陕西省榆林市横山区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年度第二学期期末检测高一物理（人教版）注意事项：1.本试卷共6页，全卷满分100分，答题时间75分钟；2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；3第I卷选择题必须使用2B铅笔填涂，第II卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；4.考试结束，监考员将答题卡收回。第I卷（选择题共44分）一、选择题（本题共11小题，计44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~11题有多项符合题目要求，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.如图所示，在撑杆跳比赛项目中，运动员手握撑杆逐渐升起，最终越过横杆。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.运动员上升到最高点时速度为零B.撑杆弯曲的过程弹性势能增大C.撑杆从弯曲到伸直的过程机械能守恒D.运动员上升过程中机械能守恒〖答案〗B〖解析〗A．运动员离开杆后做抛体运动，上升到最高点时竖直分速度为零，但水平分速度不为零，所以合速度不为零，故A错误；BC．撑杆弯曲的过程弹性势能增大，再从弯曲到伸直的过程，弹性势能减小，机械能不守恒，故B正确，C错误；D．运动员上升过程，其与撑杆组成的系统内只有重力和弹力做功，机械能守恒，但运动员本身机械能不守恒，故D错误。故选B。2.“打水漂”是人类古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量把石片扔出，使得石片在水面上弹跳数次。某次游戏者打水漂时将石片以某初速度水平扔出，不计空气阻力。对于石片从被扔出到首次落到水面上的过程，下列说法正确的是（）A.石片被抛出的速度越大，在空中的运动时间越长B.石片落到水面时速度方向可能与水面平行C.从同一高度抛出的石片速度越大，石片落到水面时速度方向与水面的夹角越小D.石片落到水面时的速度大小与被抛出的速度大小无关〖答案〗C〖解析〗A．由抛体运动规律知解得高度决定物体下落时间，A错误；B．石片在空中做抛体运动，竖直方向分速度不为零，故石片落到水面时速度方向不可能与水面平行，B错误；C．由抛体运动规律知，石片落到水面时速度方向与水面的夹角为，则从同一高度抛出的石片速度越大，则越大，夹角越小，C正确；D．由抛体运动规律知，石片落到水面时的速度大小为故石片落到水面时的速度大小与抛出的速度有关，D错误；故选C。3.汽车匀速率地行驶在如图所示凹凸路面上，则在、、、四点中，最易爆胎和最易腾空而起的点是（）A.D与C B.C与B C.B与A D.A与D〖答案〗A〖解析〗汽车在坡谷时：可得：r越小，FN越大；而D点半径比B点小，则D点最容易爆胎.汽车在坡顶时：mg-解得：半径越小，FN越小，越容易飞离地面，所以C点容易容易飞离地面.故选A．4.游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目。如图所示，一小孩坐在旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为3.0m，小孩旋转5周用时1min，则小孩做匀速圆周运动时（）A.周期为0.2s B.角速度为C.线速度为 D.向心加速度为〖答案〗D〖解析〗A．小孩做匀速圆周运动的周期为故A错误；B．小孩做匀速圆周运动的角速度为故B错误；C．小孩做匀速圆周运动的线速度为故C错误；D．小孩做匀速圆周运动的向心加速度为故D正确。故选D。5.如图所示是收录机磁带仓的基本结构示意图。在放磁带时，为保证磁头在磁带上读取信息的速度不变。以下说法正确的是（）A.主轴以恒定转速转动B.送带轮以恒定转速转动C.送带轮和收带轮的角速度相等D.收带轮的角速度将逐渐变大〖答案〗A〖解析〗A．主轴的半径保持不变，根据可知为保证磁头在磁带上读取信息的速度不变，主轴以恒定转速转动。故A正确；B．送带轮边缘线速度大小不变，其半径减小，由可知其角速度变大，转速增大。故B错误；C．同理，送带轮和收带轮边缘处的线速度需要保持不变，则二者的角速度不能相等。故C错误；D．根据可知随着收带轮半径的增大，收带轮的角速度逐渐变小，故D错误。故选A。6.在2023年9月21日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动，则最可能对空间站造成损害的是（）A.P B.Q C.M D.N〖答案〗A〖解析〗太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减低，根据可得所以太空垃圾P、N的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P最有可能对空间站造成损害，N会在空间站的后方。故选A。7.如图所示，长为l的匀质链条放在光滑水平桌面上，且有部分悬于桌面外，链条由静止开始释放，则它刚滑离桌面时的速度为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗链条释放之后，到离开桌面，由于桌面无摩擦，整个链条的机械能守恒，取桌面为零势能面，整个链条的质量为m，根据机械能守恒有解得故选B。8.无动力翼装飞行是运动员穿戴拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，最后打开降落伞落地。若某次无动力翼装飞行从a到b的运动过程可认为是在竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则从a到b的运动过程中，下列说法正确的是（）A.运动员所受的合外力为零B.运动员所受的合外力做功为零C.运动员的机械能逐渐减小D.运动员所受重力的功率不变〖答案〗BC〖解析〗A．运动员做匀速圆周运动，则所受的合外力不为零，选项A错误；B．运动员做匀速圆周运动，运动员的动能不变，则所受的合外力做功为零，选项B正确；C．运动员在竖直平面内向下做匀速圆周运动，动能不变，重力势能减小，则运动员机械能逐渐减小，选项C正确；D．根据运动员竖直分速度减小，则所受重力的功率逐渐减小，选项D错误。故选BC。9.一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起，在末货物的速度为，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（）A.起重机在这内输出的平均功率为B.起重机在末的输出功率为C.在这内，重力对货物做功为D.在这内，合力对货物做功为〖答案〗BD〖解析〗A．根据题已知可得重物的加速度2s内重物的竖直位移设起重机的拉力为，则2s内由动能定理有解得起重机对重物所做的功为起重机在这内输出的平均功率为故A错误；B．根据解得起重机的拉力则起重机在末的输出功率为故B正确；C．在这内，重力对货物做功为故C错误；D．根据动能定理可知，合理对重物做的功等于重物动能的变化量，则有故D正确。故选BD。10.如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出，最高点为C，球也击中D点已知B、D等高，A、C等高，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.