安徽省淮南市第一中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE17-安徽省淮南市第一中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。多选题漏选得2分，选错或不选得0分。）1.下列说法正确的是（）A.相对论和量子力学的出现彻底否认了经典力学B.经典力学适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体C.开普勒的三大定律揭示了行星运动的规律，其中的第三定律只适用于椭圆轨道而不适用于圆形轨道D.卡文迪许通过“漂亮”的扭秤试验测出了万有引力常量的值，使得牛顿的万有引力定律能够定量解决更多的问题【答案】D【解析】【详解】AB．我们现在的力学分为经典力学和量子力学，其中经典力学是指以牛顿的三大定律为基础的现代力学体系，其适用范围是宏观低速；在微观高速状况下，要用量子力学和相对论来说明，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学仍旧是正确的，选项AB错误；C．开普勒的三大定律揭示了行星运动的规律，其中的第三定律即适用于椭圆轨道也适用于圆形轨道，选项C错误；D．卡文迪许通过“漂亮”的扭秤试验测出了万有引力常量的值，使得牛顿的万有引力定律能够定量解决更多的问题，选项D正确。故选D。2.如图所示，物体A以速度沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当细线与水平方向的夹角为时，B的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】将A物体速度按图示两个方向分解，如图所示由绳子速率而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率故ACD错误，B正确。故选B。【点睛】物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体B的速率，将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何学问求解B的速率，再探讨B的运动状况。3.一河宽60m，船在静水中速度为4m/s，水流速度为3m/s，则（）A.过河的最短时间为15s，此时的位移是75mB.过河的最短时间为12s，此时的位移是60mC.过河的最小位移是75m，所用时间是15sD.过河的最小位移是60m，所用时间是12s【答案】A【解析】【详解】AB．当静水速的方向与河岸方向垂直时，渡河时间最短沿水流方向上的位移x=v水t=3×15m=45m此时船位移故A正确，B错误；CD．静水速大于水流速，当静水速和水流速的合速度方向与河岸垂直时，将沿合速度方向运动，渡河位移最短，为60m．渡河的时间故CD错误。故选A。4.将一物体以初速度水平抛出，落地时速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为，则物体在空中的飞行时间为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】物体水平抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由题意得落地时竖直方向的分速度为又联立解得故选D。5.如图所示，两根细线长度之比为，两小球质量之比为，都绕点在光滑水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动，保持在一条直线上。则细线上的张力大小之比是为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】对A位置小球受力分析，可知对B位置小球受力分析，可知解得细线上的张力大小之比，A正确，BCD错误。故选A。6.如图所示，小球以正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为（重力加速度为g）（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向竖直方向由几何学问得解得故A正确。7.某质量为的战舰，其额定功率为，最大航速为。在一次航行中，战舰上的速度计显示速度为，已知此时战舰以额定功率航行，则其加速度的大小是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】战舰以最大航速匀速前进时，有则在一次航行中，速度为有得又解得战舰的加速度大小选项A正确，BCD错误。故选A。8.质量为的物体从高出地面处由静止自由下落，落至地面掉入沙坑处停止不考虑空气阻力，物体在沙坑中受到的平均阻力为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】依据动能定理，对整个过程有解得故选C。9.已知太阳的质量为，万有引力常量为，某行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，下列表达式中正确的有（）A.该行星的线速度大小B.该行星的角速度大小C.该行星的向心加速度大小D.该行星的周期【答案】ABC【解析】【详解】行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力供应，则可得该行星的线速度大小该行星的角速度大小该行星的向心加速度该行星的周期故选项ABC正确，D错误。故选ABC。10.探讨表明，地球自转在渐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，下列说法中正确的是（）A.地球两极处重力加速度变小B.地球赤道处重力加速度变大C.地球第一宇宙速度不变D.地球同步卫星的高度不变【答案】BC【解析】【详解】A．物体在地球两极处，不随地球转动，重力等于万有引力解得地球自转变慢，不会影响此处的重力加速度，故A错误；B．物体在赤道处，万有引力与重力的差值供应向心力地球自转渐渐变慢，则周期T变大，地球赤道的重力加速度变大，故B正确；C．地球近地卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度大小等于第一宇宙速度，由万有引力供应向心力解得线速度随着地球自转渐渐变慢，自转周期T增大，第一宇宙速度不变，故C正确；D．地球同步卫星运行周期与地球自转周期相同周期T变大，则轨道半径r增大，故D错误。故选BC。11.如图所示，长为的细绳一端固定，另一端系一质量为的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，下列表达式中正确的有（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【详解】小球受重力和绳的拉力作用，二者合力供应向心力，如图所示：由几何关系可得：，依据牛顿其次定律，有：所以：，，故：AC正确，BD错误；故选AC。