2023-2024学年河南省安阳市龙安高级中学高一（下）期末考试物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年河南省安阳市龙安高级中学高一（下）期末考试物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共12小题，共48分。
1.如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随着圆盘一起做速圆周运动，关于物块的受力情况是，下列说法正确的是( )
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C. 重力、支持力、向心力、摩擦力
D. 受到的合外力为零
2.中国空间站绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为400km，则中国空间站( )
A. 运动周期比地球同步卫星运动的周期小B. 向心加速度比地球近地卫星向心加速度大
C. 运动速度大于7.9km/sD. 运动角速度比地球同步卫星运动角速度小
3.金秋时节，又是一年枣熟时，一同学用竹竿打树上的红枣，红枣离开枝头后做平抛运动。现测得红枣从离开枝头到落地的水平位移为10 m，红枣在枝头时离地面的高度为5 m，取g=10 m/s2，不计空气阻力，则红枣离开枝头时的速度大小为( )
A. 5 m/sB. 10 m/sC. 15 m/sD. 20 m/s
4.下列说法正确的是( )
A. 物体做曲线运动时，速度一定在改变 B. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D. 做曲线运动的物体在某一时刻加速度可能与速度同方向
5.如图所示，一长度为L不可伸长的轻绳，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球(可看作质点).把细绳拉至水平由静止释放小球，小球下降到B点时细绳与水平方向成30∘，忽略空气阻力，重力加速度为g.则运动到B点时小球重力的瞬时功率为( )
A. 0B. mg2 gLC. mg gLD. mg2 3gL
6.我国的“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道；北斗卫星导航系统，由5颗静止卫星、30颗非静止卫星等组成。若空间站和北斗系统的卫星均视为匀速圆周运动，则( )
A. 空间站里的宇航员受到地球的引力为零B. 空间站运行速度大于7.9km/s
C. 静止卫星离地球表面的高度都是一定的D. 静止卫星可以经过安阳地区的正上空
7.宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )
A. 地球对宇航员没有引力B. 宇航员处于完全失重状态
C. 宇航员的加速度为零D. 宇航员处于超重状态
8.在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图，假设泼水过程中杯子做逆时针匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. P位置的小水珠速度方向沿a方向
B. 水珠做离心运动是由于合外力大于所需向心力
C. P、Q两位置，杯子的角速度相同
D. 从Q到P，杯子所受合外力做功不为零
9.丽水拥有很多美丽的绿道，绿道骑行成为越来越多人的放松方式。如图，一位大人和一位小孩在绿道转弯处骑行，大人和小孩以相同的速率转弯，路面水平，转弯过程近似为匀速圆周运动，则大人和小孩( )
A. 受到的向心力大小相等B. 转弯过程中位移大小与路程相等
C. 转弯过程中由静摩擦力提供向心力D. 转弯过程中加速度为零
10.“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
11.2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。若将来宇航员在月球(视为质量分布均匀的球体)表面以大小为v0的初速度竖直上抛一物体(视为质点)，已知引力常量为G，月球的半径为R、密度为ρ。物体从刚被抛出到刚落回月球表面的时间为( )
A. 2v03πρGRB. 3v0πρGRC. 3v02πρGRD. 6v0πρGR
12.如图所示，在竖直面内有一个以AB为水平直径的半圆，O为圆心，D为最低点。圆上有一点C，且∠COD=60°。现在A点以速率v1沿AB方向抛出一小球，小球能击中D点；若在C点以某速率v2沿BA方向抛出小球时也能击中D点。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 圆的半径为R=2v12gB. 圆的半径为R=4v123g
C. 速率v2= 32v1D. 速率v2= 33v1
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.某实验小组用图(a)所示装置研究平抛运动。装置中，竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸。MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板，小钢球从斜槽中某高度由静止释放，从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸，在白纸上留下印记：上下调节挡板，通过多次实验，白纸上会留下钢球经过的多个位置，最终用平滑曲线将其连接。得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是___________(填选项序号字母)；
