精品解析：甘肃省白银市靖远县第四中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

2023-2024年度高一年级下学期期末考试模拟卷 物理试题 （75分钟 100分） 考试范围：必修第一册20%、必修第二册80% 第I卷（选择题共43分） 一、选择题：本题共10小题，共43分。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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动，卫星在从近地点A向远地点B运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 万有引力对卫星做正功，卫星的动能增加 B. 万有引力对卫星做正功，卫星的动能减少 C. 万有引力对卫星做负功，卫星的动能增加 D. 万有引力对卫星做负功，卫星的动能减少 2. 假设篮球从1.25m高度处由静止自由下落，与地面作用后竖直反弹，上升的最大高度为0.8m。已知篮球的质量为0.8kg，重力加速度，空气阻力不计，则在篮球从静止开始下落至反弹到最大高度的过程中，地面对篮球做的功为（　　） A. B. 0 C. D. 3. 一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度小于h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg的张角均为，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，重力加速度为g ，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A. B. C. 2F D. 5. 如图所示，宇宙中存在着离其他恒星较远、由质量均为m三颗星组成的三星系统，可忽略其他星体对三星系统的影响。三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的轨道上运行，引力常量为G。则这两颗星绕中央星运行的周期为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，且半径、，正常骑行自行车时，三个轮边缘点A、B、C的向心加速度的大小之比等于（ ） A. B. C. D. 7. 为了响应国家的“节能减排”号召，某同学用家用轿车探寻节能方法。在符合安全行驶要求的情况下，该同学通过减少汽车后备厢中物品这一措施，将汽车负载减少。假设汽车以一定速率在水平路面匀速行驶，负载减少前、后汽车的质量分别为m和。汽车受到的阻力与汽车的重力成正比，不考虑其他机械损耗及汽油燃烧引起的质量变化，减轻负载前该汽车发动机输出功率为P，汽车消耗一箱汽油行驶的距离为s；减轻负载后汽车在相同情况下发动机输出功率为，汽车消耗一箱汽油行驶的距离为。已知发动机的输出功率与汽车单位时间消耗的汽油质量成正比，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭，成功将“吉林一号宽幅01C”卫星送入预定轨道。若该卫星发射后先以P点所在的圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨到如图所示的椭圆轨道上运行，两轨道相切于P点，其中P点为近地点，Q点为远地点。忽略卫星质量的变化，则“宽幅01C”卫星（　　） A. 在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道上运动的周期 B. 在椭圆轨道上运动时，在P点的线速度小于在Q点的线速度 C. 由圆轨道变轨到椭圆轨道时需要在P点处点火加速 D. 从P点运动到Q点的过程中，速度减小 9. 一小船渡河，河宽300m，河水的流速与船离河岸的距离d变化的关系如图所示，船在静水中的速度，若要使船以最短的时间渡河，则（ ） A. 船在行驶过程中，船头与上游河岸成角 B. 船运动的轨迹不可能是直线 C. 船渡河的最短时间是50s D. 船在河水中的最大速度是5m/s 10. 一物体自倾角为的固定斜面底端O沿斜面向上滑动，其动能随与O点距离s变化的图像如图所示，图中E为已知量。取地面为零重力势能面，重力加速度，，根据图像可知（ ） A. 物体的质量为1kg B. 物体向上滑动的加速度大小为 C. 物体与斜面间动摩擦因数为0.4 D. 物体在斜面上的最大重力势能为 第II卷（非选择题共57分） 二、实验题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。 11. 某同学使用如图所示的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”实验。 （1）两个末端都水平的相同弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑的水平板平滑连接，两轨道上端分别装有电磁铁C、D。调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度________。 （2）现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使它们同时分别从轨道M、N末端射出，实验可观察到在E处P球击中Q球。改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到P球击中Q球的现象，这说明做平抛运动的物体________________。 12. 一实验小组用图甲所示的装置研究匀变速直线运动规律。