青海省部分名校2023-2024学年高一下学期期末联考物理试题（解析版）

这是一份青海省部分名校2023-2024学年高一下学期期末联考物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。
一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 一质点沿图中所示的实线轨道从左向右运动，速度不断减小。如果用带箭头的线段表示质点在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】质点做曲线运动，则所受到的合力应指向曲线的凹侧。质点沿图中的实线轨道从左向右运动，速度不断减小，则质点所受的合力与质点运动的切线方向的夹角应大于。
故选B。
2. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（ ）
A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力
【答案】B
【解析】B．扇叶上某两质点同轴转动，角速度相等，故B正确；
A．扇叶上某两质点圆周运动半径不一定相等，根据
线速度不一定相等，故A错误；
CD．向心加速度
不一定相等，向心力不一定相等，故CD错误。
故选B。
3. 宇宙速度是从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际和恒星际飞行器所需的最低速度．下列关于宇宙速度的说法正确的是（ ）
A. 第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度
B. 若飞行器发射速度大于第二宇宙速度，则飞行器将绕地球做椭圆运动
C. 若飞行器的发射速度大于第三宇宙速度，则飞行器将绕太阳运动
D. 卫星绕地球做圆周运动的速率可能大于第一宇宙速度
【答案】A
【解析】AD．第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，故A正确，D错误；
B．第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，故B错误；
C．第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，故C错误。
故选A。
4. 如图所示，在直立、内壁光滑的管内放置一轻质弹簧，弹簧处于原长时其上端处于O点，将小球从管口A点由静止释放，将弹簧压缩至最低点B，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，对于小球从A点释放至第一次运动到B点的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 该过程中小球受到的重力先做正功再做负功
B. 该过程中小球的机械能守恒
C. 该过程中弹簧的弹性势能先增大后减小
D. 该过程中小球受到的重力做功的功率先增大后减小
【答案】D
【解析】A．该过程中小球受到重力一直做正功，故A错误；
B．从A到O过程，小球只受重力作用，机械能守恒，从O到B过程，由于弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故B错误；
C．该过程中弹簧的压缩量一直增大，所以该过程中弹簧的弹性势能一直增大，故C错误；
D．根据
由于该过程中小球的速度先增大后减小，所以小球受到的重力做功的功率先增大后减小，故D正确。
故选D。
5. 2024年4月15号，我国成功发射四维高景三号01星，假设地球是半径为R的标准球体，该卫星质量为m，运行在距地面高度为h的圆形轨道上，地球表面重力加速度为g，则关于运行在该轨道上的卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 运行的向心加速度大小为gB. 运行的速度大小为
C. 运行的角速度为D. 运行的周期为
【答案】B
【解析】根据
而
可得运行的向心加速度大小为

运行的速度大小为
运行的角速度为
运行的周期为
故选B。
6. 如图所示，某同学取水时，发现水平细水管到水平地面的高度恰好为水桶高的两倍。在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则水从细水管出水口到桶口中心的时间与从桶口中心落到A点的时间之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设桶高h，则水平细水管到水平地面的高度为2h，根据
可得水平细水管到水平地面的时间为
水平细水管到桶口的高度为h，则根据
解得
则水从细水管出水口到桶口中心的时间与从桶口中心落到A点的时间之比为
故选B。
7. 如图甲所示，质量为的物块初始时静止在倾角为的斜面上，施加给物块一沿斜面的恒定拉力F，使物块开始沿斜面运动，物块运动了时撤去拉力F。物块的动能随物块沿斜面上滑距离x变化的部分图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）

