精品解析：山西省临汾市翼城中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

2023-2024学年度高一第二学期期末考试 物理 一、选择题（共10小题，共46分。其中1-7小题为单项选择题，每小题4分。8-10小题为多项选择题，每小题6分，全部选对得3分，选对但不全得3分，有错选或不答的得0分） 1. 下列器材不能测量国际单位制中基本物理量的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．刻度尺是测量长度的，是测量基本量的，故A不符合题意； B．静电计是电势差的仪器，电势差不是基本物理量，故B符合题意； C．托盘天平是测量质量的仪器，是测量的力学基本量，故C不符合题意； D．秒表是测量时间的仪器，是测量的力学基本量，故D不符合题意。 故选B。 2. 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　） A. 牛顿、开普勒 B. 开普勒、伽利略 C. 开普勒、卡文迪什 D. 牛顿、卡文迪什 【答案】D 【解析】 【详解】发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿、卡文迪什。 故选D。 3. 平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明（　　） A. 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 B. 做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 C. A、B项中所述都能说明 D. A、B项中所述都不能说明 【答案】A 【解析】 【详解】在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明两球在竖直方向的运动是相同的，即说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 如图所示，修正带的大小齿轮分别嵌合于固定的大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，使用时大齿轮会带动小齿轮转动。点分别位于小、大齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点。三点角速度大小分别为，线速度大小分别为，则当修正带在使用的某个时刻，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】B．b、c两点同轴转动，角速度相等，即 故B错误； C．大小齿轮边缘点的线速度大小相等，所以 故C错误； A．根据 得 故A错误； D．根据 得 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，物体所受重力为，用细绳悬于O点，现对细绳上的A点施加一水平向右的作用力F，缓慢地将物体拉起，使偏离竖直方向，则此时的水平力F的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球处于静止状态，合外力为零，对其进行受力分析，如图所示 故选C。 6. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”，中国航天探索浩瀚宇宙的脚步行稳致远。如图为某试验航天器的发射过程简化示意图，航天器先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，之后，从圆轨道Ⅰ的P点第一次变轨进入椭圆轨道，在椭圆轨道Ⅱ的远地点Q再次变轨进入圆轨道Ⅲ。不计航天器质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 航天器第一次变轨需瞬间加速，第二次变轨需瞬间减速 B. 航天器在轨道Ⅰ上运行时在P点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时在P点的加速度 C. 航天器在轨道Ⅰ运行时的线速度大于在轨道Ⅲ运行时的线速度 D. 航天器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，由P点运动到Q点的过程中机械能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，航天器第一次变轨和第二次变轨均为低轨到高轨，则均需加速做离心运动，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 解得 可知，航天器在轨道Ⅰ上运行时在P点的加速度等于在轨道Ⅱ上运行时在P点的加速度，故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 解得 可知，航天器在轨道Ⅰ运行时的线速度大于在轨道Ⅲ运行时的线速度，故C正确； D．航天器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，由P点运动到Q点的过程中只有引力做功，机械能守恒，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了20m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　） A. 5000J B. 2500J C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】此过程中拉力做的功为 故选B。 8. 如图所示，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（ ） A. M板带正电、N板带负电 B. M板带负电、N板带正电 C. P、Q两点的电场强度 D. P、Q两点的电势 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．电场方向由正极板指向负极板，可知M板带负电、N板带正电，故A错误，B正确； C．由于板间电场为匀强电场，则P、Q两点的电场强度，故C错误； D．根据沿电场方向电势降低可知，P、Q两点的电势，故D正确。 故选BD。 9. 如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A. 重力对人做负功 B. 摩擦力对人做正功 C. 支持力对人做正功 D. 合力对人做功为零 【答案】ACD 【解析】 【详解】人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力作用，根据 可知，重力与位移夹角大于90°，做负功。支持力与位移夹角小于90°，做正功。合外力为零，所以合外力做功等于零。人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功。故ACD正确；B错误。 故选ACD。 10. 蹦极是一项户外运动，一位蹦极爱好者身系弹性蹦极绳从蹦极台O点自由下落，在A点蹦极绳刚好伸直，继续下落能到达的最低位置为B。忽略空气阻力，人可视为质点，蹦极绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关 B. 到达B点时，蹦极者所受蹦极绳的拉力与所受重力二力平衡 C. 落至A点时人的动能最大，之后由于弹力做负功，人的动能减小 D. 从A到B的过程中蹦极绳的弹性势能和蹦极者的动能之和一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．重力势能的数值与重力势能零点的选取有关，而重力势能的改变量与物体的始末位置有关，与重力势能零点的选取无关，故A正确； B．