甘肃省武威市武威第七中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（解析版）

这是一份甘肃省武威市武威第七中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（本题共11小题，每小题5分，共55分）。
1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度可以为零
C. 在恒力作用下，物体不可以做曲线运动
D 物体做曲线运动，动能一定会发生变化
【答案】A
【解析】
【详解】A．曲线运动的速度方向为该点的切线方向，时刻变化，故曲线运动是变速运动，故A正确；
B．做曲线运动的物体，一定受到力的作用，故一定有加速度，故B错误；
C．曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，与合外力是否变化无关；如平抛运动的合外力不变，加速度不变，物体做匀变速曲线运动，故C错误；
D．匀速圆周运动的速率始终不变，故动能不变，故D错误．
2. 冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力是运动员重力的倍，在水平冰面上沿半径为的圆弧做圆周滑行的运动员，其安全速度应为（ ）
A. B.
C. vD.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，运动员受到的最大静摩擦力为其重力的倍，所以运动员受到的最大静摩擦力等于，设运动员做圆周滑行的最大速度为，则有
解得
所以该运动员的安全速度应为
故选D。
3. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水面的夹角为时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时（ ）
A. 人拉绳行走的速度为
B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为
D. 船的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，根据平行四边形定则，有
故AB错误；
CD．对小船受力分析，则有
Fcsθ-f=ma
因此船的加速度大小为
故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图所示，一架轰炸机在高空以150m/s的速度水平匀速飞行到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹并垂直击中山坡上的目标A，已知山坡倾角（，取g=10m/s2），则下列说法正确的是（ ）
A. A点高度h=2250m
B. 炸弹的飞行时间t=29.2s
C. 炸弹到A点的速度为200m/s
D. 轰炸机所处高度H=2000m
【答案】A
【解析】
【详解】B．因炸弹垂直击中山坡上的目标A，由A点的速度平行四边形可知
解得平抛的运动时间为
故B错误；
C．A点的速度为
故C错误；
A．平抛到A点的竖直位移为
平抛的水平位移为
由直角三角形可得
故A正确；
D．轰炸机所处高度H为
故D错误；
故选A。
5. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物体动能增加了B. 物体的机械能减少了
C. 物体的重力势能减少了D. 物体克服阻力做了的功
【答案】A
【解析】
【详解】A．物体动能增量等于合外力的功，则动能增加了
选项A正确；
BD．由牛顿第二定律
解得
物体的机械能减少等于克服阻力做功，则
选项BD错误；
C．物体的重力势能减少了
选项C错误。
故选A。
6. 下列说法中正确的是（ ）
A. 由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B. 由可知，当r趋于零时万有引力趋于无限大
C. 引力常量，是由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出的
D. 由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即，其中k与行星有关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由开普勒第一定律可知，所有行星各自绕太阳运行的轨道为椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，所以各行星不在同一椭圆轨道上，故A错误；
B．万有引力定律的研究对象是质点当物体间距离趋于零时物体不能被视为质点，万有引力定律不再适用，故B错误；
C．引力常量，是由卡文迪什在实验室中利用扭秤实验测出的，故C正确；
D．由开普勒第三定律可知，所有绕同一中心天体运行的行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即，其中k与中心天体有关，与行星无关，故D错误。
故选C。
7. 关于下列对配图的说法中正确的是( )
A. 图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B. 图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀速上滑过程中，物块机械能守恒
C. 图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒
D. 图4中撑竿跳高运动员在上升过程中机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中，钢绳对它做负功，所以机械能不守恒，故A错误；
B、图2中物块在F作用下沿固定光滑斜面匀速上滑，力F做正功，物块机械能增加，故B错误；
C、图3中物块沿固定斜面匀速下滑，在斜面上物块受力平衡，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，摩擦力做负功，物块机械能减少，故C正确；
D、图4中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误，
故选C.
8. 2020年11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面400公里处成功实施发动机点火，顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点A再次“刹车”，从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ．嫦娥五号通过轨道Ⅰ近月点A速度大小为，加速度大小为，通过轨道Ⅰ远月点B速度大小为，加速度大小为，在轨道Ⅱ上运行速度大小为，加速度大小为，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅰ上近点的速度大于远点的速度，即
假如探测器经过B点绕月球做圆周运动的速度为v4，则根据
解得
可知
而由轨道Ⅰ上的B点进入圆轨道时要经过加速，可知
则
在A点由轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要减速，则
可得
选项A错误，B正确；
CD．根据
可知在轨道Ⅰ上
在轨道Ⅱ上
则
选项CD错误。
故选B。
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图象如图所示已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，则以下说法正确的是（ ）
A. 汽车在前5s内的牵引力为B. 汽车速度为时的加速度为
C. 汽车的额定功率为100kWD. 汽车的最大速度为80
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得