A. 物块受到的滑动摩擦力大小为B. 恒定拉力F的大小为
C. 物块与斜面间的动摩擦因数为D. 物块运动到最高点后会沿斜面下滑
【答案】C
【解析】A．物块从运动到过程中，根据动能定理
解得
故A错误；
B．物块从运动到过程中，根据动能定理
解得
故B错误；
C．物块受到的滑动摩擦力
解得
故C正确；
D．物块运动到最高点后，重力沿斜面向下的分力
最大静摩擦力
所以物块运动到最高点后，最大静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即物块恰好静止，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起匀速转动，当游客经过圆轨道最低点时，对座椅的压力恰好为自身重力的2倍，重力加速度大小为g，游客及座椅整体可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（ ）
A. 速度大小为B. 处于超重状态
C. 处于平衡状态D. 向心力大小为2mg
【答案】A
【解析】A．当游客经过圆轨道最低点时，有
其中
解得
由于过山车匀速转动，因此游客经过圆轨道最高点时速度大小为，选项A正确；
BC．游客经过圆轨道最高点时有竖直向下加速度，处于失重状态，选项BC错误；
D．结合前面分析可知游客所需向心力大小为
选项D错误。
故选A。
9. 2024年6月4日，携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。图为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是嫦娥六号的地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ上的远月点和近月点。不考虑月球的自转。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号从轨道Ⅱ上的Q点变轨至轨道Ⅲ需减速
B. 在轨道Ⅱ上运行的嫦娥六号经过P点时的速率大于经过Q点时的速率
C. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅳ上运行时的机械能
D. 嫦娥六号在轨道Ⅳ上运行时的速率小于在轨道Ⅱ上运行时经过Q点的速率
【答案】AD
【解析】A．嫦娥六号从轨道Ⅱ上的Q点变轨至轨道Ⅲ，做近心运动，应让发动机在Q点减速，故A正确；
B．嫦娥六号在轨道Ⅱ上由P运动到Q过程，万有引力做正功，可知嫦娥六号在轨道Ⅱ上经过P点时的速率小于经过Q点时的速率，故B错误；
C．嫦娥六号从轨道Ⅱ上变轨到轨道IV上，除万有引力外的力做负功，机械能减小，故嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道IV上运行时的机械能，故C错误；
D．嫦娥六号在Q点从轨道Ⅱ上经过近心运动进入轨道IV上，速度减小，故嫦娥六号在轨道IV上运行时的速率小于在Ⅱ上运行时经过Q点的速率，故D正确。
故选AD。
10. 套在固定点O上的轻杆两端分别固定小球A、B（可看成质点），小球A、B到O点的距离分别为2L、L。当小球A、B绕O点转动时，小球A经过最高点时速度大小为。已知小球A、B的质量均为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力和O点处摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. 小球B经过最低点时对轻杆的作用力大小为
B. 小球B经过最高点时对轻杆的作用力大小为0
C. 小球A从最高点运动到最低点的过程中机械能减小量为
D. 小球A经过最低点时对轻杆的作用力大小为6mg
【答案】AC
【解析】A．小球A经过最高点时小球B经过最低点，此时小球B的速度大小
对小球B受力分析有
解得
根据牛顿第三定律可知小球B经过最低点时对轻杆的作用力大小为，故A正确；
B．取O点所在平面为重力势能的参考平面，小球A从最高点运动到最低点的过程中，有
其中
解得
此时小球B经过最高点，有
解得
根据牛顿第三定律可知小球B经过最高点时对轻杆的作用力大小为，故B错误；
C．小球A从最高点运动到最低点的过程中机械能的减小量
故C正确；
D．小球A经过最低点时有
解得
根据牛顿第三定律，小球A经过最低点时对轻杆的作用力大小为，故D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学做“探究平抛运动特点”的实验，实验装置如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。若某次实验，频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。
（1）实验时，有以下两个步骤：①用小锤击打弹性金属片；②打开频闪仪。正确的操作顺序是___。
A. 先①后②B. 先②后①C. ①和②同时进行
（2）根据图乙，任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做__________，为判断A球水平方向的运动特征，应测出__________________并做对比。
【答案】（1）B （2）自由落体运动 A球相邻两位置水平距离
【解析】
【小问1解析】
为了避免频闪照片记录区域上方出现大量的空白，实验时，应先打开频闪仪，再用小锤击打弹性金属片。
故选B。
【小问2解析】
根据任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做自由落体运动；A球在水平方向上做匀速直线运动，为判断出这一运动特点，要测出A球相邻两位置的水平距离。
12. 某实验小组用如图甲所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度为d的遮光条，物块B与物块A用跨过滑轮的细绳连接。铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。让遮光条C与位置O对齐，让物块A由静止开始下降，测得遮光条通过光电门时的遮光时间为t。实验时测得物块A（含遮光条）、B的质量分别为、，重力加速度大小为g。
（1）遮光条经过光电门时物块A的速度大小__________，从物块A开始下落到遮光条经过光电门的过程中，物块A、B构成的系统增加的动能__________，系统减少的重力势能__________。（均用题目中给定的物理量符号表示）
（2）改变距离h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图乙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若__________（用题目中给定的物理量符号表示）成立，说明系统机械能守恒。
（3）实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，造成该误差的原因可能是__________（任写一种即可）。
【答案】（1）
（2）
（3）空气阻力##绳子与滑轮之间存在摩擦阻力
【解析】
【小问1解析】
遮光条经过光电门时物块A的速度大小为
系统增加的动能为
系统减小的重力势能为
【小问2解析】
若系统机械能守恒，则
即
整理得
所以，图线的斜率为
【小问3解析】
实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，即机械能减小，造成该误差的原因可能是：空气阻力、绳子与滑轮之间存在摩擦阻力。
13. “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时，先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿上端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，鱼饵在最高点a时被甩出，同时迅速释放鱼线确保鱼线松弛，鱼饵被水平抛出，鱼饵落在水面上时，速度与水平方向上的夹角。已知a点离水面的高度，鱼饵的质量，取重力加速度大小，取鱼饵在水面时的重力势能为0，，，不计空气阻力，求：
（1）鱼饵被甩出时初速度大小；
（2）鱼饵从被甩出至落到水面的水平位移大小x；
【答案】（1）6m/s；（2）4.8m
【解析】（1）由于不计空气阻力，鱼线处于松弛状态，则鱼饵做平抛运动，则有
鱼饵落在水面上时，根据速度分解有
解得
，
（2）鱼饵做平抛运动，水平方向上有
结合上述解得
14. 如图所示，某次无人机测试时，无人机通过长 的细线与水平地面上的物块连接在一起。无人机在重力、细线拉力、竖直向上的升力的共同作用下，绕物块正上方的O点所在水平面内做匀速圆周运动，物块恰好未相对于地面滑动，此时细线与竖直方向的夹角 已知物块的质量 ，无人机的质量 ，物块与地面间的动摩擦因数 ，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，无人机及物块均可视为质点，重力加速度大小。 求∶
（1）细线上的拉力大小 F；
（2）无人机受到的竖直升力大小
（3）无人机的线速度大小v。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对物块受力分析，竖直方向上有
水平方向上有
Fsinθ=f
其中

