湖南省张家界市2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE17-湖南省张家界市2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题1.万有引力定律是下列哪位科学家发觉的A.牛顿 B.开普勒 C.卡文迪许 D.法拉第【答案】A【解析】【详解】牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）探讨的基础上，凭借他超凡的数学实力，发觉了万有引力定律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；发觉了万有引力定律；创立了微积分2.关于经典力学，下列说法错误的是A.由于相对论、量子力学的提出，经典力学已经被完全否定B.经典力学可看作相对论、量子力学在肯定条件下特别情形C.经典力学在宏观物体、低速运动、引力不太大时适用D.经典力学对高速运动的微观粒子不适用【答案】A【解析】【详解】相对论、量子力学的提出，没有否定经典力学，只是对力学的完善；经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特别情形，对于高速、微观的情形经典力学不适用，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学。A．描述与分析不符，故A符合题意B．描述与分析相符，故B不符题意C．描述与分析相符，故C不符题意D．描述与分析相符，故D不符题意3.如图所示，一重为G的物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面对右匀速运动一段距离x．在此过程中，重力G和恒力F对物块所做的功分别为（）A.0，Fxcosα B.0，Fx C.Gx，0 D.Gxcosα，0【答案】A【解析】由功的公式可得恒力做功为：，因重力的方向与位移的方向垂直，所以重力做功为0，故选A正确。点睛：本题考查功的公式，在解题时要留意夹角为力和位移之间的夹角。4.如图所示，洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了A.自由落体运动B.离心运动C.平抛运动D.匀速直线运动【答案】B【解析】【详解】水滴依附的附着力是肯定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动而被甩掉，故应用了离心运动；故选B。【点睛】做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消逝，或者不足以供应圆周运动所需的向心力的状况下，就做渐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．5.如图所示，一卫星绕地球运动，运动轨迹为椭圆，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远。卫星运动速度最大的位置是A.A点 B.B点C.C点 D.D点【答案】A【解析】【详解】卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，依据开普勒其次定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小。A．A点与分析相符，所以A正确B．B点与分析不符，所以B错误C．C点与分析不符，所以C错误D．D点与分析不符，所以D错误6.如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为ωa、ωb，则下列关系正确的是A.， B.，C.， D.，【答案】D【解析】【详解】电扇上的a、b两点在同一扇叶上属于共轴转动，具有相同的角速度，所以，由于线速度，而且由图可知，所以。故选D正确。7.“科学真是迷人。”假如我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够依据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数为G，用M表示月球质量，关于月球质量，下列说法正确的是（）A.M= B.M=C.M= D.M=【答案】A【解析】【分析】在月球表面，物体的重力与万有引力相等，由此列式可求得月球的质量。月球绕地球做圆周运动时，依据万有引力供应向心力列式，也能求得月球的质量。【详解】A、B项：在月球表面，物体的重力与万有引力相等，则有，，可得月球的质量为，故A正确，B错误；C、D项：月球绕地球做圆周运动时，依据万有引力供应向心力得，由于r表示轨道半径，而R表示月球半径，可得地球质量，故C、D错误。故应选：A。【点睛】解决本题时要驾驭两种求天体质量的方法：1、依据万有引力供应圆周运动向心力，可计算中心天体的质量M．2、在星球表面重力与万有引力相等，可以依据重力加速度和星球半径求得星球质量。8.汽车在水平马路上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】依据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，AB错误；由M向N减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于90°，故C正确、D错误。9.如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为A.mgh，mg(H－h) B.mgh，mg(H＋h) C.-mgh，mg(H－h) D.-mgh，mg(H＋h)【答案】D【解析】物体的重力势能为：Ep=mgh，其中h为物体到零势能点的高度，所以该物体落地时的重力势能为：Ep=−mgh；物体下落的始末位置的高度差为：H+h故重力做功为：W=mg(h+H)，故ABC错误，D正确。故选D。【名师点睛】解答本题要驾驭：重力做功只与物体始末位置有关，与路径无关，与零势能点的选取无关；重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零势能点不同，对应的重力势能就不同。10.把小球放在直立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示。快速松手后，球上升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）。松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽视弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是A.小球处于A位置时小球的机械能最小B.小球处于B位置时小球的机械能最小C.小球处于C位置时小球的机械能最小D.小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大【答案】A【解析】分析】依据机械能守恒的条件，通过能量的转化比较系统和小球在A、B、C三个位置机械能的大小【详解】对于系统而言，只有重力和弹簧弹力做功，动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统机械能守恒，所以小球处于A、B、C三个位置时系统机械能一样大；而对于小球而言，在A到B的过程中，弹簧对小球做正功，弹簧弹性势能减小，故小球机械能增加，B到C过程中小球只有重力做功，小球机械能不变，所以小球在A位置机械能最小，B、C位置小球机械能一样大。A．描述与分析相符，故A正确B．描述与分析不符，故B错误C．描述与分析不符，故C错误D．描述与分析不符，故D错误【点睛】要留意本题中问的是小球的机械能而不是系统机械能的变更11.在一根两端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R，（蜡块的直径略小于玻璃管的内径），轻重相宜，它能在玻璃管内的水中匀速上升。如图，当红蜡块从A端起先匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽视不计，关于红蜡块的运动以下说法正确的是A.运动轨迹是曲线 B.运动轨迹是直线C.速度大小不变 D.速度大小变更【答案】BC【解析】【详解】蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，都没有加速度，所以合运动肯定为直线运动，并且速度保持不变.A．轨迹为曲线与分析不符，故A错误B．轨迹为直线与分析相符，故B正确C．速度大小不变与分析相符，故C正确D．速度大小变更与分析不符，故D错误【点睛】两个匀速直线运动的合运动肯定是匀速直线运动.12.汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列推断正确的是A.汽车经过A，B两点时对路面压力值均等于车的重力B.汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力C.汽车经过A处于失重状态D.汽车通过A点时简单爆胎，所以汽车要低速通过凹处【答案】BD【解析】【详解】A．由于汽车做曲线运动，依据牛顿其次定律可知汽车经过A、B两点对路面的压力不等于重力，故A错误.B．汽车经过B点时存在向下加速度，由牛顿其次定律可知支持力N小于汽车重力，再结合牛顿第三定律可知压力小于重力，所以B正确.C．汽车经过A点时有向上的加速度，所以出于超重状态，B点时有向下的加速度，处于失重状态，故C错误D．因为处于超重状态下受到的压力比较大，所以在A处比较简单爆胎，故D正确13.人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（）A.h=－R B.h=－RC.v= D.v=【答案】AC【解析】【详解】依据万有引力供应向心力F万=F向，解得：又，把h的值代入上式中得，故选AC。【点睛】该题为天体运动的典型题型，由万有引力供应向心力，公式中量比较多，计算要当心。属于基础题。14.一物体在外力的作用下从静止起先做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变更如图所示。设该物体在和时刻相对于动身点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从起先至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A.， B.C. D.【答案】AC【解析】【详解】依据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；第一个内对物体应用动能定理有＝、在其次个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对二、试验题15.某爱好小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近的竖直砖墙，如图所示，已知当地重力加速度g该同学依据所学平抛运动的学问，求取频闪照片的拍摄周期和小石子的水平初速度。（1）他已经测出砖块的长度为a，还须要测量哪个数据（写出测量物理量及其物理符号）____________；（2）B点的竖直方向速度_________（用题设条件和测量的物理量的符号表示）；（3）照相机频闪周期T=___，小石子水平初速度___（用题设条件和测量的物理量的符号表示）。【答案】(1).砖块的厚度h(2).(3).(4).【解析】【详解】（1）[1]因为已经测出了每块砖的长度a，依据题设条件要求周期与初速度就还须要测出每块砖的厚度h（2）[2]依据在竖直方向上匀变速直线运动：可知：……①又在竖直方向上依据平均速度公式有：……..②联立①②解得：（3）[3]由（2）问①可知.[4]水平方向做匀速直线运动有：16.某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变更的关系。（1）图中所示的电磁打点计时器，应当配备的_________填（“沟通”或“直流”）电源。试验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的_________填（“左”或“右”）端垫起适当的高度。在平衡摩擦力时，小车_________（填“是”或“否”）须要与纸带连接；（2）试验中通过变更橡皮筋的________（填“长度”或“条数”）变更功的值；（3）操作正确的状况下，以功W为纵坐标，以________（填“v”、“”或“”）为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线。【答案】(1).沟通(2).左(3).是(4).条数(5).v2【解析】【详解】（1）[1]电磁打点计时器运用的是沟通电源。[2]由图可知，小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，为使橡皮筋做功等于合外力做功，须要适当垫高木板的左端，用重力的重量来平衡摩擦力。[3]因为纸带和限位孔间也有摩擦力，须要一起平衡掉，所以在平衡摩擦力时须要连上纸带.（2）[4]试验时，每次保持橡皮筋的形变量肯定，当有n根相同橡皮筋系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍。所以试验中不须要干脆去测量力和计算功，只要变更橡皮筋的条数，即可使做功按倍数增加。（3）[5]由动能定理，所以以v2为横坐标时作出的图线最接近一条倾斜的直线。17.如图，用自由落体法验证机械能守恒定律的试验中，若试验中所用重物的质量m=1kg，试验后打下点的纸带如图所示，打点间隔为T=0.02s，则记录A点时，重物动能Ek=__________J。从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量是_________J，要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，还必需求出____________，在实际试验中，重物质量_________（填“是”或“不是”）必需测量。（计算结果保留三位有效数字，g取9.8m/s2）。【答案】(1).0.0968(2).0.231(3).C点重物的动能(4).不是【解析】【详解】[1]A点是OB段的中间时刻，所以A点的瞬时速度是OB的平均速度，即：记录A点时，重物动能：[2]从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量为：[3]要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，已知A点重物的动能和从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量，因此还必需求出C点重物的动能。[4]试验中重力势能的减小量等于动能的增加量，由于都包含质量，故质量可以消去，所以本试验中不是必需测量质量三、计算题18.将一个小球以10m/s的速度沿水平方向抛出，小球经过1s的时间落地。不计空气阻力作用。求：（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角。【答案】5m，θ=45°【解析】试题分析：物体下落高度h=gt2="5"m落地时，竖直方向速度vy="gt"="10"m/s所以，落地时速度v=m/s设落地速度与水平方向夹角为θ，tanθ=，所以θ=45°考点：考查了平抛运动点评：在分析平抛运动时，我们一般将其分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动19.若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度。（2）海王星的第一宇宙速度。【答案】(1)g=9.8m/s2(2)v=15.8km/s【解析】【分析】依据万有引力等于重力，结合海王星和地球的质量关系以及半径关系，求出表面重力加速度之比，从而求出海王星表面的重力加速度；依据万有引力供应向心力，结合海王星和地球质量的关系以及半径的关系，求出第一宇宙速度之比，从而求出海王星的第一宇宙速度大小.【详解】（1）依据：得：海王星质量和地球质量之比为16：1，半径之比为4：1，则表面的重力加速度之比为1：1，可以知道海王星表面的重力加速度为g=9.8m/s2.（2）依据：得第一宇宙速度：海王星质量和地球质量之比为16：1，半径之比为4：1；则第一宇宙速度之比为2：1，地球的第一宇宙速度为7.9km/s；可以知道海王星的第一宇宙速度为v=15.8km/s.答：（1）海王星表面的重力加速度为g=9.8m/s2.（2）海王星的第一宇宙速度是v=15.8km/s20.如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b。已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP=kx2。求在下述两种状况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度。(1)地面光滑；(2)物体与地面的动摩擦因数为μ。【答案】（1）（2）或【解析】试题分析：当地面光滑时，依据机械能守恒即可求解；当表面不光滑时，摩擦力做功，可利用动能定理求解。(1)地面光滑状况下。弹簧达到原长时，物体速度最大，为v1。弹簧被压缩后，弹性势能Ep=kb2依据机械能守恒有：解得：v1==(2)物体与地面的动摩擦因数为状况下。当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度最大，为v2。设这时弹簧的形变量为s，有：ks=μmg此时，弹簧弹性势能为：依据能量守恒定律有：则有：联立解得：或点睛：本题主要考查了含弹簧能量问题，明确最大速度的位置是解题的关键，敏捷应用动能定理和机械能守恒求解即可。21.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实力与最终速度。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更及高度不同引起的重力变更，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起先工作，直到最大速度时的运行时间。【答案】(1)(2)(3)【