天津市河东区2023-2024学年高一下学期7月期末考试 物理 含解析

河东区2023~2024学年度第二学期期末质量检测高一物理本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至8页。答卷时，请同学们务必将答案写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝各位同学考试顺利！第Ⅰ卷注意事项：1、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。2、本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.对以下物理问题探究过程的认识，下列说法正确的是（）A.图（a）一般曲线运动的研究方法利用了放大法B.图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素C图（c）中卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想2.和B是完全相同的两个小球，在如图所示的实验中，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.两球落地时速度大小相同B.小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长C.从开始运动至落地，重力对两球做功相同D.从开始运动至落地，A小球速度的变化量大于B小球3.运动会上有一个集体项目——“旋风跑”，比赛过程中，五人一组共同抬着竹竿正在以标志杆为圆心，在水平面内转圈跑，如图所示，现将五人转圈跑看做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.5位同学的线速度相等 B.最外侧同学的角速度最大C.最内侧同学的向心加速度最大 D.同一时刻五位同学所受的合外力方向相同4.华为MAte60Pro成为全球首款支持卫星通话大众智能手机，即使在没有地面网络信号的情况下，用户也可以从容拨打、接听卫星电话。该手机依托“天通一号”系列地球同步静止卫星与外界联系，目前我国已发射有“天通一号”01、02、03三颗卫星，若卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.三颗卫星有可能经过天津市上空B.三颗卫星的轨道半径一定都相等C.三颗卫星的运行速度等于7.9km/sD.若已知三颗卫星到地球表面高度及引力常量，即可求出地球质量5.如图所示是小刚玩“蹦极”游戏时的真实照片。小刚将一根长为OA的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下。其中OA为弹性绳子的原长，B点是绳子弹力等于小刚重力的位置，C点是小刚所能到达的最低点，下列说法正确的是（）A.从O到B，小刚先做加速运动后做减速运动B.从O到C，合外力对小刚所做的总功为零C.从O到C，小刚在A点获得的动能最大D.从O到C，弹性绳子的弹性势能一直增加二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）A.0~6s内拉力做功为100JB.0~6s内物体的位移大小为30mC.滑动摩擦力的大小为5ND.0~6s内滑动摩擦力做功为7.2023年10月26日17时46分，我国发射神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接，它们在地球上空的对接过程如图所示，则下列说法中正确的是（）A.神舟十七号的发射速度应大于第一宇宙速度B.神舟十七号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后周期变长C.“M卫星”若要与空间站对接，可以在轨道Ⅲ上点火加速追上空间站D.神舟十七号在轨道Ⅲ上经过c点的加速度大于其在轨道Ⅱ上经过c点的加速度8.利用太阳能驱动小车，若小车保持牵引力恒定，在平直的水泥路上从静止开始运动，经过时间t前进距离x，电动机的功率达到额定功率P，此时速度达到v，小车的质量为m，所受阻力恒为f，那么在这段时间内（）A.小车做匀加速度直线运动B.小车速度为v时，所受牵引力等于阻力C.电动机对小车所做的功为PtD.电动机对小车所做的功为第Ⅱ卷9.（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处（木板平面与斜槽所在竖直平面垂直），使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口方向平移，每次平移的距离均为x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B点、C点。若木板每次移动距离，测得A点、B点间距离，B点、C点间距离。取重力加速度。（1）下列说法正确的是____________A.该实验斜槽必须保证光滑B.该实验需要测出小球质量C.贴有复写纸和白纸的木板可以不用竖直D.每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，以保证小球以相同的初速度平抛（2）在平抛运动过程中，小球从A点运动到B点需要____________s的时间。（3）小球初速度的测量值为____________m/s。10.某实验小组要验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。（1）图乙是实验中得到的一条纸带。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，重物质量用m表示。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，动能的增加量__________；该实验结果总是动能的增加量略____________重锤重力势能的减少量（填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重物的速度v，通过描绘图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力影响，那么本实验的图像应是下图中的____________；若阻力不可忽略，且随速度增大而增大，那么图像应是下图中的____________。（填选项）11.在距离地面4m的某楼层的墙外侧，以1m/s的速度竖直向上抛出一个质量为50g的小石子（小石子可看成质点），忽略空气阻力，g取。