．传送带正以速度v＝5m/s顺时针转动，其水平长度CD为12m，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1．小物体从D点平抛，恰好沿P点切线进入口径很小的光滑圆管轨道中，圆心为O，轨道半径R＝1m，且OP与竖直方向的夹角为θ＝60°，Q点为轨道最高点（不计空气阻力，取g＝10m/s2）．求：（1）小物体与斜面的动摩擦因数μ0；（2）小物体通过传送带CD所用的时间；（3）小物体在Q点对圆弧轨道的作用力．17、（10分）(本题9分)假设在月球上的“玉兔号”探测器，以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，已知月球半径为R，引力常数为G．(1)求月球的密度．(2)若将该小球水平抛出后，小球永不落回月面，则抛出的初速度至少为多大？

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、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。2、D【解析】

设地球半径为R，则行星的半径为4R，根据开普勒第三定律得：解得：地球的公转周期为1年，则说明该行星的公转周期为8年．A.10年与计算结果不符，故A不符合题意．B.2年与计算结果不符，故B不符合题意．C.4年与计算结果不符，故C不符合题意．D.8年与计算结果相符，故D符合题意．3、B【解析】在水平方向上有x=vt，在竖直方向上有y=12gt2，则tanα=点睛：解决本题的关键知道平抛运动的在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及掌握水平方向和竖直方向上的位移公式．4、D【解析】

A.画出机器人运动的轨迹如图所示：可知机器人的轨迹不是直线；故A错误.B.机器人的轨迹为两段直线，前一段长度：s1=32+C.机器人的位移：x=3D.平均速度：v=5、B【解析】两木块相同，与地面的摩擦力相同，则两木块被弹开时，A、B与弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统动量保持不变；在整个过程中除弹簧弹力做功外，还有摩擦力做功，则物体A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒，故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件即可解题，动量守恒的条件是系统合外力为零；机械能守恒的条件是系统只有重力或弹力做功.本题是一道基础题．6、C【解析】所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，则轨道不同周期不同，角速度不同，则AD错误；对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，则近日点速度快，远日点速度慢；因火星和木星是不同的行星，则相同时间内，火星与太阳连线扫过的而积不等于木星与太阳连线扫过的面积，则B错误；所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，则C正确；故选C．点睛：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律=K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心体有关．7、ABC【解析】自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动的加速度都为g，根据△v=at=gt，可知△v的方向竖直向下，不变，相等时间，大小相等，匀速圆周运动合力是向心力，方向时刻变化，则在相等的两段时间内，物体速度的变化量是变化的，ABC正确D错误．8、CD【解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.9、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．10、BCD【解析】

A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；B.汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.C.相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；D.如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D正确.11、ABC【解析】

A．根据图象的斜率表示加速度，由图象可知，物体I做加速度越来越小的加速运动，所受的合外力不断减小，物体II做匀减速直线运动，所受的合外力不变，故A正确；B．速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知在第一次相遇之前，时刻两物体面积差最大，相距最远，故B正确；C．t2时刻，物体I的位移比物体II的位移大，两者又是从同一地点同时开始运动的，故物体I一定在t2时刻之前追上物体II，故C正确；D．物体II做匀减速直线运动，由图可知，0～t2时间内，物体II的平均速度由于t2时刻，物体II的位移比物体I的位移小，所以物体II的平均速度大小于物体I，故D错误。故选ABC。12、AD【解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）BD（2）打第一点速度为零2mm（3）C（4）0.50J0.48J（5）大于阻力【解析】（1）A.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，需要满足，根据打点计时器打出的纸带求速度，不用秒表，而打点计时器需要用到低压交流电源，故A错误，D正确；B．需要用刻度尺测量物体下落的高度，故B正确；C．等号两边的质量约去，不用天平，故C错误．故选：BD．（2）运用公式验证机械能守恒，要求打第一个点的速度必须为零．根据自由落体运动的位移时间关系，==0.002m=2mm，所以所选择的纸带第1、2点间的距离应接近2mm．（3）根据，，图像应为C；（4）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：△EP=mgh=1.0×10×0.05J=0.50J匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：，动能变化量：△EK==0.48J；（5）由(4)可知重力势能的减小量大于动能的增加量，其原因是物体下落过程中存在阻力．点睛：根据自由落体运动的位移时间关系，纸带第1、2点间的距离应接近2mm；测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能；根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值；该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．14、BE如图所示：1.482.47【解析】

第一空.一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择B，第二空.为方便实验操作，调节滑动变阻器时示数变化明显，滑动变阻器应选择E；第三空.根据图示