湖南省衡阳市祁东县2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

湖南省祁东县2023-2024学年下期高一期末统考试卷 高 一 物 理 卷 本试卷满分100分,考试用时75分钟 注意事项: 1. 答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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 4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册 一、选择题：本题共6小题,每小题4分,共 24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。 1.“打水漂”是人类古老的游戏之一,游戏者运用手腕的力量把石片扔出,使得石片在水面上弹跳数次。某次游戏者打水漂时将石片以某初速度水平扔出,不计空气阻力。对于石片从被扔出到首次落到水面上的过程,下列说法正确的是： A.石片被抛出的速度越大,在空中的运动时间越长。 B.石片落到水面时速度方向不可能与水面平行。 C.从同高度抛出的石片速度越大,石片落到水面时速度方向与水面的夹角越大。 D.石片落到水面时的速度大小与被抛出的速度大小无关。 2.如图所示, 某质点从A点沿曲线运动到B点, 此时速度方向沿x轴正方向, 经过B点后受到恒定合力的持续作用, 轨迹变为虚线所示, 则该质点经过B点后受到的恒定合力方向可能为： A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向 C.沿y轴负方向 D.沿y轴正方向 3.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 4. 2024年6月6日,娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接。该次对接过程简化为如图所示,轨道器和返回器组合体(以下简称组合体)绕月球做半径为3R的匀速圆周运动, 上升器从椭圆轨道的近月点 B (近似为月球表面处)运行半个周期, 到椭圆轨道的远月点A时, 恰好与组合体实现对接,之后两者一起沿组合体原有轨道运动。已知月球半径为R, 月球表面的重力加速度为g, 忽略月球自转, 则下列说法正确的是： A.上升器对接后机械能减小 B.组合体的运行周期为 C.上升器在椭圆轨道上的运行速率均小于对接后的运行速率 D.上升器在椭圆轨道上的运行周期与组合体的运行周期之比为3:1 5.如图所示,在篮球训练中,运动员将质量为m的篮球从O点(图中未画出)以速度v0水平抛出, 经过 A、B两点时,速度方向与水平方向的夹角分别为 30°、45°,重力加速度大小为g, 取O点所在水平面为重力势能的参考平面,不计空气阻力,下列说法正确的是: A.篮球从 O点运动到B 点下降的高度为 B. 篮球从 O点运动到A 点重力做的功为亏mv02 C.篮球运动到 B点时重力做功的瞬时功率为mgv0 D.篮球在 B点的机械能为mgv0 6.如图所示,质量为m 的小球穿在半径为R的光滑圆环上,圆环可绕竖直方向的 O1O2轴以角速度ω匀速转动,相对于圆环静止(未在圆环最低点)的小球和圆心的连线与转轴的夹角为θ (大小未知), 重力加速度大小为g。下列说法正确的是: A. B.只要圆环转动的角速度足够大, θ 可能为 90° C. D.当时,小球仍能在圆环上除最低点外的某位置相对于圆环静止 二、选择题：本题共4小题,每小题5分,共 20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 7. 如图所示,北斗系统主要由离地面高度约为6R (R为地球半径)的地球同步卫星和离地面高度约为 3R的中轨道卫星组成, 忽略地球自转。下列说法正确的是： A.中轨道卫星与同步卫星的向心加速度大小之比为49:15 B.中轨道卫星与同步卫星的向心加速度大小之比为36:9 C中轨道卫星与同步卫星的线速度大小之比为,7:4 D.中轨道卫星与同步卫星的线速度大小之比为7:2 7.飞机向山坡投弹可简化为如图所示的物理模型: 以90m/s的速度水平匀速飞行的飞机释放炸弹,炸弹飞行一段时间, 刚好垂直击中山坡上的A点, 已知山坡斜面倾角θ=370, A 点离山坡底部O点的距离l=600 m, 不计空气阻力, 取重力加速度大小g=l0m/s, sin 370=0.6, cos 37°=0.8。下列说法正确的是 A.炸弹在空中的位移大小为 1080 m B. 炸弹在空中飞行的时间为 15 s C.炸弹击中 A 点时的速度大小为 150 m/s D. 炸弹被释放的位置到O点的水平距离为600 m 9.一倾角为 30°的圆盘绕垂直盘面的轴以大小为的角速度匀速转动, 盘面上有一个离转轴 距离为r、质量为 m 的物块(可视为质点)随圆盘一起转动(相对于盘面静止)。如图所示, P 点是物块运动的轨迹圆上的最高点, Q点是物块运动的轨迹圆上的最低点,重力加速度大小 为g,物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是: A. 物块经过 P点时受到的静摩擦力大小为mg B. 物块经过Q点时受到的静摩擦力大小为mg C. 物块与盘面间的动摩擦因数可能为。 D. 若圆盘的角速度继续缓慢增大, 则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置 为Q点 10. 套在固定点口上的轻杆两端分别固定小球A、B(可看成质点), 小球 A、B到 О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经过最高点时对轻杆的作用力大小为0. B.小球B经过最低点时对轻杆的作用力大小为mg 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mg L D.小球A 经过最低点时对轻杆的作用力大小为6mg 三、非选择题:本题共5小题,共 56 分。 11.(7分)某同学为了完成“探究向心力大小与角速度大小的关系” 实验,设计了图甲所示的装置。固定于转轴上的传感器与电脑连接,传感器通过一不可伸长的细线连接物块,细线刚好拉直,物块随转盘缓慢加速转动,在电脑上记录下细线上的拉力F和转盘的转速”。 (1)实验中需在改变物块的角速度时, 控制物块的__________和做圆周运动的 半径不变。 (2)物块的角速度大小ω=____________ (用 π、n 表示) (3)改变圆盘的转速,得到多组实验数据后获得F—ω2的图像如图乙所示。分析 物块受力可知,该图像不过坐标原点的原因是____________ 。 12. (9分)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m1、m2，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v =__________ ,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 ΔEk=_________, 系统减少的重力势能 ΔEp=_________ 。(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,得各次遮光条的挡光时间t2,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,在实验误差允许范围内,若k=____________(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)。 13. (10分)有研究表明, 在银河系中至少一半以上的恒星系统都是由双星构成的。由恒星1、2(可视为质点)组成的双星系统如图所示, 两恒星以相等的角速度绕两者连线上的O点做圆周运动, 测得恒星 1、2 到O点的距离分别为 2r、r, 已知恒星1的质量为 m,引力常量为G。求: (1)恒星2的质量m'; (2)恒星1、2间的万有引力大小F; (3)恒星1的线速度大小v1。 14. (14 分)如图所示, 某次无人机测试时, 无人机通过长L=1.2m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θ=37°。已知物块的质量 m=1kg, 无人机的质量 M=1.5 kg,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5, 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g=10 m/s2, sin 37°=0.6, cos 37°=0.8, 求: (1)细线上的拉力大小F; (2)无人机受到的竖直升力大小F升; (3)无人机的线速度大小v。 15.(16分)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L1=7 m, CD 段长度L2=13.5 m, 半圆形轨道的半径R=1m。当传送带以某一速度顺时针匀速转动时, 从离水平面高h=4.6 m的 A 点由静止释放质量m=0.1kg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F=5N, 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 μ=0.4,重力加速度大小 g=10 m/s2。求: (1)物块运动到C点时的速度大小v1; (2)物块运动到 D点时的速度大小v2; (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。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$