湖南省益阳市安化县两校2023-2024学年高一下学期7月期末自检物理试卷(含答案)

这是一份湖南省益阳市安化县两校2023-2024学年高一下学期7月期末自检物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.在恒力作用下，物体可能做速率先减小到某个值，然后增大的曲线运动
B.做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变，但方向一定时刻改变
C.汽车匀速通过拱桥的最高点时一定处于超重状态
D.曲线运动一定是变速运动，变速运动也一定是曲线运动
2．在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，下列说法正确的是( )
A.小纸片做平抛运动B.小纸片的下落时间可能为0.5s
C.小纸片的下落时间可能为1.5sD.小纸片不可能竖直落地
3．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是( )
A.汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态
B.铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯
C.杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
D.脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出
4．两质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，运动半径之比为，则关于两卫星的下列说法，正确的是( )
A.向心加速度之比为B.线速度之比为
C.动能之比为D.运动周期之比为
5．如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬于P点，使小球在水平面内以角速度ω做匀速圆周运动。已知小球做圆周运动时圆心O到悬点P的距离为h，小球可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球的频率为B.小球的线速度大小为
C.小球受到合力大小为D.绳对小球的拉力大小为
6．静止于水平地面的足球，被运动员从位置1以踢出后，沿如图所示的轨迹运动到位置3，在最高点2时距地面高度为h且速度大小为v，已知足球质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.从位置1到位置3的过程，足球的机械能守恒
B.从位置2到位置3的过程，足球的动能增加mgh
C.踢球时，运动员对足球做的功等于
D.从位置1到位置2的过程，阻力对足球做功
二、多选题
7．如图所示，在光滑斜面上有一物块在平行斜面的拉力F（未画出）作用下，沿水平方向做匀速直线运动。关于物块在斜面上的运动，下列判断正确的是( )
A.拉力F恒定，可能大于物块的重力
B.撤去F后，可能做匀变速直线运动
C.撤去F后，物块在任意相邻相等时间内位移变化量一定相同
D.撤去F后，物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同
8．修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2:3:2，则下列说法正确的是( )
A.A、B的线速度大小之比为1:1B.A、B的角速度大小之比为1:1
C.A、C的周期之比为3:2D.A、C的向心加速度大小之比为9:4
9．天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱的轨道半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ半径的n倍；天和核心舱在轨道Ⅱ上的运动周期为，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是( )
A.天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道
B.天舟七号在轨道Ⅱ上通过加速可实现与天和核心舱对接
C.天和核心舱轨道离地面的高度为
D.若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为
10．如图，一质量为的圆环套在固定的光滑杆上，杆倾角为53°，圆环用轻绳通过轻质光滑定滑轮与质量为的物块相连.现将圆环拉到A位置(AO水平)由静止释放，圆环向下运动经过位置C，已知OC垂直于杆，AO长为,g取,.则( )
A.圆环和物块组成的系统机械能守恒
B.物块的机械能守恒
C.物块机械能的改变量等于合力对其做的功
D.到达C位置时，圆环的速度大小为5m/s
三、计算题
11．某人骑摩托车越过一个壕沟，壕沟两侧高度差。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车恰好越过这个壕沟的初速度为，重力加速度。求：
（1）摩托车在空中运动的时间t；
（2）壕沟两侧的水平距离x；
（3）摩托车恰好越过壕沟落地前瞬间的速度大小v。
12．如图所示，水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴以恒定转速转动，规定经过O水平向右为x轴的正方向，圆盘上方距盘面高为处有一个玻璃杯，杯底中央一小孔正在不间断滴水，玻璃杯随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为，已知玻璃杯在时刻开始滴下第一滴水，此时杯底小孔恰好经过圆心O点的正上方，以后每当前一滴水落到盘面上时下一滴水刚好离开杯孔（），求：
（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度ω的值（计算结果用π表示）；
（3）第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离x。
13．随着科学技术的不断发展进步，无人机已广泛应用于生产和生活。某厂家在无风的天气做无人机飞行测试，让无人机从地面由静止开始竖直上升，上升过程的速度与时间关系如图所示，其中0~2s内图像为直线，2s末电动机功率达到额定值，此后保持额定功率运动。已知无人机总质量，空气阻力恒为无人机总重力的0.1倍，g取，求：（计算结果均保留两位有效数字）
（1）无人机在0~2s内电动机提供的牵引力F；
（2）无人机竖直向上运动过程能够达到的最大速度；
（3）无人机2~6s内上升的高度H。
四、实验题
14．在“探究平抛运动的特点”的实验中。
（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以观察到（或听到）___________.
