精品解析：江西省南昌市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

2023级高一期末调研检测试卷物理 一、选择题（本题共10小题，1～7题为单选题，每小题4分；8～10为多项选择题，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示为游乐场“丛林飞椅”游戏的简化模型，A小球绕轴在水平面内做匀速圆周运动，则关于A小球受力分析正确的是（　　） A. 受到的合力方向指向 B. 受到重力、拉力和向心力的作用 C. 细绳对小球的拉力大于小球受到的重力 D. 若转速逐渐降低，则小球的向心力变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．A小球绕轴在水平面内做匀速圆周运动，由所受外力的合力提供向心力，可知，受到的合力方向指向，故A错误； B．A小球受到重力、拉力作用，向心力是效果力，实际上不存在，故B错误； C．结合上述，对小球进行分析，令绳与水平方向夹角为，则有 解得 可知，细绳对小球的拉力大于小球受到的重力，故C正确； D．若转速逐渐降低时，角速度减小，轨道半径减小，则有 可知，若转速逐渐降低，则小球的向心力变小，故D错误。 故选C。 2. 用频闪照片（每隔相同时间拍一次照）记录一皮球在空中的运动情况如图所示，则该过程中气球所受合力方向大致是（ ） A. 左偏上 B. 左偏下 C. 右偏上 D. 右偏下 【答案】D 【解析】 【详解】ABCD.根据做曲线运动的物体所受合力的方向指向物体轨迹的凹侧可知，气球所受合力的方向应指向小球的右偏下，D正确，ACD错误； 故选D。 3. 一校车在平直的公路上起步做加速运动，在这一过程中小王同学用手掌对车厢施加推力F如图所示，则校车加速的过程中（ ） A. 推力F对校车做正功 B. 推力F对校车做负功 C. 推力F对校车不做功 D. 校车对小王同学不做功 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．推力与校车的运动方向相同，所以推力F对校车做正功，故A正确，BC错误； D．由于小王同学随校车加速运动，可知小王同学的合力方向与运动方向相同，则校车对小王同学做正功，故D错误。 故选A 4. 某电动玩具车传动系统如图所示：A为一电动马达转轴“十字形”插销，B为套在插销上半径为R的主动轮，C为半径为3R的从动轮，连接B、C两轮的皮带传动时不打滑，工作时C轮转速为n。若将电动马达传动轴与到C轮插销连接，电动马达转速不变，则此时B轮转速为（ ） A. B. C. 3n D. 9n 【答案】D 【解析】 【详解】设电动马达转速为，则将电动马达传动轴与到B轮插销连接时，B轮的角速度为 由于B、C轮边缘线速度大小相等，则有 即 可得 若将电动马达传动轴与到C轮插销连接，则C轮的角速度为 由于B、C轮边缘线速度大小相等，则有 即 解得B轮转速为 故选D。 5. 我国发射的中继星“鹊桥二号”于2024年4月2日按计划进入环月轨道，该中继星的绕月运动可视为匀速圆周运动。如图所示，已知鹊桥二号的轨道半径为R，其观测月球的最大张角为a，则下列说法正确的是（ ） A. 最大张角a越大，鹊桥二号绕行周期越大 B. 鹊桥二号的轨道半径R越大，其所受的向心力越大 C. 若再测得鹊桥二号绕行周期，则可求月球的平均密度 D. 若再测得月球半径大小和自转周期，则可求得月球的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．鹊桥二号绕月运动，根据开普勒第三定律，半长轴的三次方与周期的平方成正比，而这里张角越大，轨道半径越小，所以周期减小，A 错误； B．由题意可知万有引力提供向心力，根据公式 可知向心力的大小还与鹊桥二号的质量和月球的质量有关，只知道轨道半径不能确定向心力大小，B 错误； C．设月球的质量为M，半径为r，有 整理可得 由几何关系可知 联立解得 故测得鹊桥二号绕行周期，则可求月球的平均密度，C正确； D．根据公式 其中的T为鹊桥二号绕行周期，月球自转周期与求月球质量无关，D 错误。 故选C。 6. 在某次推铅球训练中，小王将铅球推出，如图所示，不计铅球在运动过程中所受的空气阻力。则铅球在空中运动时，其动能、动能变化率随时间变化的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设铅球推出时，水平分速度为，竖直分速度为，经过时间，铅球的水平分速度仍为，竖直分速度为 则铅球的动能为 可知图像为开后向上的抛物线，故AB错误； CD．铅球的动能变化量为 可得 可知图像为一条斜率为正，纵轴截距为负的直线，故C正确，D错误。 故选C。 7. 在一次中小学生科技大赛中，某同学为提升动力小车的最大速度，尝试将两辆额定功率分别为2P和P的动力小车首尾相连，已知在某水平桌面上两辆动力小车单独行驶时能达到的最大速度分别为v和2v。现将它们编成动力小车组，设每辆小车在行驶时受到的阻力在编组前后不变，则该动力小车组在此水平桌面上能达到的最大速度为（ ） A. 1.2v B. 1.5v C. 2v D. 3v 【答案】A 【解析】 【详解】动车组在速度达到最大值时，牵引力与阻力平衡，对每节动车进行分析，则有 根据功率的表达式有 令动车组在此铁轨上能达到的最大速度为，结合上述有 解得 故选A。 8. 