精品解析：湖南省邵阳市邵东市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

2024年上学期高一联考物理科试卷 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形，若飞机做曲线运动，则（　　） A. 飞机合力为零 B. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上 C. 飞机的速度可能不变 D. 某一过程，飞机的速度大小可能不变 2. 如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力F为（　　） A. mg、方向竖直向下 B. mg、方向竖直向上 C. 3mg、方向竖直向下 D. 3mg、方向竖直向上 3. 如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　） A. 将击中P点，t大于 B. 将击中P点，t等于 C. 将击中P点上方，t大于 D. 将击中P点下方，t等于 4. 人类发射的某空间探测器进入某行星的引力范围后，在靠近该行星表面上空做匀速圆周运动，测得运行周期为T，已知引力常量为G。则可以判定该行星的平均密度为（　　） A. B. C. D. 5. 某款汽车在某基地水平测试场进行加速测试的v－t图像如图所示，该车加速至P点后功率达到最大值P0，加速至Q点后速度达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 匀加速的过程中运动位移为v0t0 B. 运动过程中受到阻力的大小为 C. 加速过程中牵引力的最大值为 D. vm与v0大小之比为3∶1 6. 如图所示，小物块套在水平杆上，一轻绳跨过固定的小滑轮分别连接小物块和小球B。系统开始时静止在图示位置，此时轻绳与水平杆间夹角为。已知小物块与小球B的质量之比为，杆上点位于滑轮正上方，且，重力加速度为，不计空气阻力和一切摩擦。则系统由静止释放至小物块运动到点的过程中（　　） A. 小物块和小球B的速度大小始终相等 B. 任一时刻轻绳对小物块和小球B做功的功率大小均相等 C. 小球B的机械能守恒 D. 运动到点时，小物块的速度大小为 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分） 7. 关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（　　） A. 合运动的位移是分运动位移的矢量和 B. 合运动的速度一定会比其中任何一个分速度大 C. 合运动时间与分运动的时间相等 D. 若合运动是曲线运动，则分运动中至少有一个是曲线运动 8. 如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A. A与B的线速度大小之比为2∶1 B. A与B的角速度之比为1∶1 C. A与B的向心加速度大小之比为1∶1 D. 在转盘转速增加时，A比B先开始滑动 9. 2023年1月9日，谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点，某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星在图示位置时，卫星1的加速度等于卫星2的加速度 C. 两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等 D. 若不及时调整轨道，两卫星可能发生相撞 10. 如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 木块上滑过程中，重力势能增加了 B. 木块受到的摩擦力大小为 C. 木块的重力大小为 D. 木块与斜面间的动摩擦因数为 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分） 11. 图1是利用电磁定位系统“探究平抛运动的特点”的实验，通过电磁定位板与计算机相连，软件自动记录信号源（类似平抛小球）的运动轨迹，同时得到信号源轨迹在水平方向、竖直方向的投影，通过计算机处理得到水平方向、竖直方向的图像（分别如图2中a、b图线所示）。 （1）由实验可知，平抛运动在水平方向的分运动为__________。 A.匀速直线运动 B匀变速直线运动 C.变加速直线运动 D.曲线运动 （2）在信号源的轨迹图中取4个点，如图3所示。已知图中相邻两点之间的时间间隔为，分析可知，图中每个正方形小方格的边长为__________cm，该信号源做平抛运动的初速度大小为__________m/s。（取重力加速度，结果均保留两位有效数字） 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。长为的轻质细绳一端固定在点，另一端栓一质量为的小球（尺寸相对足够小），测得小球的直径为，在悬点点正下方处的点放有一光电门。 （1）细绳要选择伸缩性________________（填“大”或者“小”）的；小球选质量大些的，体积________________（填“大”或者“小”）的。 （2）将小球拉偏离竖直方向的某位置，用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为；静止释放小球，测出小球经过光电门的时间为，则小球经过光电门的速度为________________； （3）已知当地重力加速度为，下摆过程中，小球的重力势能减少量可表示为________________，动能的增加量可表示为________________；如果二者在误差范围内相等，说明该系统机械能守恒； （4）若多次从不同夹角处释放，得到和的关系图像如图乙所示，图像的斜率的绝对值________________（用、、表示）。 