A.两球总是同时落地
B.两球的运动路线相同
C.击打的力度越大，两球落地时间间隔越大
（2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是___________.
A.斜槽轨道末端切线必须水平B.斜槽轨道必须光滑
C.将坐标纸上确定的点用直线依次连接D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
（3）一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小___________。（g取）
（4）另一组同学拍摄小球做平抛运动频闪照片的一部分如图丁所示，已知每个小方格的边长为L，重力加速度为g，则小球在b点时的速度大小为___________。（用已知量L、g表示）
15．某同学用如图所示的实验装置验证重物和滑块所组成的系统机械能守恒。实验操作步骤如下：
（1）实验前先将气垫导轨固定在水平桌面上并调成水平，右端固定一轻质定滑轮，滑块P和重物Q分别系在一条跨过定滑轮的细绳两端；
（2）将纸带固定在滑块P上并使纸带穿过打点计时器；
（3）使气垫导轨正常工作，接通打点计时器的电源，将滑块P由静止释放，打点计时器打出一条纸带如图所示。
（4）在图中纸带上取六个计数点，测得、。若滑块P质量为，重物Q质量为；间，间，间，间的时间间隔均为。则打下B点时滑块的速度大小为_____。从打下B点到打下E点的过程中，P和Q组成的系统减小的重力势能为_____，增加的动能_____。（取重力加速度，计算结果均保留2位有效数字）
（5）为了减少实验的误差，该同学对此实验提出以下建议，有用的是_____。
A.尽量选用质量轻的细绳
B.应满足
C.把连接的细绳换为弹性绳
D.将气垫导轨倾斜适当角度以平衡摩擦力
参考答案
1．答案：A
解析：A.若恒力的方向与初速度方向成钝角，则物体的速率先减小，如果沿恒力方向的分速度减小至0，且物体还能继续运动时，则速率增大，例如站在高处斜向上抛出物体，至物体落到地面过程中，速率先减小后增大，故A正确;B.加速度的大小及方向是否改变取决于物体运动过程中所受合力的大小及方向是否改变，例如平抛运动中，加速度的大小及方向都不变，故B错误;C.汽车匀速率通过拱桥时，将拱桥顶端等效为一小段圆弧，则汽车做圆周运动，加速度方向指向圆心，汽车加速度向下，因此为失重状态，故C错误;D.曲线运动因为速度的方向时刻在改变，因此一定是变速运动，但变速运动也可以是仅速度大小变化，方向不变，例如自由落体运动，属于是直线运动，故D错误。故选:A。
2．答案：C
解析：由于小纸片很轻，受空气阻力影响较大，则不会做平抛运动，若只受重力，则
解得
但由于存在空气阻力作用，则下落时间大于0.5s，可能为3s，同时由于空气阻力作用，水平方向速度可能减小为零，则可能竖直落地。
故选C。
3．答案：A
解析：A.根据圆周运动规律，汽车通过最高点时合外力提供向心力，方向竖直向下，则汽车处于失重状态。故A正确;B.铁路的转弯处，外轨比内轨高是利用火车自身重力和垂直轨道向上的支持力的合力提供火车转弯所需的向心力，从而减少对轨道的侧向压力。故B错误;C.完全失重状态是物体的加速度等于重力加速度，“水流星”在最高点时的加速度可能大于也可能等于重力加速度，且“水流星”始终重力作用。故C错误;D.脱水桶的原理是当转速逐渐增加时水滴受到的合外力不足以提供做圆周运动的向心力，从而出现离心运动。离心力和向心力是效果力，不能说物体受到离心力、向心力。且只有当指向圆心的合外力为时，水滴才会沿切线方向甩出。故D错误。故选A。
4．答案：C
解析：A、卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，则，解得卫星的向心加速度,则两卫星的向心加速度大小之比为，故A错误;B、由,解得两卫星的线速度大小之比为,故B错误;C、由，解得两卫星的动能之比为,故C正确;D、由，解得两卫星的周期之比为,故D错误。
5．答案：D
解析：A.小球的频率为，故A错误;B.根据线速度与角速度的公式有，故B错误;C.设细线与竖直方向的夹角为θ，小球受到合力大小为，故C错误;D.根据牛顿第二定律可得，，解得绳对小球的拉力大小为，故D正确。故选:D。
6．答案：D
解析：A.若足球做斜抛运动，则1和2间水平距离等于2和3间的水平距离，由于两段水平距离不等，故足球做的不是斜抛运动，受到空气阻力，所以机械能不守恒，故A错误;B.足球受到空气阻力，从位置2到位置3的过程，设克服空气阻力做功为，根据动能定理，故足球的动能增加量小于mgh，故B错误;C.踢球时，设运动员对足球做的功为W，可得，1到2过程中克服空气阻力做功为，根据动能定理，可得，故C错误;D.从位置1到位置2的过程，阻力对足球做功为，故D正确。故选:D。
7．答案：CD
