精品解析：河南省开封市五校2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

2023—2024学年第二学期期末调研考试 高一物理试题 本试卷共4页，选择题10题，非选择题5题，共15题，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名，考生号，座号填写到相应位置，认真核对条形码上的姓名，考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答、超出答题区域书写的答案无效﹔在草稿纸、试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共有10小题，其中1-7小题为单选，每小题4分，8-10小题为多选，每小题6分，选对但选不全得3分，错选不得分） 1. 下列说法错误的是（　　） A. 托勒密提出“日心说”，揭开了近代自然科学革命的序幕 B. 开普勒得出行星与太阳的连线在相同的时间扫过的面积相等 C. 牛顿万有引力定律揭示了自然界物体之间普遍存在着一种基本相互作用：引力作用 D. 卡文迪许用实验的方法测出了引力常数 2. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的加速度不可能恒定 B. 相同时间内速度变化量一定不相等 C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D. 所受合外力方向与速度方向不在一条直线上，物体一定做曲线运动 3. 飞盘运动由于本身的新奇、没有场地限制等特点，深受大众的喜爱。如图是某一玩家从离水平地面1.25m的高处将飞盘水平投出情景，则飞盘在空中飞行的时间可能是（不能忽略空气阻力）（　　） A. 0.1s B. 0.3s C. 0.5s D. 0.8s 4. 1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动，如图所示，设卫星在近地点，远地点的速度分别为、，近地点到地心的距离近地点为r，地球质量为M，引力常量为G，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 如图，小车向右做匀加速直线运动，人站在车厢里向前推车并与车保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. 人对车厢做正功 B. 人对车厢做负功 C. 摩擦力对人做负功 D. 人对车厢不做功 6. 如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上。现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 斜劈对小球的弹力不做功 B. 斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C. 斜劈的机械能守恒 D. 小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为RA=r，RB=2r，A，B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A. 2∶ B. ：2 C. ：1 D. 1： 8. 甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（　　） A. 由可知，甲的速度是乙的倍 B. 由可知，甲向心加速度是乙的2倍 C. 由可知，甲的向心力是乙的 D. 由可知，甲的周期是乙的倍 9. 如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一个质量为m的小球，小球抛出后始终受到水平向右的恒定风力的作用，风力大小，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度为g。则（　　） A. A、B间距 B. A到B过程中v最小的时刻 C. A到B过程中最小速度 D. A到B过程中最小的速度 10. 在2021年昆一中“冬季运动会”铅球项目比赛中，一名高一年级的参赛同学投掷铅球，如图所示。他以12m/s的初速度斜向上抛出一重为50N的铅球，铅球速度与水平方向的夹角为30°，铅球出手时距地面高度为1.8米（不计空气阻力，取，）。则（　　） A. 铅球从抛出点到最高点的竖直高度为1.8m B. 铅球全程所用时间约为0.85s C. 铅球运动过程中重力的平均功率为62.1W D. 铅球落地前瞬间重力的瞬时功率约为150W 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、实验题（本题共有2小题，共14分，11题6分，12题8分。） 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在探究向心力的大小F与质量m关系时，要保持不变的是__________（填选项前的字母） A和r B.和m C.m和r D.m和F （2）图中所示是在探究向心力的大小F与__________的关系（填选项前的字母） A.质量m B.半径r C.角速度 （3）若图中标尺上红白相间等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。 12. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）对于本实验操作的说法正确的是___________。 A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B.应用秒表测出重物下落的时间 C.选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差 D.选用的重物的密度和质量小些，有利于减小误差 （2）若实验中所用重物的质量为。