解得牵引力
选项A正确；
BC．汽车的额定功率
汽车在时的牵引力
根据牛顿第二定律得加速度
选项B错误，C正确；
D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度
选项D错误。
故选AC。
10. 如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是（ ）
A. W1C. W1【答案】A
【解析】
分析】
【详解】在A、B分离过程中，第一次和第二次A相对于B的位移是相等的，而热量等于滑动摩擦力乘以相对位移，因此
Q1=Q2
在A、B分离过程中，第一次A的对地位移要小于第二次A的对地位移，而F做功等于力乘以对地位移，因此
W1故选A。
11. 电场中有一点P，下列说法中正确的是（ ）
A. 若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半
B. 若P点没有放电荷，则P点场强为零
C. P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大
D. P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB．场强反映电场本身的性质，只由电场本身决定，与试探电荷无关，则若放在P点的电荷的电荷量减半， P点的场强不变；P点没有放电荷， P点的场强也不变，故AB错误；
C．根据F=Eq知，P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大，故C正确；
D．根据场强方向的规定，正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，故D错误。
故选C。
二、实验题（本题共2小题，每小题每空2分，共16分）。
12. 用如图甲所示装置研究平拋运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板。从同一位置重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，即可描出钢球做平抛运动的轨迹，进而研究平抛运动的规律。
根据实验原理，回答以下问题：
（1）实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端__________。
（2）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是__________。
A． B． C．
（3）该实验中，将白纸换成方格纸，每个小方格边长。实验记录了小球在运动中的3个点迹，如图乙所示，则小球在B点的速度大小是__________。（取重力加速度，结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. 水平 ②. C ③. 2.5
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端水平。
（2）[2]该实验中坐标原点O的位置，应该在小球在斜槽末端时球心的投影点，y轴用铅垂线来确定，故图C正确，AB错误。
故选C
（3）[3]相邻两点间的时间间隔为
B点的竖直速度
水平速度
则B点的速度
13. 某小组利用如图所示装置进行“验证机械能守恒定律”实验。
（1）下列说法正确是（ ）
A. 本实验应选用密度大、体积小的重物
B. 释放纸带时，重物应远离打点计时器
C. 在“验证机械能守恒定律”时不需要知道当地的重力加速度
D. 用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
（2）实验中，先接通电源再释放纸带，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取二个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器使用的交流电的频率是f，重物的质量为m，则打下B点时，重物的重力势能减少量Ep = _____________，动能增加量Ek = ____________。
（3）比较Ep与Ek的大小，重力势能的减少量大于动能的增加量，出现这一结果的原因可能是_______________。
（4）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议
A．两限位孔在同一竖直面内上下对正
B．精确测量出重物的质量
C．用手托稳重物，接通电源后释放重物
以上建议中确实对提高实验准确程度有作用的是____________。
【答案】（1）A （2） ①. ②.
（3）重锤受到了空气阻力、纸带与计时器之间有摩擦阻力
（4）A
【解析】
【小问1详解】
A．本实验应选用密度大、体积小的重物，以减少空气阻力的影响，故A正确；
B．释放纸带时，重物应靠近打点计时器，故B错误；
C．在“验证机械能守恒定律”时有
需要知道当地的重力加速度，故C错误；
D．实验中应用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v。如果直接用匀变速直线运动的公式计算速度，则默认了加速度为重力加速度，也默认机械能守恒，失去本实验的意义，故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]打下B点时，重物的重力势能减少量
Ep = mghB
[2]打下B点的速度为
则动能增加量
【小问3详解】
重力势能的减少量大于动能的增加量，出现这一结果的原因可能是重锤受到了空气阻力、纸带与计时器之间有摩擦阻力。
【小问4详解】
A．两限位孔在同一竖直面内上下对正，这样重物带动纸带下落时会减小纸带与两限位孔间的摩擦力，对减小实验误差有利，故A正确；
B．在验证机械能守恒定律时，其表达式为
上式质量可以消去，因此不需精确测量出重物的质量，故B错误；
C．用手托稳重物，接通电源后，再释放重物，这样纸带在下落时会弯曲，增大与限位孔间摩擦力，不利于减小实验误差，故C错误。
故选A。
三．计算题（共计38分）
14. 一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g。
（1）判断小球带何种电荷，并作出受力分析示意图；
（2）求电场强度E。
【答案】（1）负电，见解析；（2）
【解析】
【详解】（1）受力分析如图所示；小球带负电；
（2）根据平衡条件可知
所以
15. 我国“嫦娥二号”探月卫星已成功发射，设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，求：
(1)月球的质量M；
(2)月球的密度；
(3)月球表面的重力加速度g。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)根据
解得月球的质量为
(2)月球密度为
(3)根据
解得月球表面的重力加速度为
16. 如图所示，水平长直轨道AB与半径为R=0.8m的光滑竖直圆轨道BC相切于B，BC与半径为r=0.4m的光滑竖直圆轨道CD相切于C，质量m=1kg的小球静止在A点，现用F=18N的水平恒力向右拉小球，在到达AB中点时撤去拉力，小球恰能通过D点．已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．求：
（1）小球在D点的速度vD大小；
（2）小球在B点对圆轨道的压力NB大小；
（3）A、B两点间的距离x．

【答案】(1) （2）45N (3)2m
【解析】
【详解】（1）小球恰好过最高点D，有：

解得：
（2）从B到D，由动能定理：

设小球在B点受到轨道支持力为N，由牛顿定律有：

NB=N
联解③④⑤得：N=45N
（3）小球从A到B，由动能定理：

解得：
故本题答案是：(1) （2）45N (3)2m
【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加速阶段的位移，