A.安装斜槽时，应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时，其高度必须等距变化
(2)图(b)所示为实验中得到的一张平抛运动轨迹图，在轨迹上取水平间距均为x=0.20m的a、b、c三点，测得竖直间距y1=0.30m，y2=0.40m，重力加速度g=10m/s2，则钢球从a运动到b的时间为__________s，钢球在斜槽末端Q的速度大小为__________m/s，小球平抛至b点时的时间为__________s。(结果保留两位有效数字)
14.某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确的是__________(填正确答案标号)。
A. 为了减小实验误差，重物应选择密度较小的物体
B. 先释放纸带，后接通电源
C. 在纸带上选取计数点，并测量计数点到第一个点间的距离
(2)该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带，O为第一个点，A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，则打点计时器打B点时重物的速度大小为__________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)已知重物的质量为m=0.10kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，从O点到B点，重物重力势能的减少量ΔEp=__________J，动能的增加量ΔEk=__________J。(结果均保留三位有效数字)，可以得出的结论是____________________。
三、计算题：本大题共3小题，共34分。
15.如图所示，水平地面上有一高ℎ=4.2m的竖直墙，现将一小球以v0=6m/s的速度垂直于墙面水平抛出，已知抛出点A与墙面的水平距离s=3.6m，离地面高H=5.0m，不计空气阻力，不计墙的厚度。重力加速度g取10m/s2。
(1)小球碰墙点B离地面的高度；
(2)碰墙时小球的速度大小；
16.2023年12月15日我国在文昌航天发射场使用长征五号遥六运载火箭，成功将遥感四十一号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该星是高轨光学遥感卫星。已知遥感四十一号卫星在距地面高度为ℎ的轨道做圆周运动，地球的半径为R，自转周期为T0，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，求：
(1)遥感四十一号卫星绕地球做圆周运动的向心加速度；
(2)遥感四十一号卫星运行的周期；
17.如图所示，竖直平面内的粗糙半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点．一质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)在水平面上由A点向左运动到轨道最低点B时的速度为vB=6.0 m/s，随后沿半圆轨道运动至C点水平飞出并落在水平面上，落点与B点之间的距离为1.2 m.已知半圆形轨道的半径R=0.40 m，取重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力．求：
(1)滑块到B点时对轨道的压力大小；
(2)滑块从C点水平飞出时的速度大小；
(3)滑块从B点运动到C点过程中，物块克服摩擦力所做的功。
参考答案
1.B
2.A
3.B
4.A
5.D
6.C
7.B
8.C
9.C
10.B
11.C
12.A
13.(1)AC (2) 0.10；2.0；0.35
14.(1)C；
(2)1.92；
(3) ①. 0.188 ②. 0.184 ③.在误差允许范围内，机械能守恒定律是成立的
15.(1)小球在碰到墙前做平抛运动，设小球碰墙前运动时间为t，根据
s=v0t
小球平抛运动的时间
t=0.6s
根据
ℎ1=12gt2
ℎ1=1.8m
可得
ℎ2=H−ℎ1
ℎ2=3.2m
(2)平抛运动在竖直方向上的分速度
vy=gt
解得
vy=6m/s
根据平行四边形定则知，小球碰墙前瞬间速度
v2=v02+vy2
v= v02+vy2= 36+36m/s=6 2m/s

16.(1) a=R2gR+ℎ2 ；(2) T=2π R+ℎ3gR2
17.解：(1)滑块运动到B点时，设其所受支持力为FN，则FN−mg=mvB2R
得FN=10N
由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小也为10N．
(2)由平抛运动规律可知
2R=12gt2
x=vCt
可得滑块从C点水平飞出时的速度大小为vC=3m/s
(3)滑块从B点运动到C点，设克服摩擦力做功为Wf，由动能定理
−mg⋅2R−Wf=12mvC2−12mvB2
可得滑块克服摩擦力做功为Wf=0.55J