一乒乓球自动发球机从同一高度沿同一水平方向发射两球分别落在图中所示A、B处，发射速度大小分别为、；两球在空中运动的时间分别为、，忽略空气阻力，则有（ ） A B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】ABCD．两球在空中的运动可视为平抛运动，则有 由于两球下落高度相同，则有 由于 则有 故BC正确，AD错误； 故选BC。 9. 某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中，研究重物从静止开始下落过程中打点计时器打出的一条纸带，在纸带打下的一系列点中，O为起点，取段进行实验数据分析，结果发现：重物重力势能的减小量小于动能的增加量。造成这一结果可能的原因是（ ） A. 接通电源前释放了纸带 B. 重物下落的过程中存在摩擦力和空气阻力 C. 重物落地后反弹或打点计时器电压过大 D. 末位置的瞬时速度计算错误 【答案】AD 【解析】 【详解】A．重物重力势能减小量小于动能的增加量，出现这一结果的原因可能是接通电源前释放了纸带，导致打点计时器打O点时重物的速度大于零，即打O点时重物的速度不为0，故A正确； B．重物下落过程存在空气阻力和摩擦力会导致重物重力势能的减小量大于动能的增加量，故B错误； C．重物触底反弹可能会导致计算末动能减少，会导致重物重力势能的减小量大于动能的增加量，打点计算器工作电压偏高不会影响重物重力势能的减小量和动能的增加量，故C错误； D．若末位置的瞬时速度计算错误，也会导致重力势能的减小量与动能的增加量不相等，可能出现重力势能的减小量小于动能的增加量的情形，D 正确。 故选AD。 10. 已知某卫星在赤道上空轨道半径为的圆形轨道Ⅰ上绕地运行的周期为，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。若某时刻，该卫星如图在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，近地点B到地心距离为。设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为，不计空气阻力。则（ ） A. B. C. 在轨道Ⅰ上经过A点的速度大于轨道Ⅱ上经过A点的速度 D. 该卫星在轨道Ⅰ上的机械能等于在轨道Ⅱ上的机械能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方，可知三天内卫星转了8圈，则有 得 故A正确； B．根据开普勒第三定律知 解得 故B错误； CD．卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，则该卫星在轨道Ⅰ上经过A点的速度大于轨道Ⅱ上经过A点的速度，该卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能，故C正确，D错误。 故选AC。 二、实验题（11题6分，12题9分） 11. 在“探究影响向心力大小的因素”实验中，所用向心力演示器如图所示，固定在转臂上的挡板A、B、C，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。小球位于挡板A、B、C处时，做稳定圆周运动的半径之比为2:1:1。标尺1、2可以显示出两球所受向心力的大小关系。 手柄可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。 （1）为探究向心力与小球质量的关系时，将皮带调整到变速塔轮半径相等的位置，若将球1放到挡板C处，应将球__________（填：2或3）放在挡板__________处（填：“A”或“B”）； （2）某次实验时将球1放在A挡板处，球3放在C挡板处，发现标尺1和2表示的向心力之比为1:1，由此可知皮带连接的左侧和右侧塔轮半径之比为__________。 【答案】（1） ①. 3 ②. B （2）2：1 【解析】 【小问1详解】 [1][2]该实验应用控制变量法，为了探究向心力与小球质量的关系，由公式 可知，需要控制小球旋转半径和角速度不变；故应该选择质量不同的球1和球3，两球放在长度相同的C挡板和挡板B处。 【小问2详解】 球1的质量为2m，球3的质量为m，由半径之比为2：1，向心力之比为1:1，根据 得 两个塔轮边缘的线速度相等，根据 知两个变速塔轮的半径之比为 12. 图甲是一个能够定性平抛运动及其特点的实验装置，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。 （1）甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做__________运动。 （2）在调节轨道时，发现水平仪中的气泡在右侧，此时应将轨道的右端调__________（选填“高”或“低”）。 （3）同学用专业相机以200帧/秒拍摄照片如图丙所示，并从视频中每n帧选取一帧进行处理得到如图所示的抛体运动“频闪图片”，由图像可知__________（n为整数，），测得坐标纸的方格边长为9mm，由此可得到平抛运动的初速度为__________ m/s。 【答案】（1）自由落体 （2）低 （3） ①. 6 ②. 0.6 【解析】 【小问1详解】 甲图两球同时落地，说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 水平仪右端有气泡，说明右端偏高，则应把右侧调低。 