所用器材有铁架台、刚性小球A和B（A球质量较大）、轻质细绳、光滑的定滑轮、刻度尺、遮光片（固定在A球上，质量不计）、光电计时器（未画出）。已知重力加速度为g。实验步骤如下： （1）用刻度尺测出遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则________cm。 （2）用天平测出小球A的质量为M、小球B的质量为m，且。 （3）按图甲装置安装好实验器材。光电门可上下移动，每次实验时，将小球A从遮光片正对刻度尺零刻线位置由静止释放，光电门所在位置对应的刻度值即A球下落的高度h，且。 （4）将A球由静止释放，从光电计时器读出遮光片通过光电门的时间t，则A球通过光电门的速度________（用题中测出的物理量的字母表示）。 （5）移动光电门，改变A球下落的高度h，多次实验，读出与高度h相对应的遮光片的遮光时间t，以h为纵坐标，以________（选填“t”或“”）为横坐标作图，图线是过原点的一条直线，说明小球A做匀变速直线运动；若图线的斜率________（用M、m、g、d表示），说明球A、B构成的系统机械能守恒。 三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 一物体从20m高处水平抛出，1s末速度方向与水平方向夹角为，重力加速度g取，空气阻力不计。求： （1）物体抛出时速度大小； （2）物体落地时的速度大小。 14. 如图甲所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ＝，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑；若让该小木块从木板的底端以初速度v0＝8m/s沿木板向上运动(如图乙所示)，取g＝10m/s2，求： (1)小木块与木板间的动摩擦因数； (2)小木块在t＝1s内沿木板向上滑行的距离。 15. 过山车是一项惊险刺激的娱乐项目。若一总质量的过山车（可视为质点）从长直光滑轨道上的A点由静止开始滑下，从轨道的B点进入竖直平面内的光滑圆轨道，在圆轨道上运动一周以后再冲上另一倾斜轨道。已知A点到圆轨道最低点C的高度差，过山车通过圆轨道最高点D的速度大小为8m/s，重力加速度，空气阻力不计。 （1）求圆轨道的半径R。 （2）求过山车通过C点时对圆轨道的压力大小。 （3）若将过山车静止释放的位置提高，通过计算分析，说明过山车通过C点和D点时对轨道的压力大小之差如何变化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024年度高一年级下学期期末考试模拟卷 物理试题 （75分钟 100分） 考试范围：必修第一册20%、必修第二册80% 第I卷（选择题共43分） 一、选择题：本题共10小题，共43分。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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动，卫星在从近地点A向远地点B运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 万有引力对卫星做正功，卫星的动能增加 B. 万有引力对卫星做正功，卫星的动能减少 C. 万有引力对卫星做负功，卫星的动能增加 D. 万有引力对卫星做负功，卫星的动能减少 【答案】D 【解析】 【详解】卫星所受地球的万有引力指向地心，在卫星从近地点A向远地点B运动的过程中，万有引力方向与卫星速度方向的夹角大于，故万有引力对卫星做负功；根据动能定理可知，卫星的动能减少，故选D。 2. 假设篮球从1.25m高度处由静止自由下落，与地面作用后竖直反弹，上升的最大高度为0.8m。已知篮球的质量为0.8kg，重力加速度，空气阻力不计，则在篮球从静止开始下落至反弹到最大高度的过程中，地面对篮球做的功为（　　） A. B. 0 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在篮球整个运动过程中，根据动能定理有 解得地面对篮球做的功 故选C 3. 一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度小于h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AC．忽略空气阻力，篮球在下落与上升的过程中，加速度大小均为g，而图像中的斜率表示加速度，即两段图线应相互平行，故AC错误； BD．前图像与坐标轴围成的面积大小表示篮球下落的高度，图像与坐标轴围成的面积大小表示篮球反弹上升的高度，由于反弹上升的高度较小，故B错误，D正确； 故选D。 4. 杂技表演安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg的张角均为，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，重力加速度为g ，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A. B. C. 2F D. 【答案】A 【解析】 【详解】以结点O为研究对象，O点受到人对其的作用力大小为2F，还受到四根绳子的拉力，由对称性可知，每根绳子中的拉力相等，设为T，把拉力根据作用效果进行正交分解，这四个拉力在竖直方向的合力等于2F，故有 解得 故选A。 5. 如图所示，宇宙中存在着离其他恒星较远、由质量均为m的三颗星组成的三星系统，可忽略其他星体对三星系统的影响。三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的轨道上运行，引力常量为G。则这两颗星绕中央星运行的周期为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】左边星体受到中央星和右边星体的两个万有引力作用，其向心力由它们的合力充当，则 解得 故选C。 6. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，且半径、，正常骑行自行车时，三个轮边缘点A、B、C的向心加速度的大小之比等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A、B两点处的线速度大小相等，且 根据 知 B、C两点处的角速度大小相等，且 根据 知 所以 故选A。 7. 为了响应国家的“节能减排”号召，某同学用家用轿车探寻节能方法。在符合安全行驶要求的情况下，该同学通过减少汽车后备厢中物品这一措施，将汽车负载减少。假设汽车以一定速率在水平路面匀速行驶，负载减少前、后汽车的质量分别为m和。汽车受到的阻力与汽车的重力成正比，不考虑其他机械损耗及汽油燃烧引起的质量变化，减轻负载前该汽车发动机输出功率为P，汽车消耗一箱汽油行驶的距离为s；减轻负载后汽车在相同情况下发动机输出功率为，汽车消耗一箱汽油行驶的距离为。已知发动机的输出功率与汽车单位时间消耗的汽油质量成正比，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力的大小，故减轻负载前汽车发动机的输出功率 减轻负载后汽车发动机的输出功率 故 由于发动机输出功率与油耗成正比，故相同速率下减轻负载后一箱油能维持汽车行驶的时间是原来的倍，则在相同情况下减轻负载可使汽车行驶的距离增大为原来的倍，即 故选A。 8. 2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭，成功将“吉林一号宽幅01C”卫星送入预定轨道。若该卫星发射后先以P点所在的圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨到如图所示的椭圆轨道上运行，两轨道相切于P点，其中P点为近地点，Q点为远地点。忽略卫星质量的变化，则“宽幅01C”卫星（　　） A. 在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道上运动的周期 B. 在椭圆轨道上运动时，在P点的线速度小于在Q点的线速度 C. 由圆轨道变轨到椭圆轨道时需要在P点处点火加速 D. 从P点运动到Q点的过程中，速度减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，卫星的轨道半长轴越长，运行周期越大，故A正确； B．由开普勒第二定律得，卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，故B错误； C．卫星在P点由圆轨道变轨到椭圆轨道由低轨道到高轨道，需要加速，故C正确； D．卫星从P点运动到Q点的过程中，远离地球，卫星的速度减小，故D正确。 故选ACD。 9. 一小船渡河，河宽300m，河水的流速与船离河岸的距离d变化的关系如图所示，船在静水中的速度，若要使船以最短的时间渡河，则（ ） A. 船在行驶过程中，船头与上游河岸成角 B. 船运动的轨迹不可能是直线 C. 船渡河的最短时间是50s D. 船在河水中的最大速度是5m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当船头始终与河岸垂直时，小船渡河时间最短，故A错误； B．因为水流速度变化，而船头始终与河岸垂直，所以小船的合速度方向变化，运动的轨迹不可能是直线，故B正确； C．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时渡河时间最短，即 故C错误； D．船在河水中的最大速度 故D正确。 故选BD。 10. 一物体自倾角为的固定斜面底端O沿斜面向上滑动，其动能随与O点距离s变化的图像如图所示，图中E为已知量。取地面为零重力势能面，重力加速度，，根据图像可知（ ） A. 物体的质量为1kg B. 物体向上滑动的加速度大小为 C. 物体与斜面间的动摩擦因数为0.4 D. 物体在斜面上的最大重力势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．设物体与斜面间的动摩擦因数为，物体沿斜面运动时与O点的最大距离为l，物体在斜面上的最大重力势能为；物体沿固定斜面滑动，根据动能定理有 可知图像的斜率的绝对值为物体所受的合力的大小F，物体沿斜面上滑时有 物体沿斜面下滑时有 联立解得 但不能求出物体质量m，故AC错误； B．在物体向上滑动的过程中，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度大小为 故B正确； D．在物体上滑过程中，根据能量守恒有 对物体在斜面上整个滑动过程，根据能量守恒有 联立解得 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题共57分） 二、实验题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。 11. 某同学使用如图所示实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”实验。 （1）两个末端都水平的相同弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑的水平板平滑连接，两轨道上端分别装有电磁铁C、D。调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度________。 （2）现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使它们同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到在E处P球击中Q球。改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到P球击中Q球的现象，这说明做平抛运动的物体________________。 【答案】（1）相同 （2）在水平方向上做匀速直线运动 【解析】 【小问1详解】 竖直高度差相同，小铁球P、Q都从静止滚下，则P、Q在轨道出口处的水平初速度相同，故填相同。 【小问2详解】 两小球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P球击中Q球。仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明P球在水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动。故填在水平方向上做匀速直线运动。 12. 一实验小组用图甲所示的装置研究匀变速直线运动规律。所用器材有铁架台、刚性小球A和B（A球质量较大）、轻质细绳、光滑的定滑轮、刻度尺、遮光片（固定在A球上，质量不计）、光电计时器（未画出）。已知重力加速度为g。实验步骤如下： （1）用刻度尺测出遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则________cm。 （2）用天平测出小球A的质量为M、小球B的质量为m，且。 （3）按图甲装置安装好实验器材。光电门可上下移动，每次实验时，将小球A从遮光片正对刻度尺零刻线位置由静止释放，光电门所在位置对应的刻度值即A球下落的高度h，且。 （4）将A球由静止释放，从光电计时器读出遮光片通过光电门的时间t，则A球通过光电门的速度________（用题中测出的物理量的字母表示）。 （5）移动光电门，改变A球下落的高度h，多次实验，读出与高度h相对应的遮光片的遮光时间t，以h为纵坐标，以________（选填“t”或“”）为横坐标作图，图线是过原点的一条直线，说明小球A做匀变速直线运动；若图线的斜率________（用M、m、g、d表示），说明球A、B构成的系统机械能守恒。 【答案】 ①. 0.32 ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]刻度尺的读数为3mm，加上估读一位的0.2mm，所以最后读数为3.2mm，即0.32cm。 （4）[2]用遮光片的平均速度代替小球A的瞬时速度，即 （5）[3]根据初速度为零的匀变速直线运动规律有 即 故图线应以为横坐标； [4]根据机械能守恒有 可得 故当图像斜率 说明球A、B构成的系统机械能守恒。 三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 一物体从20m高处水平抛出，1s末速度方向与水平方向的夹角为，重力加速度g取，空气阻力不计。求： （1）物体抛出时的速度大小； （2）物体落地时的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）物体抛出后1s末竖直方向的分速度大小 根据速度分解有 解得初速度大小 （2）物体竖直方向做自由落体运动，则有 故落地时物体的速度大小 解得 14. 如图甲所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ＝，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑；若让该小木块从木板的底端以初速度v0＝8m/s沿木板向上运动(如图乙所示)，取g＝10m/s2，求： (1)小木块与木板间的动摩擦因数； (2)小木块在t＝1s内沿木板向上滑行的距离。 【答案】(1)　(2)3.2m 【解析】 【详解】(1)小木块恰好能沿着木板匀速下滑，由平衡条件得： mgsinθ－Ff＝0 Ff＝μmgcosθ 联立解得 μ＝tanθ＝ (2)对于小木块沿木板向上滑行，由牛顿第二定律得 mgsinθ＋μmgcosθ＝ma 得 a＝gsin＋μgcos＝10m/s2 速度减为0的时间 t＝＝s＝0.8s 小木块速度减为0后，处于静止状态,又 0－v＝－2as 代入数据得 s＝＝m＝3.2m 15. 过山车是一项惊险刺激娱乐项目。若一总质量的过山车（可视为质点）从长直光滑轨道上的A点由静止开始滑下，从轨道的B点进入竖直平面内的光滑圆轨道，在圆轨道上运动一周以后再冲上另一倾斜轨道。已知A点到圆轨道最低点C的高度差，过山车通过圆轨道最高点D的速度大小为8m/s，重力加速度，空气阻力不计。 （1）求圆轨道的半径R。 （2）求过山车通过C点时对圆轨道的压力大小。 （3）若将过山车静止释放的位置提高，通过计算分析，说明过山车通过C点和D点时对轨道的压力大小之差如何变化。 【答案】（1）；（2）3960N；（3）保持不变 【解析】 【详解】（1）过山车从A点运动到D点的过程，根据机械能守恒有 解得 （2）过山车从C点运动到D点的过程，根据机械能守恒有 过山车通过C点时有 解得 根据牛顿第三定律可知，过山车通过C点时对圆轨道的压力大小 （3）过山车通过D点时有 结合（2）中方程可得 所以过山车通过C点和D点时对轨道的压力大小之差保持不变。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$