精品解析：天津市部分区2023-2024学年高一下学期期末练习物理试题

天津市部分区2023~2024学年度第二学期期末练习 高一物理 共100分，考试用时60分钟。 祝各位考生练习顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用2B铅笔将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。 2.本卷共8题，每题5分，共40分。 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　） A. 曲线运动过程中加速度方向一定改变 B. 曲线运动过程中速度大小一定改变 C. 曲线运动物体的加速度方向和速度方向不在同一直线上 D. 曲线运动的物体加速度可以为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．曲线运动过程中加速度方向不一定改变，例如平抛运动，选项A错误； B．曲线运动过程中速度大小不一定改变例如匀速圆周运动，选项B错误； C．曲线运动物体的加速度方向和速度方向不在同一直线上，选项C正确； D．曲线运动的物体速度一定变化，则加速度一定不为零，选项D错误。 故选C。 2. 如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则这两颗卫星相比（　　） A. 卫星A的线速度较大 B. 卫星A的周期较小 C. 卫星A的角速度较大 D. 卫星A的加速度较小 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 可得 ，，， 人造卫星A绕地球做匀速圆周运动的半径较大，则卫星A的线速度、角速度、加速度较小，卫星A的周期较大。 故选D。 3. 牛顿发现万有引力定律一百多年之后，第一次使用扭秤在实验室里比较准确地测出了引力常量G数值的物理学家是（　　） A. 卡文迪什 B. 第谷 C. 开普勒 D. 伽利略 【答案】A 【解析】 【详解】第一次使用扭秤在实验室里比较准确地测出了引力常量G数值的物理学家是卡文迪什。 故选A。 4. 转篮球是现在中学生喜爱的一项娱乐项目。如图所示，某同学让篮球在他的手指正上方匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处 B. 篮球上各点做圆周运动的线速度相同 C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等 D. 篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小 【答案】D 【解析】 【详解】A． 篮球上各点做圆周运动的圆心在指尖位置的竖直轴上，故A错误； B．篮球上各点做圆周运动的角速度相同，球心处水平面上的线速度最大，故B错误； C．篮球上各点做圆周运动的角速度相等，线速度不相等，故C错误； D．由向心加速度公式，篮球上各点离转轴越近，半径就越小，角速度相同，做圆周运动的向心加速度越小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，圆盘在水平面内绕竖直中心轴匀速转动，圆盘上P点有一小物体随圆盘一起转动且相对圆盘静止。下列说法正确的是（　　） A. 小物体仅受重力作用 B. 小物体仅受重力、支持力作用 C. 小物体受重力、支持力和向心力作用 D. 小物体受重力、支持力和静摩擦力作用 【答案】D 【解析】 【详解】小物体随水平面内圆盘一起转动且相对圆盘静止，可知小物体在竖直方向受力平衡，即受到重力和圆盘对小物体的支持力；在水平方向，由小物体随圆盘一起转动且相对圆盘静止可知，小物体受圆盘的静摩擦力作用，此力提供小物体随圆盘一起转动的向心力，因此小物体受重力、支持力和静摩擦力作用，ABC错误，D正确。 故选D。 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 北京时间2022年11月17日16时50分，经过约5.5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. “问天实验舱”的质量为 B. 漂浮在舱外的航天员加速度不为零 C. “问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于 D. 若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得地球的质量为 由于不知道“问天实验舱”受到的万有引力，无法计算“问天实验舱”的质量，故A错误； B．漂浮在舱外的航天员同样绕地球做圆周运动，加速度不为零，故B正确； C．为第一宇宙速度，第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，故“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于，故C正确； D．若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会相对航天员静止，一起绕地球做圆周运动，故D错误。 故选BC。 7. 在忽略空气阻力的情况下，小球在如下所列运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 小球在空中飞行的过程 B. 小球沿斜面匀速下滑的过程 C. 小球沿粗糙曲面下滑的过程 D. 悬挂的小球摆动的过程 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球在空中飞行的过程中只有重力做功，机械能守恒，故A正确； B．小球沿斜面匀速下滑的过程重力势能减小，动能不变，所以机械能减小，故B错误； C．小球沿粗糙曲面下滑的过程重力和摩擦力做功，机械能不守恒，故C错误； D．悬挂的小球摆动的过程，只有重力做功，机械能守恒，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示为某中学科技小组刘同学制作的新能源“汽车”——“太阳能驱动小车”的质量为m，在平直的路面上由静止开始沿直线加速行驶，经过一段时间速度达到最大值，此加速过程所用时间为t，小车的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，则这段时间内（　　） A. 小车受到的牵引力逐渐增大 B. 小车做变加速运动 C. 小车受到的合外力所做的功为 D. 