甘肃省庆阳市镇原中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE15-2024-2025学年度其次学期期末考试题高一物理一、选择题（每小题4分，共40分。在1~7小题给出的四个选项中，只有一个选项正确；8~10小题给出的四个选项中有多个选项正确。全选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.关于力对物体做功，下列说法正确的是（）A.滑动摩擦力对物体肯定做负功B.合外力对物体不做功，则物体的机械能不变C.作用力与反作用力的功代数和肯定为零D.静摩擦力可以对物体做正功【答案】D【解析】【详解】A．滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故A错误；B．合外力对物体不做功，动能不变，但重力势能可以改变，如匀速上升过程，合外力对物体不做功，机械能增大，故B错误；C．作用力的功与反作用力的功其代数和不肯定为零，例如物体在水平面上滑动时，地面对物体的摩擦力对物体做负功，物体对地面的摩擦力对地面做功为零，故C错误；D．静摩擦力可以对物体做正功，因为静摩擦力的方向可以与物体运动方向相同，例如：倾斜传送带靠静摩擦力把货物送到高处，静摩擦力对货物就做正功，故D正确；故选D。2.一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为v1，则它运动时间为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】将物体落地的速度进行分解，如图所示：则有：又由小球竖直方向做自由落体运动，有：vy=gt得：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论相符，选项D正确；故选D。3.人造地球卫星假如相对地面静止，就是同步卫星。已知地球半径为R，质量为M，自转周期为T，则同步卫星距地面的高度为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】同步卫星做圆周运动的向心力等于万有引力，则解得故选A。4.质量为2.0×103kg的汽车在平直的马路上行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍，已知汽车发动机的额定功率为80kW。若汽车从静止起先以1.0m/sA.10s B.20s C.30s D.40s【答案】B【解析】【详解】当汽车以恒定加速度启动时，依据牛顿其次定律得解得则匀加速直线运动的末速度匀加速运动的时间故B正确，ACD错误。故选B。5.某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是()A. B.C.v0cosθ D.v0sinθ【答案】A【解析】【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，依据平行四边形定则得，实际速度．故A正确，BCD错误．6.宇航员登上某一星球，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的平均密度差不多，则该星球质量大约是地球质量的（）A2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍【答案】C【解析】详解】依据万有引力等于重力，列出等式得依据密度与质量关系得星球的密度跟地球密度相同，则星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半径也是地球的2倍，由可知，星球质量是地球质量的8倍故选C。7.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（）A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为3∶1B.小球m1和m2的角速度大小之比为∶1C.小球m1和m2的向心力大小之比为3∶1D.小球m1和m2的线速度大小之比为3∶1【答案】C【解析】【详解】A．由于小球在竖直方向处于平衡状态，因此因此可得A错误；B．由于因此可得B错误；C．由于因此可得C正确；D．由于因此可得D错误。故选C。8.“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q胜利落月，如图所示．关于“嫦娥三号A.沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动减速才能进入轨道ⅡB.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期C.沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减小，机械能不变【答案】AD【解析】【详解】在轨道I上运动，从P点起先变轨，可知嫦娥三号做近心运动，在P点应当制动减速以减小向心力，通过做近心运动减小轨道半径，故A正确；轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的半径，依据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于轨道I上的周期，故B错误；在轨道Ⅱ上运动时，卫星只受万有引力作用，在P点时的万有引力比Q点的小，故P点的加速度小于在Q点的加速度，故C错误；依据开普勒其次定律可知，知在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对嫦娥三号做正功，嫦娥三号的速度渐渐增大，动能增加，重力势能减小，机械能不变，故D正确．故选AD.9.一行星绕恒星作圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则A.恒星的质量为 B.行星的质量为C.行星运动的轨道半径为 D.行星运动的加速度为【答案】ACD【解析】【详解】AC．设恒星的质量为M，行星绕恒星运动的半径为r，行星质量为m，则：解得故AC正确；B．依据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B项错误；D．设行星运动的加速度为a，则：故D项正确。故选ACD。10.如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s．则在此过程中（）A.摩擦力对物块做功为B.摩擦力对木板做功为C.木板动能的增量为D.系统由于摩擦而产生的热量为【答案】ACD【解析】【详解】A．木块运动的位移则摩擦力对物块做功为故A正确；B．木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为故B错误；C．依据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为，故C正确；D．