2024年湖南省永州市宁远县第一中学物理高一下期末监测试题含解析

2024年湖南省永州市宁远县第一中学物理高一下期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A．GMm(R+h)2B．GMm2、(本题9分)一物体在水平面上做直线运动，其速度时间图像如图所示，根据该图像可知：（）A．物体在t＝1S时刻改变运动方向B．前2s内合力对物体做正功C．前2s内合力冲量为0D．第1s内和第2s内加速度相同3、(本题9分)2015年1月9日亚洲杯足球赛在澳大利亚举行，分在B组的中国队三战全胜挺近淘汰赛．如图所示是我国队员训练时在地面不同点进行射门训练，踢出的足球飞跃守门员形成三条飞行路径，三条路径在同一平面内，其最高点是等高的且到达最高点速度沿均沿水平方向．忽略空气对飞行的影响，关于这三条路径，下列说法正确的是()A．沿路径1飞行的足球其踢出时速率最大B．沿路径2飞行的足球的初速度的水平分量最大C．沿路径3飞行的足球运动的时间最长D．沿各路径飞行的足球的初速度的竖直分量相同4、(本题9分)如图所示，将质量为的小球以初速度大小由地面竖直向上抛出。小球落回地面时，其速度大小。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于（）A． B． C． D．5、(本题9分)关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率与时间成反比C．由P=Fvcosθ可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大6、(本题9分)在同一平台上的O点抛出的3个物体，做平抛运动的轨迹均在纸面内，如图所示，则3个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC，下落的时间tA、tB、tC的关系”关系分别是（）A．vAvBvCtAtBtCB．vAvBvCtAtBtCC．vAvBvCtAtBtCD．vAvBvCtAtBtC7、一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在空中的运动时间为0.8sB．物体抛出时离地而的高度为3.2mC．物体抛出点到落地点的水平距离为6mD．物体运动过程中重力做功的平均功率为40W8、(本题9分)如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fLD．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx+(F－f)L9、(本题9分)如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为R/2。轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，小球在水平面上的落点为C，则（）A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为D．OC之间的距离为2R10、(本题9分)如图所示，取稍长的细竹杆，其一端固定一枚小铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A．B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶．在离木板一定距离的同一高度处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图)．则下列说法中正确的是()A．A镖的质量一定比B镖的质量大B．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大C．B镖插入靶时的末速度一定比A镖插入靶时的末速度大D．B镖的运动时间比A镖的运动时间长11、(本题9分)在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（）A．图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、bB．图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的两点a、bC．图丙中离点电荷等距的任意两点a、bD．图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b12、(本题9分)光滑的水平面上有一辆小车处于静止状态，在力F作用下小车开始加速，如图所示，则（）A．力F对小车做正功 B．力F对小车做负功C．合力对小车做正功 D．以上说法都不对二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。A．B．C．D．14、（10分）(本题9分)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h(h远大于b)时的速度，重力加速度为g。(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________。(用题目所给物理量的符号表示)(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能(选填“大于“或“小于”)(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______A．减小挡光片上端到光电门的距离hB．增大挡光片的挡光宽度bC．适当减小挡光片的挡光宽度b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)多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度．现有一小型多级火箭，质量为M，第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动．若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为H．试求：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度．（2）第一级发动机做匀加速运动的时间．（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间．16、（12分）(本题9分)将小球以3m/s的速度平抛出去，他落地时的速度为5m/s,求：小球在空中飞行的时间及水平位移．（取g＝10m/s2）17、（12分）(本题9分)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．

