[物理][期末]新疆巴音郭楞蒙古自治州2023-2024学年高一下学期7月期末考试试题(解析版)

这是一份[物理][期末]新疆巴音郭楞蒙古自治州2023-2024学年高一下学期7月期末考试试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。
（考试时间∶100分钟 总分∶100分）
注意事项：
1.答题时，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
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. 汽车在水平路面转弯时，车内悬挂的挂饰向左向后偏离了竖直方向。若转弯时汽车速度为v，所受合力为F，下列图示可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】车内悬挂的挂饰向左向后偏离了竖直方向，可知合力有向右的分量和向前的分量，即合力沿右前方向，汽车向右加速转弯。
故选D。
2. 下雨时，某外卖员在平直的道路上以4m/s的速度骑行，已知雨滴以3m的速度竖直下落，则该外卖员感觉到雨滴的速度的大小和方向分别是（ ）
A. 3m/s；竖直向下B. 3m/s；斜向下
C. 5m/s；竖直向下D. 5m/s；斜向下
【答案】D
【解析】外卖员感觉到雨滴的速度是雨滴相对外卖员的速度，由相对速度公式知
矢量图如下
由勾股定理，雨滴相对外卖员的速度大小为
方向斜向下，故ABC都错误，D正确。
故选D。
3. 如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度，同一经度上的两个点，下列说法中正确的是（ ）
A. b、c两点的线速度大小相同B. a、b两点的线速度大小相同
C. b、c两点的角速度不相同D. a、c两点的角速度不相同
【答案】B
【解析】CD．a、b、c三点共轴转动，可知a、b、c三点角速度相等，故CD错误；
AB．根据圆周运动规律可知角速度相同，半径越大，线速度越大，由，所以
故A错误，B正确。
故选B。
4. 如图所示，赛车在跑道上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，这是由于赛车行驶到弯道时（ ）
A. 运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的
B. 运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的
C. 由公式可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道
D. 由公式可知，弯道半径越小，越容易冲出跑道
【答案】D
【解析】赛车在水平路面上转弯时，它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的，根据
弯道半径不变时，速度越大，所需的向心力越大，摩擦力不足以提供向心力时，赛车将冲出跑道。同理在速度大小不变时，弯道半径越大，所需向心力越小，越不容易冲出跑道。故ABC错误；D正确。
故选D。
5. 如图为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球离太阳最近。地球公转线速度最小的节气是（ ）
A. 春分B. 夏至C. 秋分D. 冬至
【答案】B
【解析】根据开普勒第二定律，相同时间内行星与太阳的连线扫过的面积相同，夏至时地球与太阳的连线最长，所以速度最小。
故选B。
6. 2024年5月21日12时15分，中国快舟十一号固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，顺利将武汉一号等四颗卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星到地面的距离为h，引力常量为 G，则卫星的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律可知
则卫星的加速度大小为
故选B。
7. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。重力加速度大小g取下列说法错误的是（ ）
A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J
B. 在小球从B 点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为-8J
C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在 A 点时的重力势能为12J
D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在 B 点时的重力势能为-8J
【答案】A
【解析】A．在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为
故A错误，满足题意要求；
B．在小球从B 点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为
故B正确，不满足题意要求；
C．以桌面为重力势能的参考平面，小球在 A 点时的重力势能为
故C正确，不满足题意要求；
D．以桌面为重力势能的参考平面，小球在 B 点时的重力势能为
故D正确，不满足题意要求。
故选A
8. 为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，空气阻力不计。则游客在O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 从O到C过程中，游客的重力势能减少，动能先增加后减小
B. 从B到D 过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
C. 从B到C 过程中，游客和弹性绳的总势能一直减小
D. 从B到D过程中，游客的动能一直减小
【答案】C
【解析】AD．从O到C过程中，游客先做自由落体运动，到B点时，游客开始受到弹性绳的弹力，但弹性绳的弹力小于游客的重力，游客继续向下做加速度减小的加速运动，到C点时合力为零，速度达到最大，可知该过程重力势能减少，动能一直在增加；游客从C到D过程，由于弹力大于重力，游客向下减速运动，游客的动能减少，故AD错误；
B．从B到D 过程中，弹性绳的伸长量一直增大，弹性绳的弹性势能一直增大，故B错误；
C．从B到C过程中，由于游客的动能一直在增加，根据系统机械能守恒可知，游客和弹性绳的总势能一直减小，故C正确。
故选C。
9. 下列选项中，属于相对论时空观的基本假设的有（ ）
A. 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的
B. 在不同惯性参考系中，真空中的光速大小都是相同的
C. 运动物体的长度跟物体的运动状态有关
D. 物体运动的时间跟物体的运动状态有关
【答案】AB
【解析】相对论时空观的基本假设是：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的，真空中的光速大小都是相同的。
故选AB。
10. 正在高空水平匀速飞行的飞机，每隔1s释放一个小球，先后共释放5个，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A. 站在地面上看，每个小球在空中的运动轨迹都是一条抛物线
B. 在小球落地之前的任何时刻，从飞机上向下看，这5个小球可连成一条竖直向下的直线
C. 在空中，第1，2两个球间的距离始终保持不变
D. 相邻两球落地间距相等
【答案】ABD
【解析】A．由于小球具有惯性，和飞机水平方向具有相同速度，则站在地面上看，每个小球在空中的运动轨迹都是一条抛物线，故A正确；
B．由于小球具有惯性，和飞机水平方向具有相同速度，因此都在飞机的正下方，故小球落地前排列在同一条竖直线上，故B正确；
C．由B分析可知，所有小球在同一条竖直线上，竖直方向上，由于每隔1s释放一个小球，第1，2两个球间的距离为
可知，距离随时间的增大而增大，故C错误；
D．由于所有小球下落高度相同，由可知，小球在空中的运动时间相等，则相邻小球落地的时间差均为，由于小球具有惯性，和飞机水平方向具有相同速度，则相邻两球的落地间距相等，故D正确。
故选ABD。
11. 火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘挤压的弹力提供了火车转弯的向心力，如图甲所示。但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。故在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，如图乙所示。设此时规定的行驶速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A. 该弯道的半径
B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也改变
C. 当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
【答案】AC
【解析】A．火车受重力和轨道的支持力，两个力的合力提供向心力，根据
可知该弯道的半径
选项A正确；
B．由以上分析可知，当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变，选项B错误；
C．当火车速率小于v时，重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则内轨将受到轮缘的挤压，选项C正确；
D．当火车速率大于v时，重力和轨道的支持力的合力小于火车所需的向心力，则火车有做离心运动的趋势，外轨将受到轮缘的挤压，选项D错误。
故选AC。
12. 如图所示，O点为足够长的光滑水平面与光滑竖直墙面的交点，长为3l的轻直刚性杆两端分别用光滑铰链连接一可视为质点且完全相同的小球甲和乙。现让小球乙静止于O点，使小球甲从墙面上距水平面高度为3l的a点由静止开始无初速度下滑。已知墙面上沿竖直方向的各点间距ab=bc=cO=l，重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球甲从a点运动到O点过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球甲的最大速度为
B. 小球甲的最大速度为
C. 小球甲运动到b点时，小球乙的速度为
D. 小球甲运动到c点时，小球乙速度为
【答案】BC
【解析】AB．由分析知，当小球甲运动到O点时，小球乙的速度为零，此时小球甲的速度最大，设其最大速度为v甲，根据机械能守恒定律有
解得
故A错误，B正确；
C．小球甲运动到b点时，设小球乙的速度为v2时，对应的小球甲的速度大小为v1，杆与竖直方向的夹角为，对小球甲、乙组成的系统，由机械能守恒定律可得

其中
，
解得
小球甲运动到b点时，小球乙的速度等于 ，选项C正确；
D．小球甲运动到c点时，设小球乙的速度为v4时，对应的小球甲的速度大小为v3，杆与竖直方向的夹角为，对小球甲、乙组成的系统，由机械能守恒定律可得

其中
，
解得
选项D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
13. 频闪摄影每隔相同的时间曝光一次，可以定格物体的运动瞬间，记录一串连续的动作。某实验小组同学利用频闪摄影的方法研究小球做平抛运动的规律，小球从斜槽末端抛出后，以坐标方格纸为背景，小组同学用频闪照相机曝光6次，得到了如图所示的照片，其中第5个像点污损。沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴，O为坐标原点。已知坐标纸的每个小方格边长均为10cm，重力加速度g取。
（1）污损处小球的第5个像点的位置坐标为________。
（2）频闪照相机曝光频率是________Hz。
（3）从小球离开斜槽末端到拍下第1个像点，小球运动的时间为________s。
【答案】（1）（120cm，100cm） （2）10 （3）0.05
【解析】
【小问1详解】
各个计数点间水平距离相等，可知第5点的横坐标为
x=12L=120cm
竖直方向的位移之比为1:2:3:4:5，则第5点的纵坐标
y=10L=100cm
【小问2详解】
竖直方向根据
解得
则频率
【小问3详解】
第2点的竖直速度
则从抛出到打第2点的时间
从小球离开斜槽末端到拍下第1个像点，小球运动的时间为0.05s。
14. 在验证机械能守恒定律的实验中，质量的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图，打点计时器的频率是，长度单位cm，当地的重力加速度。
（1）打下计数点B时，物体的速度______m/s；
（2）从点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为______J，物体动能的增加量______J。（均取两位有效数字）；
（3）根据实验结果可知，______（选填“>”，“