河北省保定市2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE17-2024-2025学年度其次学期期末调研考试高一物理试题一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。第1~8题只有一个选项符合题目要求，9~12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.下列关于万有引力定律的说法中正确的是（）A.随意两个物体之间都存在万有引力，其大小跟两个物体的质量之和成正比B.当两个物体无限靠近时，它们之间的万有引力将趋于无穷大C.万有引力定律的发觉说明天上和地上的物体遵循同样的科学法则D.牛顿发觉万有引力定律并通过试验测出了引力常量的数值【答案】C【解析】【详解】A．随意两个物体之间都存在万有引力，其大小跟两个物体的质量之积成正比，故A错误；B．当两个物体无限靠近，物体不能被看成质点，万有引力定律公式不再适用，所以不能得到万有引力趋于无穷大的结论，故B错误；C．万有引力定律的发觉说明天上和地上的物体遵循相同的科学法则，故C正确；D．牛顿发觉万有引力定律，但卡文迪许通过试验测出了引力常量的数值，故D错误。故选C。2.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。乘客随摩天轮上的座舱运动，可视为在竖直面内的匀速圆周运动，对于乘客来说（）A.受到的合力为零 B.加速度不变C.速率不变 D.速度不变【答案】C【解析】【详解】A．乘客随摩天轮上的座舱运动，可视为在竖直面内的匀速圆周运动，对于乘客来说，所受的合外力指向圆心，供应乘客作匀速圆周运动的向心力，故A错误；B．乘客作匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向发生变更，总是指向圆心，故B错误；C．乘客作匀速圆周运动的速度大小不变，即速率不变，故C正确；D．乘客作匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻发生变更，即速度发生了变更，故D错误。故选C。3.学校物理课外爱好小组依据生活阅历猜想并绘制小船过河的情境图，如图所示，然后利用遥控小船进行验证。图中实线为河岸，空心箭头表示船头，实线箭头代表河水流淌的方向且河水流速不变，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。已知小船相对于静水的速度不变，则下列四幅图中可能得到胜利验证的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】A．静水速垂直于河岸，合速度的方向偏向下游，且过河时间最短，故A正确；B．依据平行四边形定则知，合速度的方向正好平行河岸，无法过河，故B错误；C．由于流水有速度，由运动的合成可知，不行能出现此现象，故C错误；D．船头的指向为静水速的方向，静水速的方向与流水速度的合速度的方向不行能是图示方向，故D错误。故选A。4.如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为探讨对象（系统），则此系统在从子弹起先射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A.动量守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能不守恒C.动量守恒、机械能不守恒D.动量不守恒、机械能守恒【答案】B【解析】【详解】略5.如图所示，质量分别为m、2m的A、B小球固定在轻杆的两端，可绕水平轴O无摩擦转动。已知杆长为l，水平轴O在杆的中点，初始时A、B、O在同一A竖直线上。给B球一个水平向右的初速度，在杆绕轴O转过90°A.小球A和B的重力势能变更量之和为B.小球A和B的重力势能变更量之和为C.杆对小球A不做功，小球A的机械能守恒D.A球和B球的总机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】AB．在杆绕轴O转过90°的过程中，小球A的重力势能减小，B的重力势能增加mgl，那么小球A和B的重力势能变更量之和为，故AB错误；

C．假设没有B球，则当A球从最高点摆到水平位置时动能要增加，而现在有球B存在时，球A从最高点到水平位置时动能减小，可知肯定是杆对A做负功，机械能减小，选项C错误；D．A、B组成的系统在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确；