系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为，故D正确。故选ACD。二、试验题（共20分）11.如图所示为小球作平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是1.25cm，照片与实际长度的比例为4：5，已知闪光频率是25Hz，则当地重力加速度的值为_______m/s2（保留两位小数），小球初速度大小为______【答案】(1).9.77(2).0.39【解析】【详解】[1]方格实际长度为1.25l，闪光时间为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，因此有△h=gT2由此得[2]小球水平方向匀速运动，因此有12.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”试验．（1）为验证机械能是否守恒，须要比较重物下落过程中随意两点间的________．A．动能改变量与势能改变量B．速度改变量和势能改变量C．速度改变量和高度改变量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必需运用的两种器材是________．A．沟通电源B．刻度尺C．天平(含砝码)（3）试验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能改变量ΔEp＝____________，动能改变量ΔEk＝__________．（4）大多数学生的试验结果显示，重力势能的削减量大于动能的增加量，缘由是________．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力影响D．没有采纳多次试验取平均值的方法【答案】(1).A(2).AB(3).ΔEp＝－mghB(4).ΔE＝m2(5).C【解析】【详解】（1）[1]．验证机械能守恒定律原理是看削减的重力势能和增加的动能是否相等，所以须要比较重物下落过程中随意两点间的动能改变量与势能改变量，故选A；

（2）[2]．电磁打点计时器运用低压沟通电源；需选用刻度尺测出纸带上随意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不须要天平秤质量；故选AB；

（3）[3][4]．依据功能关系，重物的重力势能改变量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能减小量：△Ep=-mghBB点的速度为：所以动能改变量为：；（4）[5]．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的削减量大于动能的增加量，故C选项正确；13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在试验室组装了一套如图所示的装置，另外还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组成员，要完成该试验，则：（1）你认为还须要的试验器材有______。（2）试验时为了保证滑块受到合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满意的条件是_______，试验时首先要做的步骤是_________。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动状况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本试验最终要验证的数学表达式为_______。【答案】(1).刻度尺、天平(2).沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(3).平衡摩擦力(4).【解析】【详解】(1)[1]本试验须要用到天平测量小车和砂桶的质量，须要刻度尺测量纸带长度。(2)[2]沙和沙桶加速下滑，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，依据牛顿其次定律，对沙和沙桶有对滑块，有解得由此可知当时，有，即要满意沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量。[3]滑块下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应当用重力的下滑重量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高。(3)[4]合外力做的总功为动能增加量为则须要验证的数学表达式为三、计算题（共40分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终结果的不得分）14.把一个小球用细线悬挂起来，就成为单摆，摆长为l，最大偏角为θ，假如阻力可以忽视，小球运动到最低位置时的速度为多大？【答案】【解析】【详解】设最低点为零势能面，则最高点的机械能最低点的机械能由机械能守恒可得解得即小球运动到最低点的速度为。15.质量为60kg的建筑工人不慎从脚手架上掉落，重心下降3m后双脚着地，他马上主动下蹲进行缓冲，使重心接着下降0.5m才相对地面静止。试求：缓冲过程中建筑工人受到地面的平均作用力大小。（g=10m/s2）【答案】4200N【解析】【详解】对整个过程，由动能定理解得16.探月卫星绕月飞行可视为匀速圆周运动，已知其周期为T、距月面高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽视其他天体的影响。试求：（1）探月卫星的线速度大小；（2）假如在月球表面放射卫星，最小放射速度应是多大？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】(1)探月卫星的线速度大小为(2)设月球的质量为M，探月卫星质量为m，月球对探月卫星的万有引力供应其做匀速圆周运动的向心力解得最小放射速度应是多大即为第一宇宙速度，设为，由于将月球质量带入上式解得17.如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A．一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止起先运动，当运动到A点时撤去恒力F，小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点，最终又落在水平地面上的D点（图中未画出）．已知A、C间的距离为L,重力加速度为g．（1）若轨道半径为R，求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN;（2）为使小球能运动到轨道最高点B，求轨道半径的最大值Rm；（3）轨道半径R多大时，小球