四、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时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. “玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想，若机器人“玉兔号”在月球表面做了竖直上抛实验，测得物体以初速v0抛出后，空中的运动时间为t，已知月球半径为R，求： （1）月球表面重力加速度g； （2）探测器绕月做周期为T的匀速圆周运动时离月球表面的高度H． 14. 如图所示为一种打弹珠的游戏装置，高度的竖直细管AB连接半径的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧，其长度远小于竖直细管的长度，管自身粗细对半径的影响可忽略不计。现拉动拉杆压缩弹簧，再释放拉杆，将一质量的小球弹出，小球弹出后从管口至D点，BD在同一水平线上，落点距管口C的水平距离。小球可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度g取。求： （1）小球从管口C飞出时的速度大小； （2）拉杆做功； （3）若固定不变，圆弧轨道半径可调，拉杆做功的最小值。 15. 如图所示，半径m的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量kg，上表面与C点等高。质量kg可视为质点的物块在A点以3m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑，物块以12m/s的速度滑上木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，m/s2求： （1）物块在B点时的速度大小； （2）物块从轨道的B点运动至C点的过程中克服摩擦力所做的功； （3）若木板足够长，从物块滑上木板开始至木板停下的整个过程中，木板和地面之间由于摩擦所产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年上学期高一联考物理科试卷 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形，若飞机做曲线运动，则（　　） A. 飞机的合力为零 B. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上 C. 飞机的速度可能不变 D. 某一过程，飞机的速度大小可能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A C．由于飞机做曲线运动，因此速度方向一直在变化，有加速度，由牛顿第二定律，合外力不可能为零，故AC错误； B．曲线运动的加速度方向不可能与速度方向在同一直线上，故B错误； D．如果做的是匀速圆周运动，则飞机的速度方向改变，大小不变，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力F为（　　） A. mg、方向竖直向下 B. mg、方向竖直向上 C. 3mg、方向竖直向下 D. 3mg、方向竖直向上 【答案】A 【解析】 【详解】根据 解得 F =mg 方向竖直向下。 故选A。 3. 如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　） A. 将击中P点，t大于 B. 将击中P点，t等于 C. 将击中P点上方，t大于 D. 将击中P点下方，t等于 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据 可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有 故选B。 4. 人类发射的某空间探测器进入某行星的引力范围后，在靠近该行星表面上空做匀速圆周运动，测得运行周期为T，已知引力常量为G。则可以判定该行星的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对卫星，根据万有引力提供向心力可得 又 解得 故选A。 5. 某款汽车在某基地水平测试场进行加速测试的v－t图像如图所示，该车加速至P点后功率达到最大值P0，加速至Q点后速度达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 匀加速的过程中运动位移为v0t0 B. 运动过程中受到阻力的大小为 C. 加速过程中牵引力的最大值为 D. vm与v0的大小之比为3∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．v－t图像中，图像与时间轴所围面积表示位移，可知匀加速的过程中运动位移为 故A错误； B．汽车加速至Q点后速度达到最大，受力平衡，牵引力大小等于阻力，则有 故B错误； C．0~t0，汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，t0~3t0内做加速度减小的变加速直线运动，该过程牵引力减小，可知匀加速过程的牵引力最大，由于该车加速至P点后功率达到最大值P0，则有 即加速过程中牵引力的最大值为，故C正确； D．若汽车在0~3t0时间内一直做匀加速直线运动，则在3t0时速度 vm＝3v0 而实际在t0~3t0时间内，加速度一直减小 vm<3v0 故 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，小物块套在水平杆上，一轻绳跨过固定的小滑轮分别连接小物块和小球B。