山西省应县一中2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE16-山西省应县一中2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、单项选择题（本题包括10小题，每小题4分，在每小题只有一个选项符合题意。）1.一走时精确的时钟（设它们的指针连续匀称转动）A.时针的周期是1h，分针的周期是60sB.分针的角速度是秒针的12倍C.假如分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍D.假如分针长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍【答案】D【解析】【详解】A、时针的周期是12h，分针的周期是1h，秒针的周期为，所以角速度之比为：，所以分针的角速度为秒针的倍，故AB错误；C、依据可知分针端点的向心加速度与时针端点的向心加速度之比为：，故C错误；D、由可得，分针和时针端点线速度之比为：，故D正确。2.着陆伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则着陆伞A.下落的时间越短 B.下落的时间越长C.落地时速度越小 D.落地时速度越大【答案】D【解析】本题考查的是运动的合成与分解问题，着陆伞在匀速下降，风也是匀速吹得，下落时间与水平速度无关，高度肯定，所以下落时间肯定，A、B错误；水平速度越大，竖直速度不变，则其合速度越大，所以C错误，D正确。3.魔方，英文名为Rubik′sCube，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形态是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为()A.mga B. C. D.【答案】D【解析】【详解】魔方翻倒一次，重心上升h=（-1）a，则推力对它做功至少为；A.mga，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；4.在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为g1、g2，地球自转周期为T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量匀称分布的圆球体，则地球的密度为A. B.C. D.【答案】B【解析】试题分析：质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．依据万有引力定律和牛顿其次定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解地球两极①，在地球赤道上②，联立①②得，由①得，地球密度，B正确．5.我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，静止轨道卫星的高度约为3.60×104km。下列说法正确的是()A.中轨道卫星的线速度大于7.9km/sB.静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C.静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D.静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度【答案】C【解析】第一宇宙速度是卫星近地面飞行时的速度，由于中轨道卫星的半径大于地球半径，故中轨道卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误；依据万有引力供应向心力：，解得：，静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，所以静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度，故B错误；依据万有引力供应向心力：，解得：，静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，所以静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期，故C正确；依据万有引力供应向心力：，解得：，静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，所以静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度，故D错误。所以C正确，ABD错误。6.以肯定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为A.0 B.-Fh C.Fh D.-2Fh【答案】D【解析】上升过程空气阻力对小球做功为－Fh，下落过程空气阻力对小球做的功为－Fh，从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为－2Fh，选项D正确。7.如图所示，长为L的匀称链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止起先沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度。【详解】设桌面为零势能面，链条的总质量为m起先时链条的机械能为：E1=当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=由机械能守恒可得：E1=E2即：解得：。故应选：C。【点睛】零势能面的选取是随意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要留意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的改变取决于重力势能的改变量。8.如图所示，在水平桌面的边缘，一铁块压着一纸条放上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为()A.仍在P点B.在P点左边C.在P点右边不远处D.在P点右边原水平位移的两倍处【答案】B【解析】本题考查动量定律的概念，无论用多大速度抽出纸条，铁块受力不变，但速度越大，摩擦力做用时间越短，冲量越小，铁块获得的速度越小，B对；9.在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能.“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运输路程的乘积，即客运效率=.一个人骑电动自行车，消耗1mJ(106J)的能量可行驶30km.一辆载有4人的一般轿车，消耗320mJ的能量可行驶100km.则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是()A.6∶1 B.12∶5 C.24∶1 D.48∶7【答案】C【解析】客运效率η=，电动自行车的客运效率：，轿车的客运效率：，η1：η2=：=24：1．故选C.10.物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端。下列说法正确的是（

）A.上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量B.上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失C.上滑过程中物块动量改变的方向与下滑过程中动量改变的方向相同D.上滑过程中物块动能的削减量等于下滑过程中动能的增加量【答案】C【解析】【详解】A．设物体在斜面底端向上滑动的速度为，又回到斜面底端的速度为，由能量转化的观点有，故，物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动，因此设斜面的长度为L，由运动学关系可得，故，上滑时摩擦力的冲量，下滑过程摩擦力的冲量，故，故A错误；B．物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力一样，距离L也一样，因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同；故B错误；C．上滑时过程动量的改变方向沿斜面对下，下滑过程动量的改变方向也沿斜面对下，故C正确；D．对上滑过程写动能定理有；对下滑过程写动能定理有；故上滑过程的削减量和下滑的增加量不一样，故D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4分，选对不全得3分，错选或不答的得0分。11.如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A.竖直方向速度大小为vsinθB.竖直方向速度大小为vcosθC.相对于地面速度大小为vD.相对于地面速度大小为v【答案】AC【解析】【详解】AB.由题意可知，线与光盘交点参加两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；12.我国的火星探测安排在2024年绽开，在火星放射轨道探测器和火星巡察器。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列说法中正确的是A.火星探测器的放射速度应大于第一宇宙速度且小于其次宇宙速度B.火星探测器的放射速度应大于其次宇宙速度且小于第三字宙速度C.火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D.火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的倍【答案】BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，放射速度应大于其次宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由得，，则有火星表面与地球表面的重力加速度之比，火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比，故C正确，D错误；故选BC。13.如图所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，假如第一次小车被固定于地面，其次次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种状况下说法不正确的是()A.摩擦力大小不相等 B.F所做的功不相等C.摩擦产生的热量相等 D.箱子增加的动能相等【答案】AD【解析】【详解】A.由f=μN=μmg，可知，这两种状况下箱子所受的摩擦力大小一样大，故A错误。B.由于小车不固定时，箱子对地的位移较大，所以由W=Fl，可知，小车不固定时F做功较大，故B正确。C.摩擦产生的热量表达式为Q=μmgL，L是车长，所以Q相等，故C正确。D.依据动能定理得：（F-f）l=Ek，由于小车不固定时，箱子对地的位移大，所以小车不固定时，箱子所得到的动能较大，故D错误。此题选择不正确的选项，故选AD.14.在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点起先运动，到C点恰好停下。下列推断正确的是()A.水平恒力F在两段路面上做功相等B.整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C.水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D.水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率【答案】AB【解析】【详解】A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。B.在整个过程中，依据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，依据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；三、试验题（15题、16题，每空2分，共计16分）15.在“探讨平抛物体运动”的试验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.试验简要步骤如下:A.让小球多次从________位置上滚下,登记小球穿过卡片孔的一系列位置B.安装好器材,留意使斜槽末端水平和平板竖直,登记斜槽末端O点和过O点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是________C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度.试验须要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹上述试验步骤的合理依次是________(只排列序号即可).【答案】(1).斜槽的同一位置；(2).将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平；(3).；(4).BADC【解析】【详解】（1）A、在“探讨平抛物体运动”的试验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下B、将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平；试验步骤的合理依次是BADC；【点睛】关于平抛运动试验要驾驭试验的留意事项、试验步骤、试验原理．平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动．分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解．16.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.试验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物削减的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，假如两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请依据试验原理和步骤完成下列问题：(1)关于上述试验，下列说法中正确的是________.A.重物最好选择密度较小的木块B.重物的质量可以不测量C.试验中应先接通电源，后释放纸带D.可以利用公式v＝来求解瞬时速度(2)如图乙是该试验小组打出的一条点迹清楚的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的沟通电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物削减的重力势能ΔEp＝________J；重物增加的动能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字)。(3)试验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象如图丙所示，依据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________.【答案】(1).BC(2).2.14(3).2.12(4).图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍【解析】【详解】第一空.重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，须要验证的方程是mgh＝mv2，因为是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不须要用天平测量重物的质量，操作时应先接通电源，再释放纸带，故B、C正确.不能利用公式v＝来求解瞬时速度，否则体现不了试验验证，却变成了理论推导，故D错误.其次空.重力势能削减量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用匀变速直线运动的推论：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，动能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.依据表达式mgh＝mv2，则有v2＝2gh；当图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒.四、计算题（共40分．解题过程要求写出公式．适当的文字说明和重要的计算过程）17.如图所示，是双人花样滑冰运动中男运员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求：(1)男运动员对女运动员拉力大小(2)女运动员转动的角速度。(3)假如男、女运动员手拉手均作匀速圆周运动，已知两人质量比为2:1，求他们作匀速圆周运动的半径比.【答案】(1)mg/cosθ(2)(3)1:2【解析】(1)女运动员在竖直方向上平衡，有：Fcosθ=mg，解得：.在水平方向上，依据mgtanθ=mrω2，解得(2)男女两运动员向心力相等，角速度相等，依据m1r1ω2＝m2r2ω2则r1：r2=m2：m1=1：2【点睛】女运动员做圆周运动，靠重力和拉力的合力供应向心力，结合牛顿其次定律求出拉力的大小以及两人转动的角速度．抓住两人向心力相等，角速度相等，依据向心力公式求出匀速圆周运动半径之比。18.月球半径约为地球半径的，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，把月球和地球都视为质量匀称分布的球体．求：(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比；(2)地球和月球的平均密度之比．【答案】依据题意，由万有引力定律得：（1）①②③④（2）设想将一质量为m0小体放在天体表面处。由万有引力定律可得⑤⑥⑦【解析】（1）依据题意，在月球表面物体的重力等于万有引力：由万有引力定律供应向心力得：联立解得：所以：（2）设想将一质量为的小体放在天体表面处．由万有引力定律可得在月球表面物体的重力等于万有引力：又因为：联立解得：所以地球和月球平均密度之比为：点睛：卫星做运动运动所需向心力由万有引力