12.如图，一质量为的光滑大圆环，其半径，用一细轻杆固定在竖直平面内。套在大环上质量为的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度。当小环滑到大环的最低点时，小环对大环的挤压力为，下列说法中正确的有（）A.小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为B.小环滑到大环的最低点时，小环的速度大小为C.小环从起先到第一次到达大环最低点过程克服阻力做功为D.从起先到小环最终停止，所产生的摩擦内能肯定为【答案】AC【解析】【详解】A．小环滑到大环的最低点时，大环受到重力和小环对大环向下的力、轻杆拉力，轻杆拉力等于大环重力与小环对大环的挤压力之和，大小为24N，所以此时大环对轻杆拉力的大小为24N，A正确；B．小环滑到大环的最低点时，小环受到向上的弹力、重力，合力供应向心力，由公式解得B错误；C．小环从起先到第一次到达大环最低点过程，由动能定理可得C正确；D．大环有摩擦，所以小环最终停止的位置不肯定是大环最低点，从起先到小环最终停止，重力势能的减小等于摩擦生热，则所产生的摩擦内能不肯定等于D错误。故选AC。二、试验题（每空2分，共14分）13.某试验小组同学在“探讨平抛物体的运动”试验中，只画出了如图所示的曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点，量得。又量出它们之间的竖直距离分别为，，（）利用这些数据，可求得：(1)物体抛出时的初速度大小为_____；(2)物体经过时速度大小为_____。【答案】(1).(2).【解析】【详解】(1)[1]物体在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，依据题意可知从A到B的时间和从B到C的时间相同，故依据逐差法可得解得故抛出的初速度为(2)[2]竖直方向自由落体运动，依据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有14.某试验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，试验装置如图甲所示。让重锤从高处由静止起先下落，打点计时器在重锤拖着的带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。(1)对于该试验，下列操作中对减小试验误差有利的是_____。（双选）A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上C．精确测量出重物的质量D．先释放重物，再接通电源(2)选出一条清楚的纸带如图乙所示，其中点为打点计时器打下的第一个点，为三个计数点，打点计时器通以频率为的交变电流。用分度值为的刻度尺测得，，，在计数点和、和之间还各有一个点，重锤的质量为。重力加速度，甲同学依据以上数据算出：当打点计时器打到点时重锤的重力势能比起先下落时削减了_____；此时重锤的速度_____，此时重锤的动能比起先下落时增加了_____。（三个空的结果均保留三位有效数字）(3)大多数同学的试验结果显示，重力势能的削减量大于动能的增加量，缘由是_____（单选）。A．利用公式计算重物速度B．利用公式计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采纳多次试验取平均值的方法【答案】(1).AB(2).1.85(3).1.90(4).1.81(5).C【解析】【详解】(1)[1]A．运用质量大，体积小重锤可以减小阻力的影响，即金属锤的密度较大，故A正确；B．须要调整打点计时器的限位孔，使它在同始终线上，减小摩擦阻力，故B正确；C．由可知，重物质量的大小并不影响测量结果，故C错误；D．打点计时器要先接通电源，再释放重物，使纸带利用率更高，故D错误。(2)[2]由题意知，打点计时器的频率为f=50Hz，故打点计时器的打点周期为当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能削减量为[3]打B点时重锤的速度为[4]此时重锤的动能增加量为(3)[5]AB．由两个公式知，此时已经默认重物下落时的加速度为重力加速度，即相当于已经默认了机械能守恒，故AB错误；C．重物重力势能的削减量大于动能的增加量，因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正确；D．采纳多次试验取平均值方法，则会使误差减，但仍有重力势能的削减量大于动能的增加量，故D错误。故选C。三、计算题（12分+12分+14分=38分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位，只有结果而没有过程的不能得分。）15.若已知土卫一绕土星公转半径为，公转周期为，万有引力常数为，土星半径为，试求：(1)土星的平均密度；(2)土星表面的重力加速度大小。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)土星做圆周运动的向心力等于万有引力联立得(2)土星做圆周运动的向心力等于万有引力联立得16.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg．求：（1）A、B两球分别通过C点的速度大小是多少？（2）A、B两球落地点间的距离．【答案】（1），；（2）3R【解析】（1）两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，对A球：，得对B球：，得：（2）依据平抛运动的规律，两球下落时间相等，，，水平方向做匀速运动，对A球：对B球：A、B两球落地点间的距离【名师点睛】A球到达最高点时，管壁对球的弹力方向向下，大小为3mg，由重力和弹力供应向心力，由牛顿其次定律求出A球在最高点速度．B球到达最高点时，管壁对球的弹力方向向上，大小为0.75mg，由重力和弹力供应向心力，由牛顿其次定律求出B球在最高点速度．依据平抛运动的规律，分别求出水平位移，相减得出．17.如图所示，将一可视为质点质量为的滑块放在P点（此时弹簧已被压缩），松开手在弹簧的作用下将其从静止弹出，通过一段水平面再沿着半径为的光滑圆形竖直轨道运动（O与分别为轨道的进口和出口，二者并不重合。此装置类似于过山车），滑块在水平面PB上所受的阻力为其自身重力的0.5倍，PB长为，O为中点，面与水平面CD的高度差为，B点离C点的水平距离为。（不计空气阻力，重力加速度大小取）。(1)若滑块恰好能越过A点，试推断滑块能不能落到CD平面；(2)若滑块能从B点平抛后落在C点，则原来弹簧的弹性势能为多少；(3)要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道，求原来弹簧的弹性势能应满意什么条