系统开始时静止在图示位置，此时轻绳与水平杆间夹角为。已知小物块与小球B的质量之比为，杆上点位于滑轮正上方，且，重力加速度为，不计空气阻力和一切摩擦。则系统由静止释放至小物块运动到点的过程中（　　） A. 小物块和小球B的速度大小始终相等 B. 任一时刻轻绳对小物块和小球B做功的功率大小均相等 C. 小球B的机械能守恒 D. 运动到点时，小物块的速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据运动的合成与分解可知，将小物块A的速度分解为沿绳方向和垂直绳方向，小球B的速度沿绳方向，所以二者速度关系为 可知A、B速度大小不相等，故A错误； B．由于A、B沿绳方向的速度一定相等，绳子对A、B的拉力也一定相等，由 ， 故任一时刻轻绳对小物块A和小球B做功的功率大小均相等，故B正确； C．A、B组成的系统机械能守恒，但A、B各自的机械能均发生变化，故C错误； D．当小物块A运动到P点时，B下降到最低点，故此时B的速度为0，由机械能守恒有 解得 故D错误。 故选B。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分） 7. 关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（　　） A. 合运动的位移是分运动位移的矢量和 B. 合运动的速度一定会比其中任何一个分速度大 C. 合运动的时间与分运动的时间相等 D. 若合运动是曲线运动，则分运动中至少有一个是曲线运动 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．位移是矢量，合位移是分位移的矢量和，选项A正确； B．速度也是矢量，满足平行四边形定则，根据平行四边形特点，合速度可能比分速度小，选项B错误； C．根据合运动与分运动的等时性，选项C正确； D．两个直线运动的合运动也可以是曲线运动，例如，互成夹角的匀速直线运动与匀加速直线运动合成时，合运动是曲线运动，选项D错误。 故选AC。 8. 如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A. A与B线速度大小之比为2∶1 B. A与B的角速度之比为1∶1 C. A与B的向心加速度大小之比为1∶1 D. 在转盘转速增加时，A比B先开始滑动 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．A与B的角速度均等于圆盘的角速度，则有 根据 可得 故AB正确； C．根据 可得 故C错误； D．由静摩擦力提供向心力可得 可得A与B所受摩擦力大小相等，最大静摩擦力 A的质量小，最大静摩擦力小，所以A比B先滑动，故D正确。 故选ABD。 9. 2023年1月9日，谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点，某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星在图示位置时，卫星1的加速度等于卫星2的加速度 C. 两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等 D. 若不及时调整轨道，两卫星可能发生相撞 【答案】A 【解析】 【详解】A．以地球球心为圆心，以卫星2此刻到地心的距离为半径作圆，记作轨道3，根据变轨原理可知卫星2在轨道3上的线速度大于，根据万有引力定律提供向心力 可知轨道半径小，轨道线速度越大，即，故，故A正确； B．根据万有引力定律可知 卫星2位于远地点，卫星1轨道半径小，卫星1的加速度大，故B错误； C．根据万有引力定律可知 两颗卫星质量不同，分别经过A点时受到的万有引力不同，故C错误； D．根据开普勒第三定律 卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，,两颗卫星周期相同，不可能相撞，故D错误。 故选A。 10. 如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一木块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 木块上滑过程中，重力势能增加了 B. 木块受到的摩擦力大小为 C. 木块的重力大小为 D. 木块与斜面间的动摩擦因数为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．机械能的变化量等于重力势能变化量和动能变化量的和，则 解得 故A正确； B．木块上滑过程中，机械能的变化量等于摩擦力所做的功，则 解得 故B正确； C．重力所做的功等于重力势能变化量，则 解得 故C错误； D．滑动摩擦力 解得 故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分） 11. 图1是利用电磁定位系统“探究平抛运动的特点”的实验，通过电磁定位板与计算机相连，软件自动记录信号源（类似平抛小球）的运动轨迹，同时得到信号源轨迹在水平方向、竖直方向的投影，通过计算机处理得到水平方向、竖直方向的图像（分别如图2中a、b图线所示）。 （1）由实验可知，平抛运动在水平方向的分运动为__________。 A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.变加速直线运动 D.曲线运动 （2）在信号源的轨迹图中取4个点，如图3所示。已知图中相邻两点之间的时间间隔为，分析可知，图中每个正方形小方格的边长为__________cm，该信号源做平抛运动的初速度大小为__________m/s。