小车从静止开始到达到最大速度，小车前进的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小车受到的牵引力 根据牛顿第二定律 随着小车速度的增大，小车受到的牵引力逐渐减小，小车的加速度逐渐减小，小车做变加速运动，故A错误，B正确； C．根据动能定理，小车受到的合外力所做的功为 故C错误； D．小车从静止开始到达到最大速度，根据动能定理 小车前进的距离为 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共4题，共60分。 9. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是________。 A. 应使用两个质量不等的小球 B. 应使两小球离转轴的距离相同 C. 应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）某同学用传感器测定小球做圆周运动向心力F的大小和对应角速度ω的关系，获得多组数据，画出了如图所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。 A. ω B. C. 【答案】（1）A （2）C （3）C 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，应保证质量和角速度不变，应使用质量相同的小球且应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上。 故选C。 【小问3详解】 根据向心力F的大小和对应角速度ω的关系 画出F与ω2的图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是。 故选C。 10. 在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、重物、铁架台、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. 刻度尺 B. 直流电源 C. 交流电源 D. 秒表 （2）下列释放纸带的操作正确的是__________。 A. B. C. D. （3）打点计时器所接电源的频率为。某次打出的一条纸带如图所示，当打点计时器打B点时，重物的速度__________。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）AC （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 打点计时器需使用交流电源，打点计时器具有计时的功能，故不需要使用秒表，需使用刻度尺量取纸带上两点间的距离。 故选AC。 【小问2详解】 为减小纸带与限位孔间的阻力，图中两限位孔必须在同一竖直线上，为充分利用纸带，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带的上端，且让重物尽量靠近打点计时器。 故选A。 【小问3详解】 相邻两计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，当打点计时器打B点时，重物的速度 11. 如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动。测得两球经过同时落地，A球落地点到抛出点的水平距离为。忽略空气阻力对两小球运动的影响，。求： （1）B球释放时距地面的高度h； （2）A球抛出时的速度大小； （3）A球落地的速度大小； 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 可得B球抛出点距地面的高度 （2）A球水平方向做匀速运动，根据 可得A球抛出时的速度大小 （3）A球落地时的竖直速度 A球落地的速度大小 12. 2020年11月24日凌晨4点30分，在海南文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭全速托举中国探月工程嫦娥五号探测器划过夜空，迈出中国首次地外天体采样返回的第一步。发射升空后，嫦娥五号轨道器将携带着陆器、上升器以及返回器完成地月转移、中途修正和近月制动。进入环月轨道后，轨道器与着陆上升组合体分离，携带返回器留轨运动，着陆上升组合体变轨后在贴近月球表面的圆形轨道上运行数圈后安全着陆。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，着陆上升组合体在贴近月球表面的圆形轨道上运行的周期为T。求： （1）月球的质量M； （2）轨道器在距离月球表面高为h的圆形轨道上运行的线速度v大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）着陆上升组合体在贴近月球表面的圆形轨道上运行，则 解得月球的质量 （2）轨道器在距离月球表面高为h的圆形轨道上运行，则 解得 13. 滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如图1所示。现将赛道简化为如图2所示的模型：平台A和平台，粗糙水平轨道与光滑圆弧形轨道相切于D、E点。若运动员与滑板一起（可看作质点）从平台A以速度水平飞出，恰好从C点以的速度无能量损失地沿着圆弧切线进入轨道，滑过冲上轨道，然后返回，恰好到C点速度为零。已知人和滑板总质量，光滑圆弧对应的圆心角，圆弧形轨道半径均为，滑板与水平轨道间的摩擦可视为滑动摩擦，动摩擦因数，不计空气阻力，。求： （1）运动员的初速度的大小； （2）运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力的大小； （3）水平轨道的长度L。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）运动员运动到C点，对速度进行分解 解得 （2）运动员第一次经过D点时，根据动能定理有 在D点根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知运动员对圆弧轨道的压力 （3）运动员从C点进入轨道，直至返回到C点时速度恰好为零，根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市部分区2023~2024学年度第二学期期末练习 高一物理 共100分，考试用时60分钟。 祝各位考生练习顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用2B铅笔将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。 2.