求：（1）石子落地时速度大小v；（2）石子经过多长时间t落地；（3）从抛出到落地这段时间内重力做功的平均功率P。12.滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且，，g取10m/s。求：（1）运动员从A运动到B点时的速度大小；（2）轨道CD段的动摩擦因数；（3）滑块最终停下时距离D点的距离为多少。13.如图，水平轻质弹簧左端固定于竖直墙上，右端与质量的小物块接触但不栓接，弹簧原长小于光滑平台OA的长度。在平台的右端有一传送带，AB长，物块与传送带间的动摩擦因数粗糙水平面BD的BC部分长，物块与粗糙水平面间的动摩擦因数。C点处有一半径为R的光滑竖直圆轨道与水平面BC平滑连接。已知传送带以的速率顺时针转动，不考虑水平面与传送带连接处物块的机械能损失。开始时弹簧处于压缩状态，小物块固定，弹簧储存的弹性势能。放开物块，小物块通过圆轨道最高点时对轨道的压力恰好等于物块的重力，物块最终停在粗糙水平面上，重力加速度。求：（1）物块运动到B点的动能；（2）竖直圆轨道的半径R；（3）若传送带速度大小可调，要使物块能通过竖直圆轨道最高点，传送带的速度大小应满足什么条件。河东区2023~2024学年度第二学期期末质量检测高一物理本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至8页。答卷时，请同学们务必将答案写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝各位同学考试顺利！第Ⅰ卷注意事项：1、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。2、本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.对以下物理问题探究过程的认识，下列说法正确的是（）A.图（a）一般曲线运动的研究方法利用了放大法B.图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素C.图（c）中卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想【答案】D【解析】【详解】A.图（a）一般曲线运动的研究方法利用了极限法，A错误；B.图（b）装置利用了控制变量法，B错误；C.图（c）中卡文迪什扭秤实验装置的研究方法利用了放大法，C错误；D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想，D正确。故选D。2.和B是完全相同的两个小球，在如图所示的实验中，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.两球落地时的速度大小相同B.小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长C.从开始运动至落地，重力对两球做功相同D.从开始运动至落地，A小球速度的变化量大于B小球【答案】C【解析】【详解】A．两球落地瞬间，两球竖直速度大小相同，但是由于A球有水平速度，可知两球落地的速度大小不同。故A错误；B．A球在空中做平抛运动，根据可知运动时间只有下落高度有关故B错误；C．根据可知从开始运动至落地，重力对两球做功相同。故C正确；D．根据从开始运动至落地，A小球速度的变化量等于B小球。故D错误。故选C。3.运动会上有一个集体项目——“旋风跑”，比赛过程中，五人一组共同抬着竹竿正在以标志杆为圆心，在水平面内转圈跑，如图所示，现将五人转圈跑看做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.5位同学的线速度相等 B.最外侧同学的角速度最大C.最内侧同学的向心加速度最大 D.同一时刻五位同学所受的合外力方向相同【答案】D【解析】【详解】B．五位同学都是绕障碍物做圆周运动，角速度相等，故B错误；A．根据可得最外侧同学的线速度最大，故A错误；C．根据可得最外侧同学的向心加速度最大，故C错误；D．做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，即合外力指向圆心，故D正确。故选D。4.华为MAte60Pro成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，即使在没有地面网络信号的情况下，用户也可以从容拨打、接听卫星电话。该手机依托“天通一号”系列地球同步静止卫星与外界联系，目前我国已发射有“天通一号”01、02、03三颗卫星，若卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.三颗卫星有可能经过天津市上空B.三颗卫星的轨道半径一定都相等C.三颗卫星运行速度等于7.9km/sD.若已知三颗卫星到地球表面高度及引力常量，即可求出地球质量【答案】B【解析】【详解】A．地球同步静止卫星只能位于赤道的正上方，所以不可能经过天津市上空，故A错误；B．根据万有引力提供向心力可得可得由于三颗卫星的周期相同，所以三颗卫星的轨道半径一定都相等，故B正确；C．根据万有引力提供向心力可得可得地球第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以三颗卫星的运行速度小于7.9km/s，故C错误；D．根据万有引力提供向心力可得可得地球质量为则已知三颗卫星到地球表面高度及引力常量，无法可求出地球质量，故D错误。故选B5.如图所示是小刚玩“蹦极”游戏时的真实照片。小刚将一根长为OA的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下。其中OA为弹性绳子的原长，B点是绳子弹力等于小刚重力的位置，C点是小刚所能到达的最低点，下列说法正确的是（）A.从O到B，小刚先做加速运动后做减速运动B.从O到C，合外力对小刚所做的总功为零C.从O到C，小刚在A点获得的动能最大D.从O到C，弹性绳子的弹性势能一直增加【答案】B【解析】【详解】A．从O到A，玩家做自由落体运动；从A到B因重力大于弹力，则玩家仍做加速运动，即从O到B玩家一直做加速运动，A错误；B．从O到C，始末位置速度都为0，故合外力对小刚所做的总功为零，B正确；C．从A到B因重力大于弹力，则玩家加速运动向下；从B到C，重力小于弹力，加速度向上，即从O到C，小刚在B点获得的动能最大，C错误；D．从O到A弹性势能不变，从A到C，弹性绳被拉长，则弹性势能增加，则从O到C，弹性绳子的弹性势能先不变，再增加，D错误。