【小问3详解】 [1]小球在竖直方向上做自由落体运动，根据逐差法公式 由图可知 相邻两点的时间间隔相等，设为T 因为相机以200帧/秒拍摄照片，即每拍摄一帧，每n帧的时间为，可得 解得 [2]在水平方向上，小球做匀速直线运动，小平抛运动初速度 三、解答题（13题10分，14题12分，15题17分） 13. 一质量为m运动员在水平弯道上训练骑行，可将其运动视为匀速圆周运动，自行车骑行转弯半径为R，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，自行车质量为M，不计空气阻力。 （1）运动员做圆周运动的线速度大小； （2）地面对自行车摩擦力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）运动员在水平弯道上做匀速圆周运动，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，则运动员的线速度大小为 （2）根据牛顿第二定律可得 联立解得地面对自行车摩擦力大小为 14. 如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地，小明同学在距离墙面的水平地面上方处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，。 （1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小； （2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，求飞抛出时的初速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若要飞镖射中飞镖盘，当飞镖射中飞镖盘的下端时，投掷的速度最小，根据平抛运动规律，竖直方向有 解得 水平方向有 解得投掷的最小速度大小为 （2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，设飞抛出时的初速度大小为，则有 右 联立解得 15. 半径的光滑圆弧与传送带相切于C点，将一质量为的小物块从与圆心等高的A处无初速度释放，经C点进入倾角为的皮带传输机，D为传输机皮带的最高线点，间距离为，皮带以的速率顺时针转动且不打滑，物块与皮带之间的动摩擦因数，不计空气阻力，。 （1）小物块运动到B点时所受的支持力大小； （2）物块从C点到达D点的时间t； （3）物块从C到D的过程中，物块与传送带摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小物块从A处到B点过程，根据动能定理可得 解得 小物块运动到B点时，根据牛顿第二定律可得 解得支持力大小为 （2）小物块从A处到C点过程，根据动能定理可得 解得物块到C点的速度大小为 可知小物块刚滑上传送带先做减速运动，根据牛顿第二定律可得，加速度大小为 小物块减速到与传送带共速所用时间 该过程小物块通过的位移大小为 小物块与传送带共速后，由于，可知小物块继续向上做减速运动，加速度大小为 根据运动学公式可得 解得 则物块从C点到达D点的时间为 （3）物块从C到与传送带共速过程，物块与传送带发生的相对位移大小为 物块从与传送带共速到D过程，物块与传送带发生的相对位移大小为 则从C到D的过程中，物块与传送带摩擦产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高一期末调研检测试卷物理 一、选择题（本题共10小题，1～7题为单选题，每小题4分；8～10为多项选择题，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示为游乐场“丛林飞椅”游戏简化模型，A小球绕轴在水平面内做匀速圆周运动，则关于A小球受力分析正确的是（　　） A. 受到的合力方向指向 B. 受到重力、拉力和向心力的作用 C. 细绳对小球的拉力大于小球受到的重力 D. 若转速逐渐降低，则小球的向心力变大 2. 用频闪照片（每隔相同时间拍一次照）记录一皮球在空中的运动情况如图所示，则该过程中气球所受合力方向大致是（ ） A. 左偏上 B. 左偏下 C. 右偏上 D. 右偏下 3. 一校车在平直的公路上起步做加速运动，在这一过程中小王同学用手掌对车厢施加推力F如图所示，则校车加速的过程中（ ） A. 推力F对校车做正功 B. 推力F对校车做负功 C. 推力F对校车不做功 D. 校车对小王同学不做功 4. 某电动玩具车传动系统如图所示：A为一电动马达转轴“十字形”插销，B为套在插销上半径为R的主动轮，C为半径为3R的从动轮，连接B、C两轮的皮带传动时不打滑，工作时C轮转速为n。若将电动马达传动轴与到C轮插销连接，电动马达转速不变，则此时B轮转速为（ ） A. B. C. 3n D. 9n 5. 我国发射的中继星“鹊桥二号”于2024年4月2日按计划进入环月轨道，该中继星的绕月运动可视为匀速圆周运动。如图所示，已知鹊桥二号的轨道半径为R，其观测月球的最大张角为a，则下列说法正确的是（ ） A. 最大张角a越大，鹊桥二号绕行周期越大 B. 鹊桥二号的轨道半径R越大，其所受的向心力越大 C. 若再测得鹊桥二号绕行周期，则可求月球的平均密度 D. 若再测得月球半径大小和自转周期，则可求得月球的质量 6. 在某次推铅球训练中，小王将铅球推出，如图所示，不计铅球在运动过程中所受的空气阻力。则铅球在空中运动时，其动能、动能变化率随时间变化的图像是（ ） A. B. C. D. 7. 在一次中小学生科技大赛中，某同学为提升动力小车的最大速度，尝试将两辆额定功率分别为2P和P的动力小车首尾相连，已知在某水平桌面上两辆动力小车单独行驶时能达到的最大速度分别为v和2v。现将它们编成动力小车组，设每辆小车在行驶时受到的阻力在编组前后不变，则该动力小车组在此水平桌面上能达到的最大速度为（ ） A. 1.2v B. 1.5v C. 2v D. 3v 8. 一乒乓球自动发球机从同一高度沿同一水平方向发射两球分别落在图中所示的A、B处，发射速度大小分别为、；两球在空中运动的时间分别为、，忽略空气阻力，则有（ ） A. B. C. D. 9. 某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中，研究重物从静止开始下落过程中打点计时器打出一条纸带，在纸带打下的一系列点中，O为起点，取段进行实验数据分析，结果发现：重物重力势能的减小量小于动能的增加量。造成这一结果可能的原因是（ ） A. 接通电源前释放了纸带 B. 重物下落的过程中存在摩擦力和空气阻力 C. 重物落地后反弹或打点计时器电压过大 D. 末位置的瞬时速度计算错误 10. 已知某卫星在赤道上空轨道半径为的圆形轨道Ⅰ上绕地运行的周期为，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。若某时刻，该卫星如图在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，近地点B到地心距离为。设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为，不计空气阻力。则（ ） A. B. C. 在轨道Ⅰ上经过A点的速度大于轨道Ⅱ上经过A点的速度 D. 该卫星在轨道Ⅰ上的机械能等于在轨道Ⅱ上的机械能 二、实验题（11题6分，12题9分） 11. 在“探究影响向心力大小的因素”实验中，所用向心力演示器如图所示，固定在转臂上的挡板A、B、C，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。小球位于挡板A、B、C处时，做稳定圆周运动的半径之比为2:1:1。标尺1、2可以显示出两球所受向心力的大小关系。 手柄可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。 （1）为探究向心力与小球质量的关系时，将皮带调整到变速塔轮半径相等的位置，若将球1放到挡板C处，应将球__________（填：2或3）放在挡板__________处（填：“A”或“B”）； （2）某次实验时将球1放在A挡板处，球3放在C挡板处，发现标尺1和2表示的向心力之比为1:1，由此可知皮带连接的左侧和右侧塔轮半径之比为__________。 12. 图甲是一个能够定性平抛运动及其特点的实验装置，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。 （1）甲图所示实验说明了平抛的小球在竖直方向上做__________运动。 （2）在调节轨道时，发现水平仪中的气泡在右侧，此时应将轨道的右端调__________（选填“高”或“低”）。 （3）同学用专业相机以200帧/秒拍摄照片如图丙所示，并从视频中每n帧选取一帧进行处理得到如图所示的抛体运动“频闪图片”，由图像可知__________（n为整数，），测得坐标纸的方格边长为9mm，由此可得到平抛运动的初速度为__________ m/s。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题17分） 13. 一质量为m运动员在水平弯道上训练骑行，可将其运动视为匀速圆周运动，自行车骑行转弯半径为R，在骑行的时间t内走过的圆弧长为l，自行车质量为M，不计空气阻力。 （1）运动员做圆周运动线速度大小； （2）地面对自行车摩擦力大小。 14. 如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地，小明同学在距离墙面的水平地面上方处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，。 （1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷最小速度大小； （2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，求飞抛出时的初速度大小。 15. 半径的光滑圆弧与传送带相切于C点，将一质量为的小物块从与圆心等高的A处无初速度释放，经C点进入倾角为的皮带传输机，D为传输机皮带的最高线点，间距离为，皮带以的速率顺时针转动且不打滑，物块与皮带之间的动摩擦因数，不计空气阻力，。 （1）小物块运动到B点时所受的支持力大小； （2）物块从C点到达D点的时间t； （3）物块从C到D的过程中，物块与传送带摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$