陕西省榆林市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

2024 学年高一下学期期末试卷·物理　 第 1 页 (共 6 页) 2024 学年高一下学期期末试卷·物理　 第 2 页 (共 6 页) 2024 学年高一下学期期末试卷·物理　 第 3 页 (共 6 页)                       2024 学年高一下学期期末试卷 物　 理 试卷满分: 100 分　 　 考试时间: 75 分钟 注意事项: 1. 答卷前, 考生务必将自己的姓名、 考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2. 回答选择题时, 选出每小题答案后, 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动, 用橡皮擦干净后, 再选涂其他答案标号。 回答非选择题时, 将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。 3. 考试结束后, 将本试卷和答题卡一并交回。 一、 选择题 (本题共 10 小题, 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, 每题 4 分, 第 8~10 题有多项符合题目要求, 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. 一快递小哥用无人机配送快递, 某次配送快递无人机 (可视为质点) 在飞行过程中, 水平 方向的速度 vx 与飞行时间 t 的关系如图甲所示, 竖直方向以 1. 5m / s 的速度向上做匀速直 线运动, 关于无人机的运动, 下列说法正确的是 (　 　 ) A. 0 ~ 1s 内无人机的位移大小为 0. 375m B. 2s 末无人机的加速度大小为 0. 25m / s2 C. 1s 末无人机的速度大小为3 5 4 m / s D. 无人机的运动轨迹是图乙中的抛物线 P 2. 北京时间 2024 年 4 月 25 日, 搭载神舟十八号载人飞船的长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉 卫星发射中心点火发射, 约 10 分钟后神舟十八号载人飞船与火箭成功分离进入预定轨道, 2024 年 4 月 26 日 3 时 32 分, 神舟十八号成功对接于空间站天和核心舱径向端口, 整个自主 交会对接过程历时约 6. 5 小时。 飞船的发射过程可简化为: 飞船从预定轨道Ⅰ的 A 点改变速度 大小进入椭圆轨道Ⅱ, 到达椭圆轨道的远地点 B 时, 再次改变速度大小进入空间站的运行轨 道Ⅲ, 与空间站实现对接。 轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道, 下列说法正确的是 (　 　 ) A. 飞船在轨道Ⅰ上的速度最大, 机械能最大 B. 在圆轨道上, Ⅲ轨道的速度小于Ⅰ轨道的速 度, 所以在 A 点和 B 点飞船都需要减速 C. 飞船在轨道Ⅰ的 A 点和轨道Ⅱ的 A 点向心加 速度相同 D. 轨道Ⅲ的轨道半径和轨道Ⅱ的远地点 B 到地 心的距离相同, 则轨道Ⅲ和轨道Ⅱ的运行周 期相同 3. 如图甲, 燃气灶具有四个相同的支撑架, 四个支撑架均匀分布。 假设支撑架上部分为一斜 面, 且该斜面与竖直方向的夹角为 θ= 60°, 如图乙所示。 现将一质量为 2kg 的半球形锅正 放在燃气灶上, 且锅与支撑架斜面接触, 重力加速度大小为 g, 忽略支撑架斜面与锅之间 的摩擦力, 下列说法正确的是 (　 　 ) A. 每个支撑架给锅的弹力大小为 40N B. 燃气灶支撑架给锅的作用力方向竖直向上 C. 燃气灶支撑架给锅的作用力大小为 10N D. 质量相同的锅, 半径越大, 每个支撑架给锅的弹力越大 4. 如图所示, 质量为 m 的物体由两根绳子吊在半空中处于静止状态, 右侧绳子的另一端固定 在高楼的 A 点且与竖直方向的夹角为 α, 左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为 β, 当 人不动而缓慢释放绳子, 下列说法正确的是: A. 两根绳子对物体的合力变大 B. 两绳子的拉力都变小 C. 地面对人的支持力变小 D. 地面对人的摩擦力变大 5. 汽车行驶中经常会经过一些凹凸不平的路面, 其凹凸部分路面可以看作圆弧的一部分, 如 图所示的 A、 B、 C 处, 其中 B 处的曲率半径最大, A 处的曲率半径为 ρ1, C 处的曲率半径 为 ρ2, ρ1 >ρ2, 重力加速度为 g。 