（取重力加速度，结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. A ②. 1.6 ③. 0.80 【解析】 【详解】（1）[1]平抛运动在水平方向的分运动如图（2）中图线（a）所示，为匀速直线运动。 故选A。 （2）[2][3]平抛运动在竖直方向的分运动为匀加速直线运动，图（3）中相邻两点的竖直高度差为 代入数据得 水平方向有 解得 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。长为的轻质细绳一端固定在点，另一端栓一质量为的小球（尺寸相对足够小），测得小球的直径为，在悬点点正下方处的点放有一光电门。 （1）细绳要选择伸缩性________________（填“大”或者“小”）的；小球选质量大些的，体积________________（填“大”或者“小”）的。 （2）将小球拉偏离竖直方向的某位置，用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为；静止释放小球，测出小球经过光电门的时间为，则小球经过光电门的速度为________________； （3）已知当地重力加速度为，下摆过程中，小球的重力势能减少量可表示为________________，动能的增加量可表示为________________；如果二者在误差范围内相等，说明该系统机械能守恒； （4）若多次从不同夹角处释放，得到和的关系图像如图乙所示，图像的斜率的绝对值________________（用、、表示）。 【答案】 ①. 小 ②. 小 ③. ④. ⑤. ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]为减小实验产生的误差，细绳要选择伸缩性“小”的。 [2]小球选质量大些的，体积“小”的，小球在摆动的运动中会减小空气阻力的作用，以减小实验误差。 （2）[3]静止释放小球，测出小球经过光电门时间为，则小球经过光电门的速度 （3）[4]细绳与竖直方向的夹角为，小球尺寸相对足够小，可忽略不计，因此小球从M点到N点，下落的高度为 则有小球的重力势能减少量 [5]小球动能的增加量 如果、二者在误差范围内相等，说明该系统机械能守恒。 （4）[6]由机械能守恒定律可得 整理可得 则有 图像的斜率的绝对值 四、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时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. “玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想，若机器人“玉兔号”在月球表面做了竖直上抛实验，测得物体以初速v0抛出后，空中的运动时间为t，已知月球半径为R，求： （1）月球表面重力加速度g； （2）探测器绕月做周期为T的匀速圆周运动时离月球表面的高度H． 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】（1）由竖直上抛运动可知： 解得 （2）在月球表面： 对探测器： 解得 14. 如图所示为一种打弹珠的游戏装置，高度的竖直细管AB连接半径的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧，其长度远小于竖直细管的长度，管自身粗细对半径的影响可忽略不计。现拉动拉杆压缩弹簧，再释放拉杆，将一质量的小球弹出，小球弹出后从管口至D点，BD在同一水平线上，落点距管口C的水平距离。小球可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度g取。求： （1）小球从管口C飞出时速度大小； （2）拉杆做的功； （3）若固定不变，圆弧轨道半径可调，拉杆做功的最小值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，小球做平抛运动，则有 ， 解得 （2）取系统为研究对象，根据动能定理有 解得 （3）根据题意可知，若固定不变，圆弧轨道半径可调，由（1）（2）分析可得，拉杆做功为 由数学知识可知，当 时，即 有最小值，最小值为 15. 如图所示，半径m的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量kg，上表面与C点等高。质量kg可视为质点的物块在A点以3m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑，物块以12m/s的速度滑上木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，m/s2求： （1）物块在B点时的速度大小； （2）物块从轨道的B点运动至C点的过程中克服摩擦力所做的功； （3）若木板足够长，从物块滑上木板开始至木板停下的整个过程中，木板和地面之间由于摩擦所产生的热量Q。 【答案】（1）6m/s；（2）10.5J；（3）4J 【解析】 【详解】（1）物体从A到B做平抛运动，在B点有 解得物块在B点的速度 （2）物体从B点运动到C点过程中，由动能定理有 解得物块克服摩擦力做功 （3）物块滑上木板后做匀减速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有 物块与木板达的共同速度为，由运动学公式有 木板做匀加速直线运动，加速度大小为a2，由牛顿第二定律有 由运动学规律有 解得 木板匀加速直线运动的位移 当二者达到共速后，假设物块和木板一起运动，由牛顿第二定律有 解得物块和木板一起运动加速度大小 对物块由牛顿第二定律有 假设成立，即二者达共速后一起做匀减速直线运动至停下。 木板匀减速直线运动的位移为 木板和地面之间由于摩擦所产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$