某同学选取了一条前两个点间距接近的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为，则在纸带上打下点3时重物的动能的增加量（相对0）___________J，从打下点0至打下点3的过程中重物的重力势能减少量___________J（，结果均保留三位有效数字）。 （3）发现动能的增加量和重力势能的减少量不相等，可能的原因是___________。 三、计算题（本题共有3个小题，共40分，13题8分，14题12分，15题20分。解答时要写出必要的文字说明，物理公式和主要的推导步骤，只写出答案的不给分，有数值计算的要注明单位。） 13. 在某个半径为的行星表面，对于一个质量kg的砝码，用弹簧称量，其重力的大小．若忽略该星球的自转，请您计算该星球的第一宇宙速度是多大？ 14. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点，C点是最低点，圆心角∠BOC=37°，D点与圆心О等高，圆弧轨道半径R=1.0m，一个质量为m=0.5kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.2m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数=0.5。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）小物体第一次通过C点时对轨道的压力的大小； （2）要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度L至少要多长？ 15. 如图所示，水平地面上固定一倾角θ=45°的斜面体ABC，BC=h，P点位于A点的正上方，并与B点等高。从P处以不同的初速度沿水平方向抛出一质量为m的小球。已知当地的重力加速度为g，小球可视为质点，忽略空气阻力，求： （1）若小球恰好落在AB中点，求其运动的时间和落在斜面上时的动能； （2）求小球落到斜面上的最小动能； （3）若小球不受重力，只受一个在纸面内始终与速度方向垂直的力F，力的大小，该力与速度方向夹角为逆时针90°，小球可从Р点沿纸面内任意方向以速度v抛出，求小球可能落在斜面上范围的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年第二学期期末调研考试 高一物理试题 本试卷共4页，选择题10题，非选择题5题，共15题，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名，考生号，座号填写到相应位置，认真核对条形码上的姓名，考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答、超出答题区域书写的答案无效﹔在草稿纸、试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共有10小题，其中1-7小题为单选，每小题4分，8-10小题为多选，每小题6分，选对但选不全得3分，错选不得分） 1. 下列说法错误是（　　） A. 托勒密提出“日心说”，揭开了近代自然科学革命的序幕 B. 开普勒得出行星与太阳的连线在相同的时间扫过的面积相等 C. 牛顿万有引力定律揭示了自然界物体之间普遍存在着一种基本相互作用：引力作用 D. 卡文迪许用实验的方法测出了引力常数 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．哥白尼提出“日心说”，揭开了近代自然科学革命的序幕。故A错误，符合题意； B．开普勒得出行星行星运动的三大定律，得到行星与太阳的连线在相同的时间扫过的面积相等--开普勒第二定律。故B正确，不符合题意； C．牛顿发现了万有引力定律，揭示了自然界物体之间普遍存在着一种基本相互作用：引力作用。故C正确，不符合题意； D．卡文迪许用扭秤实验测出了引力常数。故D正确，不符合题意。 故选A。 2. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的加速度不可能恒定 B. 相同时间内速度变化量一定不相等 C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D. 所受合外力方向与速度方向不在一条直线上，物体一定做曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．曲线运动的加速度有可能恒定，例如平抛运动，加速度恒定且等于重力加速度，故A错误； B．若为匀变速曲线运动，加速度不变，相同时间内速度变化量 相等，故B错误； C．物体在恒力作用下有可能做曲线运动，例如平抛运动，只受重力，重力为恒力，故C错误； D．所受合外力方向与速度方向不在一条直线上，物体一定做曲线运动，故D正确。 故选D。 3. 飞盘运动由于本身的新奇、没有场地限制等特点，深受大众的喜爱。如图是某一玩家从离水平地面1.25m的高处将飞盘水平投出情景，则飞盘在空中飞行的时间可能是（不能忽略空气阻力）（　　） A. 0.1s B. 0.3s C. 0.5s D. 0.8s 【答案】D 【解析】 【详解】若忽略空气阻力，飞盘做平抛运动，由竖直方向的运动可知 得 因为空气阻力不能忽略，故飞盘在空中飞行的时间大于。 故选D。 4. 1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动，如图所示，设卫星在近地点，远地点的速度分别为、，近地点到地心的距离近地点为r，地球质量为M，引力常量为G，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律可知，从远地点到近地点卫星做加速运动，而近地点到远地点，卫星做减速运动，所以近地点的速度大于远地点的即 若卫星绕地心做轨道半径为r的圆周运动时，线速度大小为，将卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示的椭圆轨道，必须在近地点加速，所以有 故选B。 