蹦极者到达A点之前做自由落体运动，随后绳绷紧，开始绳形变量较小，绳的弹力小于重力，蹦极者向下做加速度减小的加速运动，当绳的弹力与重力平衡时，速度达到最大，之后，绳的弹力大于重力，蹦极者向下做加速度增大的减速直线运动，直至速度减为0，恰好到达B点，可知，到达B点时，蹦极者所受蹦极绳的拉力大于所受重力，故B错误； C．结合上述可知，当绳的弹力与重力平衡时，速度达到最大，动能达到增大，此位置在A点与B点之间的某一位置，故C错误； D．从A到B的过程中，只有动能、重力势能与弹性势能之间的转化，重力势能一直减小，可知，蹦极绳的弹性势能和蹦极者的动能之和一直增大，故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示，挡板A和挡板B固定在左侧长槽上，距转轴的距离分别为L和2L，挡板C固定在右侧短槽上，距转轴的距离为L。 （1）在研究向心力大小F与半径r、角速度、质量m的关系时，主要采用的实验方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）探究向心力大小F与半径r的关系时，应选择两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与挡板______（选填“A”或“B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。匀速转动手柄，会发现此时左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的______倍。 【答案】（1）D （2） ①. 相同 ②. B ③. 相同 ④. 2 【解析】 【小问1详解】 研究向心力大小F与半径r、角速度、质量m的关系时，每次研究其中两个物理量的关系时，需要确保其它物理量不变，可知，实验采用了控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 [1]探究向心力大小F与半径r的关系时，需要保持小球质量相同； [2]探究向心力大小F与半径r的关系时，需要改变小球圆周运动的半径，即两小球分别放在挡板C与挡板B处； [3]探究向心力大小F与半径r的关系时，需要保持小球做圆周运动的角速度相同，即应该同时选择半径相同的两个塔轮； [4]由于保持小球质量与角速度一定，两小球分别放在挡板C与挡板B处，即左侧小球圆周运动的半径是右侧小球圆周运动半径的两倍，根据 即左侧小球圆周运动所需向心力是右侧小球圆周运动所需向心力的两倍，可知，此时左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的2倍。 12. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、重锤、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有__________（选填器材前的字母）。 A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 （2）利用自由落体运动研究自由下落重锤的机械能，先接通电源再释放纸带，在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间距离约为__________mm的纸带。 （3）如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为，重锤质量用表示。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，从打下点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量__________，动能的增加量__________。 【答案】（1）C （2）2 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平测质量；通过打点计时器可以知道纸带上计数点间的时间间隔，所以不需要秒表；需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离。 故选C。 【小问2详解】 纸带点迹之间的时间间隔为002s，若先接通电源再释放纸带，则打第一点的速度为0，则第1、2点之间的间距约为 【小问3详解】 [1]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量为 [2]打B点的速度为 则动能的增加量为 解得 三、计算题（共3个小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分，要求写出必要的文字说明） 13. 质量为m、带电量为q的带电小球，用绝缘细线悬挂在方向水平向右、大小为E的匀强电场中，小球处于静止状态，此时细线与竖直方向夹角为。（重力加速度为g）求： （1）小球带何种电荷； （2）电场强度大小E； （3）细线的拉力。 【答案】（1）正电荷；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）因为小球静止时偏右，所以受到的电场力向右，与电场线方向相同，所以带正电荷。 （2）受力分析如图所示 则有 电场强度为 （3）根据受力分析则有 则绳子的拉力为 14. 无人配送车已在很多城市运营。如图所示，一辆无人配送车以的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为，电机产生的牵引力恒为。 （1）求此时配送车受到的阻力f1的大小； （2）若关闭配送车的电机，此后f1仍保持不变，求其还能前行的时间； （3）若配送车匀速行驶过程中，发现前方处有一静立的人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后仍保持不变。要使配送车能在人前处停止，制动装置产生的额外阻力需要多大？ 【答案】（1）180N；（2）8s；（3）140N 【解析】 【详解】（1）配送车匀速行驶，则受力平衡，故有 f1= （2）关闭配送车的电机，根据牛顿第二定律有 f1=ma 根据速度与时间的公式有 解得 s （3）发现前方处有一静立的人，要使配送车能在人前处停止，则配送车的位移为9m，根据速度与位移的公式有 根据牛顿第二定律有 解得 N 15. 如图所示，水平轨道AB长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面h高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，重力加速度，不计空气阻力。 （1）求h的大小； （2）求物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力F； （3）如果传送带以速度逆时针转动，那么物块最后停止的位置到A点的距离x。 【答案】（1）1m；（2）50N；（3）0.75m 【解析】 【详解】（1）从开始下落到最后停在C点由动能定理 解得 （2）从开始下落到到达A点由机械能守恒 在A点 解得 根据牛顿第三定律可知物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力 （3）物块刚滑上传送带时的速度为 解得 v1=4m/s 因传送带逆时针转动的速度为3m/s，则物块从左端滑上传送带后仍能滑到最右端，然后向左加速到3m/s，则离开传送带时的速度为v2=3m/s，最终停止时由动能定理 解得 x1=2.25m 即滑块向左滑过BA后滑上圆弧轨道，然后返回再次滑上传送带，此时 解得 v3=1m/s 然后沿传送带做减速运动速度减为零后反向向左加速，离开传送带的速度为v3=1m/s，则滑上BA时 解得 物块最后停止的位置到A点的距离 x=1m-0.25m=0.75m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度高一第二学期期末考试 物理 一、选择题（共10小题，共46分。其中1-7小题为单项选择题，每小题4分。