两过程中，排球的飞行时间相等B.两过程中，排球的初速度大小一定相等C.前一个过程中，排球击中D点时的速度较大D.两过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率相等〖答案〗CD〖解析〗AB．由于从B点击出的排球能竖直到达C点。从C到地面竖直方向做自由落体运动。根据竖直方向的运动可知由于水平方向的位移相同，根据可知根据速度的合成可知，排球从A点击出时的速度排球从B点击出时的初速度故两过程中，排球的初速度大小可能相等。AB错误；C．落地时，根据运动对称性可知。排球从B点击出时的速度大小与落地时速度大小相等，从A点击出的排球落地时的速度故前一个过程中，排球击中D点时的速度较大，C正确；D．由于竖直方向做的时自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向的速度相同，则重力的瞬时功率相同，D正确。故选CD。11.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型∶两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为1000N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面25cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深8cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A.两人通过绳子对重物做功为400JB.重物离地面的最大高度为25cmC.重物刚落地时速度大小为4m/sD.地面对重物的平均阻力为5500N〖答案〗ACD〖解析〗A．两人对绳子的合力为F合=2×cos37°×F=1600N两人通过绳子对重物做功为W=F合h1=400J故A正确；B．重物离开地面25cm后人停止施力，重物具有惯性，继续向上运动，重物离地面的最大高度大于25cm，故B错误；C．从抬起到落地的过程，只有绳子的合力对物体做功，由动能定理可得F合h1=mv2-0解得v=4m/s故C正确；D．对重物先上升后下降的全过程，由动能定理有F合h1+mgh2-fh2=0-0解得f=5500N故D正确。故选ACD。第II卷（非选择题共56分）二、实验题（本题共2小题，计16分）12.在“探究小球做平抛运动的特点”的实验中。（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做__________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，轨道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做__________。（2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，已知照相机每隔0.1s曝光一次，则照片中小方格的边长__________cm，小球平抛初速度__________m/s（当地重力加速度大小）。〖答案〗（1）自由落体运动匀速直线运动（2）51.5〖解析〗（1）实验中，观察到两球同时落地，说明两球在竖直方向具有相同运动，而A球做自由落体运动，所以说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；观察到球1落到水平板上并击中球2，说明两球在水平方向具有相同的运动，而球2在水平轨道做匀速直线运动，所以说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。（2）设照相机每隔时间曝光一次，竖直方向有可得照片中小方格的边长为水平方向有可得小球平抛初速度为13.某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图（b）所示，在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g。（1）若电动机的转速为3000r/min，则T=_________s。（2）实验操作时，应该。（填正确〖答案〗标号）A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动（3）本实验中主要系统误差是_______________。（4）设各条痕迹到O的距离为h，对应钢柱的下落速度为v，画出v2-h图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于___________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。〖答案〗（1）0.02（2）A（3）摩擦力和空气阻力（4）2g〖解析〗【小问1详析】若电动机的转速为3000r/min，则有【小问2详析】A．先打开电源使电动机转动，待电动机转速稳定后再烧断细线使钢柱自由下落，这样会在钢柱上画出较多的痕迹，即会在钢柱得到更多的数据，减小实验误差，A正确；B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动，由于钢柱下落较快，会使钢柱上画出很少的痕迹，即钢柱上会得到很少的数据，产生较大实验误差，B错误。故选A。【小问3详析】本实验中主要系统误差是：软笔尖在钢柱表面画痕迹时有摩擦力产生和空气阻力作用。【小问4详析】在钢柱的下落过程中，若有可得可知v2-h图像接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。三、计算题（本题共3小题，计40分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，〖答案〗中必须明确写出数值和单位）14.掷铅球是一个需要力量和灵活性的运动，今年的学校运动会，某同学要参加掷铅球比赛，傍晚来到运动场训练，热身后（不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）她在第一次投掷中把铅球水平推出，高度为h=1.5m，速度为v0=10m/s，则铅球被推出的水平距离是多少米？（2）第一次投掷后体育老师给了建议，让她投掷时出手点高一点，斜向上推出铅球。于是，第二次她从离地高为H=1.8m处推出铅球，出手点刚好在边界线上方，速度方向与水平方向成53°，如图所示，此次推出铅球时铅球的速度大小仍为10m/s，则这次投掷的成绩为多少米？〖答案〗（1）5.5m；（2）〖解析〗（1）由平抛运动知识铅球被推出水平距离为解得（2）被推出的铅球在竖直方向做竖直上抛运动，则有解得，（舍去）铅球在水平方向做匀速直线运动这次投掷的成绩为15.空间机械臂作为在轨支持、服务的一项关键技术，对空间科学的应用和发展起到了很大的带动作用。空间站上安装的机械臂不仅可以维修、安装空间站部件，还可以发射、抓捕卫星。如图所示，空间站在半径为r的轨道上做匀速圆周运动。从空间站伸出长为d的机械臂，微型卫星放置在机械臂的外端。在机械臂的作用下，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，微型卫星质量为m，求：（1）空间站所在轨道处的重力加速度；（2）机械臂对微型卫星的作用力大小（忽略空