本卷共8题，每题5分，共40分。 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　） A. 曲线运动过程中加速度方向一定改变 B. 曲线运动过程中速度大小一定改变 C. 曲线运动物体的加速度方向和速度方向不在同一直线上 D. 曲线运动的物体加速度可以为零 2. 如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则这两颗卫星相比（　　） A. 卫星A的线速度较大 B. 卫星A的周期较小 C. 卫星A的角速度较大 D. 卫星A的加速度较小 3. 牛顿发现万有引力定律一百多年之后，第一次使用扭秤在实验室里比较准确地测出了引力常量G数值的物理学家是（　　） A. 卡文迪什 B. 第谷 C. 开普勒 D. 伽利略 4. 转篮球是现在中学生喜爱的一项娱乐项目。如图所示，某同学让篮球在他的手指正上方匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处 B. 篮球上各点做圆周运动的线速度相同 C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等 D. 篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小 5. 如图所示，圆盘在水平面内绕竖直中心轴匀速转动，圆盘上P点有一小物体随圆盘一起转动且相对圆盘静止。下列说法正确的是（　　） A. 小物体仅受重力作用 B. 小物体仅受重力、支持力作用 C. 小物体受重力、支持力和向心力作用 D. 小物体受重力、支持力和静摩擦力作用 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 北京时间2022年11月17日16时50分，经过约5.5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. “问天实验舱”的质量为 B. 漂浮在舱外的航天员加速度不为零 C. “问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于 D. 若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员 7. 在忽略空气阻力的情况下，小球在如下所列运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 小球在空中飞行的过程 B. 小球沿斜面匀速下滑的过程 C. 小球沿粗糙曲面下滑的过程 D. 悬挂的小球摆动的过程 8. 如图所示为某中学科技小组刘同学制作的新能源“汽车”——“太阳能驱动小车”的质量为m，在平直的路面上由静止开始沿直线加速行驶，经过一段时间速度达到最大值，此加速过程所用时间为t，小车的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，则这段时间内（　　） A. 小车受到的牵引力逐渐增大 B. 小车做变加速运动 C. 小车受到的合外力所做的功为 D. 小车从静止开始到达到最大速度，小车前进的距离为 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共4题，共60分。 9. 向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是________。 A. 应使用两个质量不等的小球 B. 应使两小球离转轴的距离相同 C. 应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上 （3）某同学用传感器测定小球做圆周运动向心力F的大小和对应角速度ω的关系，获得多组数据，画出了如图所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是________。 A. ω B. C. 10. 在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、重物、铁架台、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. 刻度尺 B. 直流电源 C. 交流电源 D. 秒表 （2）下列释放纸带的操作正确的是__________。 A. B. C. D. （3）打点计时器所接电源的频率为。某次打出的一条纸带如图所示，当打点计时器打B点时，重物的速度__________。（结果保留3位有效数字） 11. 如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动。测得两球经过同时落地，A球落地点到抛出点的水平距离为。忽略空气阻力对两小球运动的影响，。求： （1）B球释放时距地面的高度h； （2）A球抛出时的速度大小； （3）A球落地的速度大小； 12. 2020年11月24日凌晨4点30分，在海南文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭全速托举中国探月工程嫦娥五号探测器划过夜空，迈出中国首次地外天体采样返回的第一步。发射升空后，嫦娥五号轨道器将携带着陆器、上升器以及返回器完成地月转移、中途修正和近月制动。进入环月轨道后，轨道器与着陆上升组合体分离，携带返回器留轨运动，着陆上升组合体变轨后在贴近月球表面的圆形轨道上运行数圈后安全着陆。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，着陆上升组合体在贴近月球表面的圆形轨道上运行的周期为T。求： （1）月球的质量M； （2）轨道器在距离月球表面高为h的圆形轨道上运行的线速度v大小。 13. 滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如图1所示。现将赛道简化为如图2所示的模型：平台A和平台，粗糙水平轨道与光滑圆弧形轨道相切于D、E点。若运动员与滑板一起（可看作质点）从平台A以速度水平飞出，恰好从C点以的速度无能量损失地沿着圆弧切线进入轨道，滑过冲上轨道，然后返回，恰好到C点速度为零。已知人和滑板总质量，光滑圆弧对应的圆心角，圆弧形轨道半径均为，滑板与水平轨道间的摩擦可视为滑动摩擦，动摩擦因数，不计空气阻力，。求： （1）运动员的初速度的大小； （2）运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力的大小； （3）水平轨道的长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $