安徽省六安市第一中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE22-安徽省六安市第一中学2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）满分：100分时间：90分钟一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项符合题目要求，第9~12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，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A.动量守恒、机械能守恒B.动量守恒、机械能不守恒C.动量不守恒、机械能守恒D.动量、机械能都不守恒【答案】B【解析】【分析】依据系统动量守恒的条件:系统不受外力或所受合外力为零推断动量是否守恒。依据是否是只有弹簧的弹力做功推断机械能是否守恒。【详解】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统在水平方向不受外力作用，系统动量守恒，但是子弹击中木块A过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确，ACD错误。故选B。2.小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A点踢起。当足球到达离地面高度为h的B点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B处为零势能参考面，则下列说法中正确的是（）A.小明对足球做功等于mghB.足球在A点处的机械能为C.小明对足球做功等于+mghD.足球在B点处的动能为-mgh【答案】D【解析】【详解】AC．小明对足球做的功等于足球动能的增量，即足球在B点处的动能不为零，则故AC错误；BD．以B处为零势能面，故足球在A点处的机械能为足球运动过程中机械能守恒，在B点处的机械能等于在B点处的动能，即故B错误，D正确。故选D。3.如图所示，三个小球在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球A落到D点，，不计空气阻力，每隔相等的时间间隔小球依次遇到地面。则关于三小球（）A.B球、C球落在D点左侧B.三小球的水平位移之比1∶4∶9C.三小球离地面的高度D.三小球离地面的高度【答案】D【解析】【详解】AB．三个小球以相同的初速度抛出，每隔相等的时间间隔小球依次遇到地面，则知A、B、C三个小球的运动的时间之比为1：2：3，由x=v0t可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C两球也落在D点，A错误，B错误；CD．依据得三球下降的高度之比为1：4：9，所以三小球离地面的高度AE：BF：CG=1：4：9，故C错误，D正确。故选D。【点睛】探讨平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去探讨，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出速度相同，依据时间关系可确定各自运动的水平位移和各自抛出高度之比．4.两个质量相等完全相同的小球A、B在同一光滑水平面上，将A以速度碰撞静止的B球，碰撞后，B球的速度不行能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】详解】若两球发生完全非弹性碰撞，则解得v1′=2m/s若两球发生完全弹性碰撞，则解得v2=4m/s则B球的速度范围为则不行能是5m/s。故选C。5.2016年10月17日，“神州十一号”飞船放射胜利，两天后与“天宫二号”在预定轨道上胜利实施对接。已知“神州十一号”飞船的运行周期为T，距地球表面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G。“神州十一号”飞船的运行轨道可视为圆轨道，则（）A.飞船的质量为B.飞船飞行速度的大小为C.地球的质量为D.地球表面的重力加速度为【答案】D【解析】【详解】AC．依据万有引力供应向心力解得：可知由题目的条件可以求出地球的质量，但不能求出飞船的质量。故AC错误；B．依据圆周运动方程，卫星的线速度为故B错误；D．地球表面的重力等于万有引力，即：所以：故D正确。故选D。6.如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动且无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为，两圆盘和小物体、之间的动摩擦因数相同，距O点为，距点为r，当甲缓慢转动起来且转速渐渐增加时（）A.与滑动前的角速度之比B.与滑动前的向心加速度之比C.随转速渐渐增加，先起先滑动D.随转速渐渐增加，先起先滑动【答案】C【解析】【详解】A．甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有则得所以物块相对盘起先滑动前，m1与m2的角速度之比为1:2，故A错误；B．物块相对盘起先滑动前，依据得m1与m2的向心加速度之比为故B错误；CD．依据知，临界角速度可知甲乙的临界角速度之比为，甲乙的角速度之比为可知当转速增加时，m2先达到临界角速度，所以m2先起先滑动，故C正确，D错误。故选C。7.如图所示，一表面光滑的斜面体M固定在水平地面上，它的两个斜面与水平地面的夹角分别为、，且，M顶端有肯定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好静止在同一高度。剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，则（）A.滑块A的质量等于滑块B的质量B.两滑块到达斜面底端时的速度大小相等C.两滑块同时到达斜面底端D.两滑块到达斜面底端时，滑块A重力的瞬时功率大【答案】B【解析】【详解】A．滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故由于α＜β，故故A错误；B．滑块下滑过程机械能守恒，有解得由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，故B正确；C．由牛顿其次定律得解得由于α＜β，则物体的运动时间v相同、aA＜aB，则故C错误；D．滑块到达斜面底端时，滑块重力瞬时功率由于则故D错误。故选B。8.如图所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。摩擦及空气阻力均不计。则（）A.升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能B.升降机匀加速上升过程中，电动机对升降机做的功等于人增加的机械能C.升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能D.升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功大于升降机和人增加的机械能【答案】C【解析】【详解】A．依据动能定理可知，合外力做物体做的功等于物体动能的变更量，所以升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功和重力做功之和等于人增加的动能，故A错误；B．升降机匀加速上升过程中，电动机对升降机做的功等于人和升降机增加的机械能之和，选项B错误；C．升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于克服重力做的功增加的重力势能，因为此过程中动能不变，即增加的机械能，C正确；D．升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功等于升降机和人增加的机械能，选项D错误。故选C。9.放射地球同步卫星时，先将卫星放射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最终再次点火，将卫星送入同步轨道3轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图），则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道2上经过Q的速率大于卫星在轨道1上经过Q点的速率C.卫星变轨道前后的机械能相等D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在3上经过P点的加速度【答案】BD【解析】【详解】A．卫星做圆周运动时万有引力供应向心力，由牛顿其次定律可得解得，由知，在轨道3上卫星的速率小于轨道1上的速率，故A错误；BC．卫星在近地圆轨道1经过Q点，点火加速变为椭圆轨道2，卫星在轨道2上经过Q的速率大于卫星在轨道1上经过Q点的速率，变轨道后机械能增大，故B正确，C错误；D．由知，在轨道2上经过P点和轨道3上经过P点的加速度大小相等，故D正确。故选BD。10.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车质量为，汽车受到的阻力为车重的0.2倍，g取，则下列正确的是（）A.汽车的最大速度为B.汽车的额定功率为C.汽车在前内牵引力做的功为D.汽车在前内的牵引力为【答案】BC【解析】【详解】ABD．汽车匀加速启动，则在匀加速阶段，牵引力恒定，由图可知，在匀加速运动阶段加速度依据牛顿其次定律代数解得在4s末，汽车达到额定功率，依据代数可得，汽车的额定功率为当达到额定功率后，功率不再变更，速度接着增加，故牵引力减小，当牵引力减小到等于阻力时，汽车达到最大速度。有解得故B正确，AD错误；C．汽车在前4s内牵引力做的功为联立解得故C正确。故选BC。11.竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为m的钢板连接，钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动后到达最低点Q。下列说法正确的是（）A.物块与钢板碰后的速度为B.物块与钢板碰后的速度为C.从P到Q的过程中，弹簧弹性势能的增加量为D.从P到Q的过程中，物块、钢板与弹簧组成的系统机械能守恒【答案】AC【解析】【详解】AB．物块自由下落的过程，由机械能守恒定律可得则物块与钢板碰撞前的速度为物块与钢板碰撞过程，因为碰撞时间极短，内力远大于外力，钢板与物块的动量守恒，以向下为正方向。设v1为两者碰撞后的共同速度，则有可得A正确B错误；C．碰后两者一起向下运动至最低点Q，由功能关系可得联立以上各式解得弹性势能的增加量为C正确；D．物块、钢板碰撞过程中有机械能损失，故从P到Q的过程中，物块、钢板与弹簧组成的系统机械能不守恒，D错误。故选AC。12.如图所示，倾角为的传送带以的速度顺时针匀速运动，现将质量为的物块轻放在传送带的A端。已知传送带两端间距离为，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，则物块从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（）A.因摩擦产生的热量 B.摩擦力对物体做的功为C.物块增加的动能 D.电动机多增加的能量【答案】CD【解析】【详解】A．依据牛顿其次定律可知解得设经过物块与皮带共速，则即在时间内，物块的位移为皮带的位移为则相对位移为则产生的热量为故选项A错误；B．由上面分析可知，物块先加速后匀速运动，最终速度为则对物块从A到B依据动能定理可知代入数据可以得到摩擦力的功为故选项B错误；C．物块增加的动能选项C正确；D．在时间内，皮带克服摩擦力的功为在物块匀速运动阶段皮带的位移为x2′=3m则在物块匀速阶段，皮带克服摩擦力的功为故整个过程中克服摩擦力的功为即电动机多增加的能量180J，故选项D正确。故选CD。二、试验题（每空2分，共14分）13.用如图甲所示的装置，探究功与物体速度变更的关系。试验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中通过打点计时器的纸带，记录其运动规律，打点计时器工作频率为。请回答下列问题：(1)试验前适当垫高木板目的是_____________。(2)在做“探究功与速度关系”的试验时，下列说法正确的是___________。A．通过限制橡皮筋的伸长量不变，变更橡皮筋条数来分析拉力做的功B．通过变更橡皮筋的长度来变更拉力做的功C．试验过程中木板适当垫高就行，没有必要反复调整D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可(3)依据多次测量的数据，要想得到橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动速度v的二次方成正比的关系，应当做出图线为____________。A．B．C．D．【答案】(1).平衡摩擦力(2).A(3).D【解析】【详解】(1)[1]试验前适当垫高木板目的是平衡摩擦力；(2)[2]AB．橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，橡皮条数的关系就是做功多少的关系，因此用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系，故A正确，B错误；C．试验过程中应反复调整使得小车重力沿木板向下的分力与摩擦力平衡，故C错误；D．橡皮条做功完毕，速度最大，通过探讨纸带，得到小车的最大速度，不能用加速过程中的平均速度计算，故D错误。故选A。(3)[3]因为，则想得到橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动速度v的二次方成正比的关系，应作出图像，故ABC错误，D正确；故选D。14.如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的试验装置。(1)在“验证机械能守恒定律”的试验中，有下列器材可供选择：A、带夹子的铁架台B、电火花计时器C、沟通电源D、纸带E、带夹子的重物F、秒表G、天平H、刻度尺其中不必要的器材有_____（填器材前面的字母）(2)若质量的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点，A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为，长度单位是，取，求从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的削减量____J，动能的增加量____J（结果均保留两位有效数字）。(3)某同学作出了图像，则由图线得到的重力加速度___（结果保留三位有效数字）。【答案】(1).FG(2).0.48(3).0.47(4).【解析】【详解】(1)[1]在验证机械能守恒的试验中，验证动能增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测量重锤下降的高度和瞬时速度，测量下降高度和瞬时速度均须要刻度尺，不须要秒表，重锤的质量可不测，也不须要天平。故选FG。(2)[2]从O到B重力势能减小量为[3]增加的动能为(3)[4]据机械能守恒表达式得故图像中斜率解得三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答时请写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤。只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必需明确写出数值和15.如图，与水平面夹角的斜面和半径的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。质量的滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为滑块重力的5.4倍。已知A、B两点间的高度差。（，，）(1)滑块在C点的速度大小；(2)滑块在A、B两点间克服摩擦力做功。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)在C点，由牛顿其次定律其中解得(3)从A到C由动能定理解得16.宇航员在某星球表面以初速度水平抛出一小球，通过传感器得到如图所示的运动轨迹，图中O为抛出点，x、y轴单位长度都为l。若该星球半径为R，引力常量G。试求：(1)该行星表面处的重力加速度的大小；(2)该行星的第一字宙速度的大小v；(3)该行星的质量M的大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由平抛运动的分位移公式，有联立解得(2)第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，在星球表面重力与万有引力相等，据万有引力供应向心力有可得第一宇宙速度为(3)据可得17.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、和质量的小球B连接，另一端与套在光滑直杆上质量的小物块A连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮的距离为L，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。将小