故选D。6.把地球看作半径为R的球体，质量为M，其自转周期为T，地球的同步卫星质量为m，距离地表的高度为h，引力常量为G，则（）A.同步卫星的线速度大小为 B.同步卫星的线速度大小为C.地球的质量 D.地球的质量【答案】B【解析】【详解】A．同步卫星的线速度大小为故A错误；B．同步卫星由万有引力供应向心力解得故B正确；CD．同步卫星由万有引力供应向心力解得故CD错误。故选B。7.如图所示，把一物体分别放在光滑水平面和光滑斜面上，分别施加水平作用力F1和沿斜面对上的作用力F2。物体均从静止起先，以相同的加速度沿力的方向移动相同的距离，此过程中两力的平均功率分别为P1和P2，则（）A.F1>F2 B.F1=F2 C.P1<P2 D.P1=P【答案】C【解析】【详解】AB．依据牛顿其次定律知水平面上有斜面上则故AB错误；CD．两次物体的初速度、加速度、位移都相同，则物体获得的速度相同，拉力的功率可见故C正确，D错误。故选C。8.2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭胜利将新一代载人飞船试验船送人预定轨道，拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕，下图是试验船返回地球的示意图。假设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，试验船初始时在距地球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，然后在A点点火变轨进入椭圆轨道IIA.在A点点火的目的是增大试验船的速度B.在B点点火的目的是增大试验船的速度C.试验船在轨道I上运行时的加速度大于在轨道III上运行时的加速度D.试验船在轨道III上绕地球运行一周所需的时间为【答案】D【解析】【详解】A．试验船初始时在距地球表面高度为3R的圆形轨道I上运动时为匀速圆周运动，万有引力供应向心力，即万有引力等于须要的向心力，当在A点点火后做向心运动，则须要的向心力减小，依据可知在A点点火的目的是减小试验船的速度，故A错误；B．试验船在椭圆轨道Ⅱ的B点做向心运动进入圆轨道I，则须要在B点点火减速，故B错误；C．由图可知，试验船在轨道I上运行时的半径大于在轨道III上运行时的半径，依据万有引力供应向心力，即可知试验船在轨道I上运行时加速度小于在轨道III上运行时的加速度，故C错误；D．在近地轨道III处试验船受到的万有引力近似等于地球表面的重力，依据万有引力供应向心力，即解得故D正确。故选D。9.将某物体以初速度从某高度处水平抛出，落地时速度大小为，忽视运动过程中的空气阻力，重力加速度为g，则（）A.抛出时的高度为 B.抛出时的高度为C.在空中运动的时间为 D.在空中运动的时间为【答案】AD【解析】【详解】速度偏转角为θ，则有所以竖直方向有则运动时间为下落高度为故选AD。10.质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到方向不变的水平力F的作用，以物体静止时的位置为初位置，F随位置x变更的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A.物体先做匀加速直线运动，后做匀速运动B.物体有可能做曲线运动C.在0~0.2m内力F所做的功为3JD.物体在经过x=0.2m的位置时速度大小为m/s【答案】CD【解析】【详解】A．在0~0.1m内，拉力渐渐增大，依据牛顿其次定律可知F=ma，加速度渐渐增大，故A错误；B．由于拉力的方向不变，物体由静止起先运动，故物体只能做直线运动，故B错误；C．在F－x图象中，与x轴所围面积表示拉力做功，故故C正确；D．在整个运动过程中，依据动能定理可得解得故D正确。故选CD。11.质量为M、带有光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平面上，如图所示。一质量为m的小球在圆弧轨道的最低点以水平速度冲上小车，已知M>m，小球最终返回最低点并与小车分别。下列说法正确的是（）A.在相互作用的过程中小球和小车系统在水平方向上动量守恒B.分别后小球向左做平抛运动C分别后小球向右做平抛运动D.分别后小球做自由落体运动【答案】AB【解析】【详解】A．在相互作用过程中小球和小车系统在水平方向上不受外力，则系统在水平方向上动量守恒，故A正确；

BCD．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取水平向右为正方向，整个过程中依据水平方向动量守恒得mv0=mv1+Mv2…①由系统的机械能守恒得mv02=mv12+Mv22…②联立①②解得因M＞m，则v1＜0，因此分别后小球向左做平抛运动，故B正确，CD错误。

故选AB。12.如图所示，小球从A点以速度水平飞出，恰好沿切线方向从B点进入半径为R的圆轨道，B点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为，C为圆轨道的最低点，已知重力加速度为g，不计一切阻力，则（）A.小球在B点的速度大小为B.小球在B点的速度大小为C.小球在C点时对轨道的压力等于其重力D.AB之间的水平距离为【答案】BD【解析】【详解】AB．小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道，依据速度的合成和分解和几何关系可知，小球在B处的速度故A错误，B正确；C．小球在B点时，设轨道对小球的支持力为F，那么解得由牛顿第三定律可得，小球进入圆轨道B点时，对轨道的压力大于重力，故C错误；D．由平抛运动规律可得，小球在B点的竖直分速度那么小球从A到B的运动时间A、B之间的水平距离故D正确。故选BD。二、试验题：本大题共2小题，其中第13小题6分，第14小题9分，共15分。13.某同学设计了一个探讨平抛运动的试验，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，试验时用如图所示的装置，将一块平板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，将小球从斜槽上由静止释放，小球撞在平板上留下痕迹A；将木板向后平移距离x，再将小球从斜槽上同一位置由静止释放，小球撞在木板上留下痕迹B；再将木板向后平移距离x，将小球还从斜槽同一位置由静止释放，得到痕迹C。(1)下列关于试验的说法中不正确的是______；A．斜槽轨道越光滑误差越小B．小球的质量越大体积越小，试验误差越小C．斜槽末端应保持水平D．小球在斜槽上由同一位置释放的目的是保证平抛的初速度相等(2)测量木板每次平移距离x以及AB间距离h1、AC间距离h2，当地重力加速度为g，计算小球的初速度表达式为______。【答案】(1).A(2).【解析】【详解】(1)[1]AC．为了保证小球的初速度水平，则斜槽的末端需切线保持水平，小球和斜槽间的摩擦不影响试验，故A错误，C正确；B．为了忽视空气阻力，小球做平抛运动，减小试验的误差，小球运用密度较大、体积小的钢球，故B正确；D．试验时为了保证初速度相同，每次让小球从同一高度由静止释放，h可以依据试验实际选取，不影响试验误差，故D正确。本题选不正确的，故选A(2)[2]依据△y=gT2得即A到B的时间为，平抛运动的初速度14.某学习小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的试验。（1）关于本试验步骤的叙述，操作有明显错误或不须要的有______（填步骤前字母代号）。A．打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程受到的阻力B．用天平测出重锤的质量C．把打点计时器接在用四节干电池串联而成的电源上D．先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤E．选择点迹清楚且第一、二点间距接近2mm的纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h0，h1，h2，……hn计算出对应点的瞬时速度功，v1，v2……vnF．分别算出和mghn，在试验误差范围内看是否相等（2）某同学截取一条符合要求的纸带，如图乙所示，用刻度尺测得起始点O到计数点A、B、C、D各点的距离分别为h0、h1、h2、h3，相邻计数点间时间间隔为T，从O到C的时间为t，若用O、C两点来验证机械能守恒定律，为了计算打下C点时的重物的速度大小，甲、乙、丙、丁四位同学供应了四个计算式，其中正确的是______。（填选项前的字母）A．甲同学：B．乙同学：C．同学：D．丁同学：（3）采纳正确计算式的同学发觉，以C点算出的重力势能减小量mgh2总比动能增加量略大些，这主要是因为_______。【答案】(1).BC(2).C(3).重锤带着纸带在运动中受到阻力，重力势能除了转化为动能之外，还有一小部分转化其他形式的能量。【解析】【详解】(1)[1]A．打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以削减纸带下落过程中的阻力，故A正确；

B．因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不须要用天平，故B错误；

C．打点计时器采纳沟通电源，故C错误；

D．用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，稳定后再释放重锤，故D正确；

E．打出的纸带中，点迹清楚，并且应选择前两点间距约为2mm的纸带，故E正确；

F．分别算出mvn2和mghn，在试验误差范围内看是否相等，故F正确；

本题选择错误的，故选BC。

(2)[2]ABC．因试验中存在阻力，重物下落时的实际加速度小于重力加速度，计算速度时应依据匀变速直线运动中中间时刻速度等于该过程的平均速度来求，正确的是丙同学；而甲、乙两同学供应的计算式是没有阻力作用下速度的理论值，不合理，故AB错误，C正确；

D．丁同学供应的计算式是求CD段的平均速度即求CD间中间时刻的速度，故D错误；

故选C。

(3)[3]供应正确计算式的同学发觉，以C点算出的重力势能mgh2总比mvC2略大些，这主要是因为试验中存在阻力，重物下落过程中削减的重力势能转化为重物的动能和因阻力产生的其他形式的能量。三、计算题：本大题共3小题，其中第15小题10分，第16小题12分，第17小题15分，共37分。15.2024年2月，一场突如其来的疫情席卷全国，来自全国各地的大批抗疫物资源源不断运往疫情的中心“武汉”。一辆货车装载物资后质量为2×104kg，运动过程中受到的阻力恒为货车重力的0.04倍，允许行驶的最大速度为25m/s。（g=10m/s(1)求货车以最大速度行驶时，发动机输出的功率P0；(2)假如从启动起先，发动机输出功率恒为P0，求lmin内（已达允许的最大速度）货车行驶的距离x。（计算结果保留整数）【答案】(1)2×105W；(2)719m【解析】【详解】(1)汽车以最大速度行驶时货车以最大速度行驶时，发动机输出的功率(2)从起动起先，依据动能定理解得16.长木板A静止放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的物体B以水平速度滑上长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变更状况如图