5. 如图，小车向右做匀加速直线运动，人站在车厢里向前推车并与车保持相对静止，则下列说法正确是（　　） A. 人对车厢做正功 B. 人对车厢做负功 C. 摩擦力对人做负功 D. 人对车厢不做功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】C．对人受力分析如图所示 由牛顿第二定律可得 则摩擦力对人做正功，所以C错误； ABD．车厢对人水平方向的力等于人所受的合力，车厢对人的支持力不做功，所以车厢对人做正功，根据牛顿第三定律可知，人对车水平方向的合力与车的运动方向相反，人对车的压力不做功，所以人对车的力做负功，则B正确；AD错误； 故选B。 6. 如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上。现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 斜劈对小球的弹力不做功 B. 斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C. 斜劈的机械能守恒 D. 小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．斜劈对小球的弹力与小球位移的夹角大于90°，故弹力做负功，A错误； BD．不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球的重力做功，系统机械能守恒，小球重力势能的减少量等于斜劈和小球动能的增加量，B正确，D错误； C．小球对斜劈的弹力做正功，斜劈的机械能增加。C错误。 故选B。 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为RA=r，RB=2r，A，B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A. 2∶ B. ：2 C. ：1 D. 1： 【答案】A 【解析】 【详解】当A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度ω1时有 解得 若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω2时有 解得 所以 故选A。 8. 甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（　　） A. 由可知，甲的速度是乙的倍 B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C. 由可知，甲的向心力是乙的 D. 由可知，甲的周期是乙的倍 【答案】CD 【解析】 详解】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则 A．因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度 代入数据可得 故A错误； B．因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度 代入数据可得 故B错误； C．根据，两颗人造卫星质量相等，可得 故C正确； D．两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得 故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一个质量为m的小球，小球抛出后始终受到水平向右的恒定风力的作用，风力大小，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度为g。则（　　） A. A、B间距 B. A到B过程中v最小的时刻 C. A到B过程中最小的速度 D. A到B过程中最小的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球水平方向受风力作用，则有水平加速度 故A点到B点的运动的时间为 竖直方向小球做自由落体运动，故A、B间距为 联立解得 故A正确； B C D．风力与重力的合力为，设与竖直方向的夹角为。可知 又 小球运动加速度 将初速度沿平行于合力的方向和垂直于合力的方向分解，如图 可知，最小速度为垂直于合力的方向的速度，即 小球最小速度时平行于合力方向的速度恰好减小到零。运动时间 故B错误，C正确，D错误； 故选AC。 10. 在2021年昆一中“冬季运动会”的铅球项目比赛中，一名高一年级的参赛同学投掷铅球，如图所示。他以12m/s的初速度斜向上抛出一重为50N的铅球，铅球速度与水平方向的夹角为30°，铅球出手时距地面高度为1.8米（不计空气阻力，取，）。则（　　） A. 铅球从抛出点到最高点的竖直高度为1.8m B. 铅球全程所用时间约为0.85s C. 铅球运动过程中重力的平均功率为62.1W D. 铅球落地前瞬间重力的瞬时功率约为150W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．铅球从抛出点到最高点的竖直高度为 选项A正确； B．上升的时间 下落的时间为 铅球全程所用时间约为 t=t1+t2=1.45s 选项B错误； C．铅球运动过程中重力的平均功率为 选项C正确； D．铅球落地前瞬间竖直方向的瞬时速度 重力的瞬时功率约为 选项D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、实验题（本题共有2小题，共14分，11题6分，12题8分。） 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在探究向心力的大小F与质量m关系时，要保持不变的是__________（填选项前的字母） A.