解得
F=5 N
（2）对无人机受力分析，竖直方向上有
Fcsθ+Mg=
解得

（3）对无人机受力分析，水平方向上有
其中
r=Lsinθ
解得
v=1.2m/s
15. 如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点，BC段粗糙，水平面BC与传送带CD 平滑连接于C 点，传送带与竖直面内的光滑半圆形轨道DE 相切于 D 点，E点为半圆形轨道的最高点，已知BC段长度 ，CD段长度 半圆形轨道的半径 当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，从离水平面高 4.6m 的A 点由静止释放质量 的物块（可视为质点），物块首次经过E 点时对轨道的压力大小 不考虑物块首次通过E 点之后的运动。已知物块与水平轨道 BC、传送带间的动摩擦因数均为 ，重力加速度大小 求∶
（1）物块运动到C点时的速度大小 ；
（2）物块运动到D 点时的速度大小 ；
（3）物块在传送带上时，物块与传送带间因摩擦产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）物块从A 点运动到C点，由动能定理有
解得
（2）物块首次经过E点时有
根据牛顿第三定律
物块从 D 点运动到E 点时，根据动能定理
解得
（3）假设物块在传送带上一直加速，则有
解得
可知假设不成立，传送带速度大小
物块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律有
μmg=ma
可知加速运动的时间
物块加速运动的位移大小
传送带在物块加速阶段的位移大小
物块相对于传送带的位移大小
物块与传送带间因摩擦产生的热量
Q=μmg△x
解得
Q=0.8 J