解析：A.在平行斜面方向上，合力为零，则满足
，方向沿斜面向上
F不可能大于物体重力，故A错误；
BCD.撤去F后，物体的合外力为，加速度恒定，沿斜面向下，则做匀变速曲线运动，物块在任何相等时间内的速度变化量一定相同，由公式可知，物块在任意相邻相等时间内位移变化量一定相同，故B错误，CD正确。
故选CD。
8．答案：AD
解析：A、修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即的线速度大小之比为1:1，故A正确;B.的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有，则的角速度大小之比为3:2,故B错误;C.的周期相等，对根据角速度与周期的公式有，可知的周期之比为2:3，故C错误;D.根据向心加速度的公式，可知的向心加速度大小之比为9:4，故D正确。故选AD。
9．答案：ACD
解析：A.从近地圆轨道通过加速离心才能到达椭圆轨道，A正确;
B.天舟七号在轨道Ⅱ上加速后将做离心运动，向着更高的轨道运动，即同轨道上无法实现对接，B错误;C.万有引力等于向心力，有，，解得，C正确;D.根据题意可知，天舟七号在霍曼轨道运动时间为椭圆轨道运动周期的一半，根据开普勒第三定律有，，D正确。故选ACD。
10．答案：AD
解析：A.圆环和物块组成的系统只有重力做功，所以圆环和物块组成的系统机械能守恒，故A正确;
B.在运动过程中，重力和绳子的拉力对物块做功，所以物块的机械能不守恒，故B错误;
C.根据动能定理，物块动能的改变量等于合力对其做功;物块的机械能改变量等于除重力之外的其他力做功，故C错误;
D.因为OC垂直于杆，所以在C点圆环沿绳的方向速度为零，因此物体的速度也为零，根据动能定理可得
解得
故D正确。
故选AD。
11．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，有
得
（2）平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，有
得
（3）竖直方向的分速度为
落地速度为
得
12．答案：（1）0.4s（2）2.5πrad/s（3）1.2m
解析：（1）水滴竖直方向做自由落体运动
得
（2）由角速度定义
最小为π，要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度
（3）由
知，第一滴水的落点
第二滴水的落点
第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离
13．答案：（1）28N（2）76m/s（3）30m
解析：（1）由图可知内无人机做匀加速直线运动，其加速度
空气阻力恒为无人机总重力的0.1倍，则空气阻力
根据牛顿第二定律
代入数据解得
（2）2s末电动机功率达到额定值，此时速度，根据功率公式
当无人机速度最大时，无人机加速度为零，可得
又因为
代入数据解得
（3）2-6s内，时间间隔，由动能定理可得
代入数据解得
14．答案：（1）A（2）AD（3）1（4）
解析：（1）该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地。
故选A。
（2）A.为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确；
BD.该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确；
C.由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将是坐标上确定的点连接起来，故C错误。
故选AD。
（3）由图可知两点间的水平位移等于两点间的水平位移，则两点间的时间间隔等于两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式有
解得两点间的时间间隔为
则小球做平抛运动的初速度大小为
（4）平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动，根据图中数据可得，在水平方向有
在竖直方向由逐差法可知
联立解得
在b点竖直方向的速度为
则在b点的速度为
15．答案：（4）0.90；0.37；0.36（5）A
解析：（4）打下B点时滑块的速度大小为
打下E点时滑块的速度大小为
从打下B点到打下E点的过程中，P和Q组成的系统减小的重力势能为
增加的动能
（5）A.尽量选用质量轻的细绳，可忽略细绳的机械能，可减小实验误差，选项A正确；
B.实验不一定要满足，选项B错误；
C.把连接的细绳换为弹性绳，一部分机械能可能转化为弹性势能，增大实验误差，选项C错误；
D.气垫导轨不用平衡摩擦力，选项D错误。
故选A。