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】

根据万有引力的大小公式为F=GMmr2，r=R+h【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式F=GMm2、C【解析】A、物体t=1s时刻运动方向没有改变，仍然为正方向，故A错误．B、前2s内物体的速度变化量为零，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对物体做功为零，故B错误．C、前2s内物体的速度变化量为零，动量的变化量为零，由动量定理知，合力冲量为0，故C正确．D、根据速度时间图线的斜率表示加速度，知第1s内和第2s内加速度大小相等、方向相反，则加速度不同，故D错误．故选C．【点睛】速度的正负表示运动的方向．速度时间图线的斜率表示加速度，根据速度的变化，由动能定理分析合力做功的正负．由动量定理求合力的冲量．3、D【解析】采用逆向思维，足球做平抛运动，由于高度相同，根据h=gt2知，运动的时间相同，故C错误．路径3足球的水平位移最大，根据v=x/t知，沿路径3运动的足球在最高点的速度最大，即初速度在水平方向上分量最大．故B错误．因为时间相等，根据vy=gt知，沿各路径飞行的足球初速度的竖直分量相同，故D正确．根据平行四边形定则知，沿路径3的水平分速度最大，竖直分速度相等，则沿路径3飞行的足球踢出时的速率最大，故A错误．故选D．点睛：本题采用逆向思维分析比较简捷，解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．4、D【解析】

小球向上运动的过程，由动能定理得小球向下运动的过程，由动能定理得联立解得故D正确，ABC错误。故选D。5、D【解析】

功率是描述一个物体做功快慢的物理量，故A错误．由P=W/t可知，当功一定时，功率与时间成反比，故B错误．当F与v垂直时，则功率等于零，故C错误．根据知，做功越快，功率越大，故D正确．故选D6、C【解析】

三个物体都做平抛运动，由可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以物体水平方向做匀速直线运动，则有得取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，则故ABD错误，C正确。故选C。7、ABD【解析】

A.根据平行四边形定则知，物体落地的竖直分速度，则物体在空中运动的时间；故A正确.B.物体离地面的高度；故B正确.C.物体抛出点到落地点的水平距离x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C错误.D.物体运动过程中重力做功的功率；故D正确.8、BCD【解析】

A项：对物块，根据动能定理得：则物块的动能为，故A错误；B项：对小车，由动能定理得：，，则此时小车的动能为，故B正确；C项：系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为，故C正确；D项：这一过程中，由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为，故D正确．9、BC【解析】由A到B，由动能定理,在B点只有重力提供向心力，小球抛出，由平抛运动规律可知小球做平抛运动，B对；C对；10、BD【解析】

平抛运动的规律与物体的质量无关，所以不能判断AB质量的关系，故A错误；根据知，B下降的高度大，则运动的时间长，根据x=v0t知，水平位移相同，则A的初速度大于B的初速度，故BD正确；由于A的初速度大于B的初速度，所以不能判断出B镖插入靶时的末速度一定比A镖插入靶时的末速度大，故C错误．所以BD正确，AC错误．11、AB【解析】

A．a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，故A正确；B．两个等量异号点电荷的连线上，据电场线的对称性可知，a、b两点电场强度相同，故B正确；C．离点电荷Q等距的任意两点a、b电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故C错误；D．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O等距的任意两点a、b场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误。12、AC【解析】

AB．小车向右运动故位移向右，力F对物体做功为：由于，故力F做正功，故A正确，B错误；C．小车做加速运动，根据动能定理可得：故合力做正功，故C正确；D．由ABC可知，D错误；故选AC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A正确。14、(M-m)gh=12(M-m)【解析】（1）系统重力势能的减小量为：△Ep=（M-m）gh，

物块经过光电门的瞬时速度为：v＝bt，

则系统动能的增加量为：△Ek＝12(M+m)v1=12(M+m)(bt)1．

则机械能守恒的表达式为：(M−m)gh＝12(M+m)(b（1）光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能．

（3）为减小上述△v对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，故C正确．

点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，抓住系统重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证，知道实验误差的来源．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)(2)(3)【解析】

（1）由题意知火箭达到最大速度时加速度为零，设发动机牵引力为F，则：F=f+Mg额定功率为P，所以最大速度有：（2）由题意知做匀加速运动，加速度a不变，功率为P，设匀加速运动的最大速度为v1，时间为t1，此时牵引力为F1，