若有一辆可视为质点、 质量为 m 的小汽车与路面之间各处 的动摩擦因数均为 μ, 当该车以恒定的速率 v 沿这段凹凸路面行驶经过 A、 B、 C 三点时, 下 列说法正确的是 (　 　 ) A. 汽车在 A 处受到的摩擦力大小为 μmg B. 汽车经过 A 处时处于失重状态, 经过 C 处时处于超重状态 C. 汽车在 A 点的行驶速度小于 g ρ1 时, 汽车将做平抛运动 D. 汽车经过 C 处时所受的向心力最小 6. 如图所示, 光滑斜面 abc 与水平面的夹角为 θ= 37°, bc 的长度为 3m, 在 a 点正上方且与 b 点等高的位置水平抛出一可看做质点的物体 A, 抛出的速度为 v0 = 8 3 m / s, 在物体 A 抛出 的同时, 在斜面的顶点 b 处一可看做质点的物体 B 沿斜面无初速度下滑, 重力加速度 g = 10m / s2 以下说法正确的是 (　 　 ) A. 两物体一定能在斜面上相遇 B. 两物体可能在斜面上相遇 C. 物体 A 落在斜面上的时间为 0. 6s D. 物体 A 落在斜面上的时间为 0. 8s 7. 如图所示, 一固定的高为 h= 0. 2m 的光滑斜面与逆时针匀速转动、 足够长的水平传送带平滑 连接于N 点。 质量为 2kg 的小滑块 (可视为质点) 自光滑斜面最高点M 由静止释放, 滑块在 传送带上运动一段时间后返回斜面, 传送带的速度大小为 1m / s。 已知滑块与传送带间的动摩 擦因数为 μ= 0. 1, 重力加速度为 g= 10m / s2, 不计空气阻力, 下列说法正确的是 (　 　 ) A. 滑块从 M 点静止下滑到 N 点时的速度 2m / s B. 滑块在传送带上运动一段时间后, 返回斜面的高度为 0. 2m C. 传送带的长度至少为 0. 5m D. 滑块第三次到达 N 点时, 滑块的速度为 2m / s 8. 如图所示, 倾角为 θ 的斜面斜面上放置一长木板 A, 木板上放置一物块 B, 木板 A 与斜面 的动摩擦因数为 μ1, 与物块 B 的动摩擦因数为 μ2, 两个动摩擦因数都小于 tanθ, 两物体从 静止释放, 下列说法正确的是 (　 　 ) A. 若 μ1 小于 μ2, 则 A、 B 相对运动 B. 若 μ1 小于 μ2, 则 A、 B 相对静止 C. 若 μ1 大于 μ2, 则 A、 B 相对运动 D. 若 μ1 大于 μ2, 则 A、 B 相对静止 9. 如图所示, 装置 BO′O 可绕竖直轴 O′O 转动, 可视为质点的小球 A 与两轻细线连接后分别系 于 B、 C 两点, 装置静止时细线 AB 水平, 细线 AC 与竖直方向的夹角 θ= 37°。 已知小球的质量 m=1kg, 细线 AC 长 L= 1m, B 点距 C 点的水平和竖直距离相等。 (重力加速度 g = 10m / s2, sin37° = 3 5 , cos37° = 4 5 ), 该装置以一定的角速度匀速转动, 下列说法正确的是 (　 　 ) 2024 学年高一下学期期末试卷·物理　 第 4 页 (共 6 页) 2024 学年高一下学期期末试卷·物理　 第 5 页 (共 6 页) 2024 学年高一下学期期末试卷·物理　 第 6 页 (共 6 页)     A. 若细线 AB 水平且张力恰为 0 时, 该装置匀速转动的角速度 ω= 5 2 2 rad / s B. 若细线 AB 水平且张力恰为 0 时, 该装置匀速转动的角速度 ω= 5 2 rad / s C. 若该装置转动的角速度增加, 细线 AC 与竖直方向的夹角一定会增加 D. 若该装置转动的角速度增加, 细线 AC 与竖直方向的夹角不一定会增加 10. 如图所示, 一劲度系数为 k 轻弹簧一端固定在地面, 另一端与质量为 m 的物体 P 连接, 跨 过定滑轮的轻绳一端与物体 Р 连接, 另一端与质量为 3m 的物体 Q 连接, 重力加速度为 g, 用手托着物体 Q 使轻绳刚好伸直无张力, 当手离开 Q 之后, 下列说法正确的是 (　 　 ) A. Р 运动到最高点时速度为零, 加速度为零 B. 当 Q 的速度最大时, P 的速度也达到最大 C. 当 Q 的速度最大时, P 和 Q 的机械能之和最大 D. 弹簧的弹性势能和两物体的重力势能之和最小时, 绳子 的拉力大小为 3mg 二、 非选择题 (本题共 5 小题, 共 54 分) 11. (7 分) 如图所示, 三个完全相同的橡皮筋 A、 B、 C 的端点用细绳系在一起, 橡皮筋 A 另一端固定在 P 点, 橡皮筋 B 另一端固定在 Q 点且橡皮筋 B 水平悬挂, 橡皮筋 C 另一端 悬挂一重物, 三个橡皮筋的形变量都在弹性限度内。 (1) 为验证橡皮筋 A、 B 的合力与橡皮筋 C 的拉力等大反向, 需要测量的物理量有 　 (2) 调整 P、 Q 的位置, 保持橡皮筋 B 保持水平, 使橡皮筋 A 绕结点 O 顺时针缓慢转动 稍许, 则橡皮筋 A 的拉力　 　 　 　 , 橡皮筋 B 的拉力　 　 　 　 。 (填 “变大”, “变小” 或 “不变” ) (3) 调整 P、 Q 的位置, 保持橡皮筋 A、 B 的夹角不变, 使橡皮筋 A、 B 绕结点 O 瞬时针 缓慢转动稍许, 则橡皮筋 A 的拉力　 　 　 　 , 橡皮筋 B 的拉力　 　 　 　 。 (填 “变大”, “变小” 或 “不变” ) 12. (8 分) 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律, 将气垫导轨固定在水平桌面 上, 调节使其水平, 在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮, 将光电门 1 和光电门 2 固 定在气垫导轨上方, 两个光电门的距离为 x, 测出滑块及遮光条的总质量为 M, 将质量 为 m 的钩码通过细线与滑块连接, 遮光条的宽度为 d, 打开气泵, 滑块由静止释放, 遮 光条通过光电门时光电计时器记录的遮光时间分别为 Δt1 和 Δt2, 钩码离地面足够高, 重 力加速度为 g。 (1) 关于实验操作和注意事项, 下列说法正确的是　 　 　 　 　 。 A. 必须满足 m 远小于 M B. 调整定滑轮高度, 使细线水平 C. 用手向上托稳钩码, 由静止开始释放钩码 D. 两个光电门间的距离应适当大些 (2) 根据以上数据, 可得遮光条从光电门 1 到光电门 2 的过程中, 钩码和滑块组成的系统 减少的重力势能为 ΔEp =　 　 　 　 , 增加的动能为 ΔEk =　 　 　 　 (用题中的字母表示) (3) 改变两个光电门的距离 x 的取值, 多次实验且数据测量准确, 但仍然发现钩码和滑块 组成的系统重力势能减少量总略大于滑块和钩码总动能增加量, 可能的原因是　 　 　 　 13. (11 分) 一玩具小车的质量为 m = 2kg, 在水平地面上做匀速运动, 电机的输出功率为 P= 80W, 某时刻无能量损失的运动到与水平夹角 θ= 53°的斜面上, 在斜面上运动时电机 的输出功率不变, 小车的速度大小与水平面上运动的速度大小相同, 小车在水平面和斜 面上运动时的阻力为小车对接触面压力的 k 倍, 求: (1) k 的数值和小车的速度大小: (2) 某时刻电机的功率突然加倍, 经时间 2s 小车在斜面上达到最终速度, 求这段时间小 车向上的位移。 14. (12 分) 如图所示, 水平放置的弹簧左端固定在竖直固定挡板上, 右端与一质量为 m 且 可看做质点的小球相接触。 初始时弹簧为原长, 小球位于 A 点位置, A、 B 两点的距离 L。 A 点左侧水平面光滑, 右侧水平面与小球之间的动摩擦因数 μ, 一竖直光滑圆弧轨道 与 B 点平滑连接, B 点为圆弧轨道的最低点, 圆弧轨道半径为 R, 整个装置处在同一竖 直面内。 现用一水平向左的力作用在小球上使弹簧压缩到一定位置, 而后去掉水平外力 使小球由静止释放, 小球运动到圆弧轨道的 D 点时刚好离开圆弧轨道, D 点所对应的半 径与水平面所成的夹角为 θ, θ= 30°, 重力加速度为 g, 求: (1) 小球在 D 点的速度; (2) 弹簧压缩最大时具有的弹性势能。 15. (16 分) 如图所示, 传送带逆时针方向转动, 速度大小为 v = 6m / s, 传送带长度为 L = 2. 88m, 将质量为 m1 = 10kg 小物块 (可视为质点) 无初速度放到传送带的最右端, 小物 块与传送带间的动摩擦因数为 μ0 = 0. 1, 小物块离开传送带后从光滑平台上的 A 点水平抛 出, 到达 C 点时恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道 CD, 最后小物块 滑上紧靠轨道末端 D 点的两个完全相同的长木板 1、 2, 长木板与圆弧轨道末端切线相 平。 长木板长度均为 l= 2m, 质量均为 m2 = 20kg, 圆弧轨道的半径为 R = 2. 5m, 半径 OC 与竖直方向的夹角 θ= 53°, 小物块与长木板间的动摩擦因数为 μ1, 长木板与地面间的动 摩擦因数 μ2 = 0. 2, (最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等) 不计空气阻力, 求; (g= 10m / s2, sin53° = 0. 8, cos53° = 0. 6) (1) 小物块到达 C 点时的速度大小; (2) 若小物块滑上长木板 1 时, 长木板不动, 而滑上长木板 2 时, 长木板 2 开始滑动, 则小物块与长木板间的动摩擦因数 μ1 需要满足什么关系; (3) 若 μ1 = 0. 8, 滑上长木板后小物块与两个长木板间摩擦产热。