故选B。二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）A.0~6s内拉力做功为100JB.0~6s内物体的位移大小为30mC.滑动摩擦力的大小为5ND.0~6s内滑动摩擦力做功为【答案】BD【解析】【详解】B．图线下方的面积表示位移，由甲图可得，内物体的位移大小为故B正确；A．图线下方的面积表示拉力所做的功，由乙图可得故A错误；C．2~6s内物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，满足解得故C错误；D．摩擦力所做的功为故D正确。故选BD。7.2023年10月26日17时46分，我国发射的神舟十七号载人飞船与已在轨的空间站组合体完成自主快速交会对接，它们在地球上空的对接过程如图所示，则下列说法中正确的是（）A.神舟十七号的发射速度应大于第一宇宙速度B.神舟十七号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后周期变长C.“M卫星”若要与空间站对接，可以在轨道Ⅲ上点火加速追上空间站D.神舟十七号在轨道Ⅲ上经过c点加速度大于其在轨道Ⅱ上经过c点的加速度【答案】AB【解析】【详解】A．第一宇宙速度是飞船的最小发射速度，小于第一宇宙速度飞船将落回地面，所以神舟十七号的发射速度应大于第一宇宙速度，A正确；B．根据开普勒第三定律，半长轴越大，周期越大，所以神舟十七号从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后周期变长，B正确；C．“M卫星”若要与空间站对接，可以在低于轨道Ⅲ的轨道上点火加速做离心运动追上空间站，C错误；D．由万有引力提供向心力解得到地心的距离相同，神舟十七号在轨道Ⅲ上经过c点的加速度等于其在轨道Ⅱ上经过c点的加速度，D错误。故选AB。8.利用太阳能驱动的小车，若小车保持牵引力恒定，在平直的水泥路上从静止开始运动，经过时间t前进距离x，电动机的功率达到额定功率P，此时速度达到v，小车的质量为m，所受阻力恒为f，那么在这段时间内（）A.小车做匀加速度直线运动B.小车速度为v时，所受牵引力等于阻力C.电动机对小车所做的功为PtD.电动机对小车所做的功为【答案】AD【解析】【详解】A．小车保持牵引力恒定，小车所受阻力恒定，则小车在运动时间内所受合外力恒定，小车做匀加速直线运动，即小车的加速度保持不变，故A正确；B．根据题意电动机的功率达到额定功率P，此时速度达到v，小车做加速直线运动，合力方向与运动方向相同，此时牵引力仍然大于阻力，故B错误；C．因为牵引力恒定，由小车加速，功率一直增大，所以电动机对小车所做的功小于Pt，故C错误；D．根据动能定理解得电动机对小车所做的功为故D正确。故选AD。第Ⅱ卷9.（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处（木板平面与斜槽所在竖直平面垂直），使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口方向平移，每次平移的距离均为x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B点、C点。若木板每次移动距离，测得A点、B点间距离，B点、C点间距离。取重力加速度。（1）下列说法正确的是____________A.该实验斜槽必须保证光滑B.该实验需要测出小球质量C.贴有复写纸和白纸的木板可以不用竖直D.每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，以保证小球以相同的初速度平抛（2）在平抛运动过程中，小球从A点运动到B点需要____________s的时间。（3）小球初速度的测量值为____________m/s。【答案】（1）D（2）0.1（3）0.8【解析】【小问1详解】A．该实验斜槽的摩擦力对实验没有影响，斜槽没必要光滑，A错误；B．该实验不需要测出小球质量，描绘小球的运动轨迹不需要测出小球的质量，B错误；C．贴有复写纸和白纸的木板必须竖直，才能描绘出来平抛运动的轨迹，C错误；D．每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，以保证小球以相同的初速度平抛，有相同的轨迹，D正确。故选D。【小问2详解】根据竖直方向匀变速直线运动得解得【小问3详解】小球初速度的测量值为10.某实验小组要验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。（1）图乙是实验中得到的一条纸带。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，重物质量用m表示。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，动能的增加量__________；该实验结果总是动能的增加量略____________重锤重力势能的减少量（填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重物的速度v，通过描绘图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力影响，那么本实验的图像应是下图中的____________；若阻力不可忽略，且随速度增大而增大，那么图像应是下图中的____________。（填选项）【答案】（1）①.②.小于（2）①.A②.D【解析】【小问1详解】[1]打B点时的瞬时速度为动能增加了[2]重锤下落过程中需克服阻力做功，所以动能的增加量总是略小于重锤重力势能的减少量。【小问2详解】[1]根据机械能守恒整理得所以，图线为过原点的直线。故选A。[2]若阻力不可忽略，且随速度增大而增大，根据动能定理，有整理得当速度越大，阻力会越大，故在图像中图线斜率会逐渐减小。故选D。11.在距离地面4m的某楼层的墙外侧，以1m/s的速度竖直向上抛出一个质量为50g的小石子（小石子可看成质点），忽略空气阻力，g取。求：（1）石子落地时速度大小v；（2）石子经过多长时间t落地；（3）从抛出到落地这段时间内重力做功的平均功率P。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由机械能守恒定律可知解得（2）设竖直向上为正方向，则有解得（3）重力做功为平均功率为12.滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且，，g取10m/s。求：