和r B.和m C.m和r D.m和F （2）图中所示是在探究向心力的大小F与__________的关系（填选项前的字母） A.质量m B.半径r C.角速度 （3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。 【答案】 ①. A ②. C ③. 3∶1 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m之间的关系时，需先控制角速度ω和半径r不变，该方法为控制变量法， 故选A。 （2）[2]图中两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系。 故选C。 （3）[3]根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1。 12. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）对于本实验操作的说法正确的是___________。 A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B.应用秒表测出重物下落的时间 C.选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差 D.选用的重物的密度和质量小些，有利于减小误差 （2）若实验中所用重物的质量为。某同学选取了一条前两个点间距接近的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为，则在纸带上打下点3时重物的动能的增加量（相对0）___________J，从打下点0至打下点3的过程中重物的重力势能减少量___________J（，结果均保留三位有效数字）。 （3）发现动能的增加量和重力势能的减少量不相等，可能的原因是___________。 【答案】 ①. AC ②. 5.28 ③. 5.44 ④. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，以减小纸带与打点计时器之间的摩擦，故A正确； B．打点计时器就是计时仪器，则不需要秒表测重物下落的时间。故B错误； CD．选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差。故C正确；D错误。 故选AC。 （2）[2]纸带上打下点3时的速度 此时重物的动能 [3]从打下点0至打下点3的过程中重物的重力势能减少量 （3）[4]实验中由于需要克服各种阻力(纸带与计时器之间有摩擦，空气阻力等)做功，机械能减少 三、计算题（本题共有3个小题，共40分，13题8分，14题12分，15题20分。解答时要写出必要的文字说明，物理公式和主要的推导步骤，只写出答案的不给分，有数值计算的要注明单位。） 13. 在某个半径为的行星表面，对于一个质量kg的砝码，用弹簧称量，其重力的大小．若忽略该星球的自转，请您计算该星球的第一宇宙速度是多大？ 【答案】400m/s 【解析】 【详解】由重量和质量的关系知： 所以 设环绕该行星作近地飞行的卫星，其质量为m′，所以应用牛顿第二定律有： 解得： 代入数值得第一宇宙速度： m/s 14. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点，C点是最低点，圆心角∠BOC=37°，D点与圆心О等高，圆弧轨道半径R=1.0m，一个质量为m=0.5kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.2m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数=0.5。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）小物体第一次通过C点时对轨道的压力的大小； （2）要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度L至少要多长？ 【答案】（1）27N；（2）2m 【解析】 【详解】（1）设小球过最低点的速度为v，从E点到C点，由动能定理得 又在C点由牛顿第二定律得 得 代入数据解得 =27N 因此，根据牛顿第三定律，小物体第一次通过C点时对轨道的压力的大小为27N。 （2）从E点到B点，由动能定理得 从B点到斜面最高点 代入数据解得 L=2m 15. 如图所示，水平地面上固定一倾角θ=45°的斜面体ABC，BC=h，P点位于A点的正上方，并与B点等高。从P处以不同的初速度沿水平方向抛出一质量为m的小球。已知当地的重力加速度为g，小球可视为质点，忽略空气阻力，求： （1）若小球恰好落在AB中点，求其运动的时间和落在斜面上时的动能； （2）求小球落到斜面上的最小动能； （3）若小球不受重力，只受一个在纸面内始终与速度方向垂直的力F，力的大小，该力与速度方向夹角为逆时针90°，小球可从Р点沿纸面内任意方向以速度v抛出，求小球可能落在斜面上范围的长度。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若小球恰好落在AB中点，则下落的竖直高度为，则由 可知，其运动时间为 水平方向 得初速度为 根据机械能守恒定律，则落在斜面上时的动能为 （2）若设初速度为v的小球落到斜面上时的动能最小，下落的高度为x，则由几何关系可知，水平位移为，则 ； 根据机械能守恒定律，落到斜面上的动能为 联立解得 数学知识可知 即 时最小，最小值为 （3）小球在F作用下做匀速圆周运动 得 速度方向不同时，半径一定。由于小球的抛出方向不同，圆周轨迹旋转，由几何知识得，小球最远到达M、N两点，PM为直径，N为切点。如图所示 从P点作AB垂线，交AB于，由几何关系得 则小球可能落在斜面上范围的长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$