8-10小题为多项选择题，每小题6分，全部选对得3分，选对但不全得3分，有错选或不答的得0分） 1. 下列器材不能测量国际单位制中基本物理量的是（　　） A. B. C. D. 2. 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　） A. 牛顿、开普勒 B. 开普勒、伽利略 C. 开普勒、卡文迪什 D. 牛顿、卡文迪什 3. 平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明（　　） A. 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 B. 做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 C. A、B项中所述都能说明 D. A、B项中所述都不能说明 4. 如图所示，修正带的大小齿轮分别嵌合于固定的大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，使用时大齿轮会带动小齿轮转动。点分别位于小、大齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点。三点角速度大小分别为，线速度大小分别为，则当修正带在使用的某个时刻，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，物体所受重力为，用细绳悬于O点，现对细绳上的A点施加一水平向右的作用力F，缓慢地将物体拉起，使偏离竖直方向，则此时的水平力F的大小为（　　） A. B. C. D. 6. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”，中国航天探索浩瀚宇宙的脚步行稳致远。如图为某试验航天器的发射过程简化示意图，航天器先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，之后，从圆轨道Ⅰ的P点第一次变轨进入椭圆轨道，在椭圆轨道Ⅱ的远地点Q再次变轨进入圆轨道Ⅲ。不计航天器质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 航天器第一次变轨需瞬间加速，第二次变轨需瞬间减速 B. 航天器在轨道Ⅰ上运行时在P点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时在P点的加速度 C. 航天器在轨道Ⅰ运行时的线速度大于在轨道Ⅲ运行时的线速度 D. 航天器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，由P点运动到Q点的过程中机械能增加 7. 如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了20m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　） A. 5000J B. 2500J C. D. 8. 如图所示，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（ ） A. M板带正电、N板带负电 B. M板带负电、N板带正电 C. P、Q两点的电场强度 D. P、Q两点的电势 9. 如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A. 重力对人做负功 B. 摩擦力对人做正功 C. 支持力对人做正功 D. 合力对人做功为零 10. 蹦极是一项户外运动，一位蹦极爱好者身系弹性蹦极绳从蹦极台O点自由下落，在A点蹦极绳刚好伸直，继续下落能到达的最低位置为B。忽略空气阻力，人可视为质点，蹦极绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关 B. 到达B点时，蹦极者所受蹦极绳的拉力与所受重力二力平衡 C. 落至A点时人的动能最大，之后由于弹力做负功，人的动能减小 D. 从A到B的过程中蹦极绳的弹性势能和蹦极者的动能之和一直增大 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示，挡板A和挡板B固定在左侧长槽上，距转轴的距离分别为L和2L，挡板C固定在右侧短槽上，距转轴的距离为L。 （1）在研究向心力大小F与半径r、角速度、质量m的关系时，主要采用的实验方法是（　　） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）探究向心力大小F与半径r的关系时，应选择两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与挡板______（选填“A”或“B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。匀速转动手柄，会发现此时左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的______倍。 12. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、重锤、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有__________（选填器材前的字母）。 A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 （2）利用自由落体运动研究自由下落重锤的机械能，先接通电源再释放纸带，在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间距离约为__________mm的纸带。 （3）如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为，重锤质量用表示。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，从打下点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量__________，动能的增加量__________。 三、计算题（共3个小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分，要求写出必要的文字说明） 13. 质量为m、带电量为q的带电小球，用绝缘细线悬挂在方向水平向右、大小为E的匀强电场中，小球处于静止状态，此时细线与竖直方向夹角为。（重力加速度为g）求： （1）小球带何种电荷； （2）电场强度大小E； （3）细线的拉力。 14. 无人配送车已在很多城市运营。如图所示，一辆无人配送车以的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为，电机产生的牵引力恒为。 （1）求此时配送车受到的阻力f1的大小； （2）若关闭配送车的电机，此后f1仍保持不变，求其还能前行的时间； （3）若配送车匀速行驶过程中，发现前方处有一静立的人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后仍保持不变。要使配送车能在人前处停止，制动装置产生的额外阻力需要多大？ 15. 如图所示，水平轨道AB长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面h高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，重力加速度，不计空气阻力。 （1）求h的大小； （2）求物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力F； （3）如果传送带以速度逆时针转动，那么物块最后停止的位置到A点的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $