精品解析：新疆阿勒泰地区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

新疆阿勒泰地区2023-2024学年第二学期期大联考 高一物理试卷 考试时间：90分钟 试卷满分：100分 一、选择题（每题4分，共40分。其中1-7题为单选题，8-10为多选题） 1. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的（　　） A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】D．由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转动，故角速度大小相等，故D正确； A．由图可知，球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为 故A错误； B．根据可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为 故B错误； C．根据可知，球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为 故C错误。 故选D。 2. 设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是（ ） A. 质量 B. 向心力大小 C. 向心加速度大小 D. 受到地球的万有引力大小 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 因该卫星与月球的轨道半径相同，可知向心加速度相同；因该卫星的质量与月球质量不同，则向心力大小以及受地球的万有引力大小均不相同。 故选C。 3. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为，受到的阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车匀速行驶，则牵引力与阻力平衡 汽车发动机的功率 故选C。 4. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误； CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。 故选D。 5. 无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（　　） A. 0 B. mgh C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得 故雨滴克服空气阻力做功为。 故选B。 6. 踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图所示为一个小孩在踢毽子，每30秒能踢60次，每次毽子重心上升约，毽子质量为，重力加速度取。毽子在空中运动过程中克服重力做功的平均功率约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可得，毽子在空中运动一次所用时间为，上升过程中克服重力做功 平均功率 故选B。 7. 2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为，轨道半径为，万有引力常量为，地球半径为，地球表面重力加速度为。下列说法不正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为 C. 空间站的向心加速度为 D. 空间站的运行周期小于地球自转周期 【答案】B 【解析】 【详解】A． 由万有引力等于向心力，可得 故A正确，不符合题意； BC．由在地表 空间站 联立可得 故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．因为空间站轨道半径小于静止卫星轨道半径，根据开普勒第三定律可知，空间站的运行周期小于地球自转周期，故D正确，不符合题意。 故选B。 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力不一定完全提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力全部用来提供向心力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 【答案】AD 【解析】 【详解】A．汽车在最高点受重力、支持力，由二者的合力提供向心力，有 解得 当 时，才由重力提供向心力，A正确； B．如图b所示是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳子沿绳方向的拉力与重力的合力提供，合力沿着水平方向，不沿绳方向，B错误； C．如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内沿水平面做匀速圆周运动，支持力沿着水平方向的分力提供向心力，C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，轨道的支持力和重力的合力不足以提供做圆周运动的向心力，火车有做离心运动的趋势，则外轨对外轮缘会有挤压作用，D正确； 故选AD。 9. 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（重力加速度为g）（　　） 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。 10. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 在x = 1m时，拉力的功率为6W B. 在x = 4m时，物体的动能为2J C. 从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J D. 从x = 0运动到x = 4m的过程中，物体的速度最大为 【答案】BCD 【解析】 【详解】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为 W = Fx 可看出W—x图像的斜率代表拉力F。 AB．在物体运动的过程中根据动能定理有 则x = 1m时物体的速度为 v1= 2m/s x = 1m时，拉力为 则此时拉力的功率 P = Fv1= 12W x = 4m时物体的动能为 Ek= 2J 故A错误，B正确； C．从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为 Wf= μmgx = 8J 故C正确； D．根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1= 6N，2—4m的过程中F2= 3N，由于物体受到的摩擦力恒为f = 4N，则物体在x = 2m处速度最大，且根据选项AB分析可知此时的速度为 故D正确。 故选BCD。 二、实验题（11题6分，12题8分，共计14分） 11. 在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标（x0，y0）。 （1）下列说法正确的是______。 A．实验所用斜槽应尽量光滑 B．画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来 C．求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据 （2）根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0＝______。 A． B． C．x0 D．x0 【答案】 ①. C ②. D 【解析】 【详解】（1）[1]A．只要小球从斜槽同一位置由静止释放，小球做平抛运动从初速度就相同，实验所用斜槽应不必光滑，故A错误； B．画轨迹时应舍掉误差较大的点，把尽可能多的描出的点用平滑的曲线连接起来，故B错误； C．为减小实验误差，求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据，故C正确。 故选C。 （2）[2]小球做平抛运动，设运动时间为，水平方向 竖直方向 解得 故选D。 12. 如图放置实验器材，连接小车与托盘的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨上，气垫导轨没有画出（视为无摩擦力），重力加速度为。接通电源，释放托盘与砝码，并测得： a、遮光片长度 b、遮光片到光电门长度 c、遮光片通过光电门时间 d、托盘与砝码质量，小车与遮光片质量 （1）小车通过光电门时的速度为________； （2）从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为________，动能增加量为________； （3）改变，做多组实验，作出以为横坐标，以为纵坐标的图像。若机械能守恒成立，则图像斜率为________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 小车通过光电门时的速度为 【小问2详解】 [1]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为 [2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 【小问3详解】 若机械能守恒成立，有 整理有 改变，做多组实验，作出以为横坐标，以为纵坐标的图像。则图像斜率为。 三、计算题（共4小题，共46分。答案写在答题卷上。解答应写出必要的文字说明、公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. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，求射出的水： （1）在空中运动的时间t； （2）落地时的速度大小。 【答案】（1）0.5s；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 得运动时间 （2）竖直方向分速度为 水平分速度为 落地速度为 14. 火星半径是地球半径的一半，火星质量为地球质量的九分之一，忽略火星和地球自转的影响，求： （1）火星表面处的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为多大？ （2）火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比是多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】设物体的质量为m，在地球表面附近的重力等于万有引力，有 则 同理在火星表面有 则 卫星环绕星球表面运行时有 所以，火星、地球的第一宇宙速度分别是 则 15. 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 （1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小； （2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。 【答案】（1）；（2），甲 【解析】 【详解】（1）根据速度位移公式有 代入数据可得 （2）根据向心加速度的表达式 可得甲、乙的向心加速度之比为 甲、乙两物体做匀速圆周运动，则运动的时间为 代入数据可得甲、乙运动的时间为 ， 因，所以甲先出弯道。 16. 如图，在高h1＝30 m的光滑水平平台上，质量m＝1 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点沿切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h2＝15 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70 m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g取10 m/s2.求： (1)小物块由A到B的运动时间； (2)小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小； (3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，运动至C点停止，试求动摩擦因数μ. 【答案】(1)s　(2)50 J　(3) 【解析】 【详解】(1)设从A运动到B的时间为t，则： 解得： (2)由R＝h1，得∠BOC＝60°.设小物块平抛的水平速度是v1，则： 解得： v1＝10 m/s 据能量守恒可得，原来压缩弹簧时储存的弹性势能： (3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为2L，由能量守恒知 代入数据计算得出： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新疆阿勒泰地区2023-2024学年第二学期期大联考 高一物理试卷 考试时间：90分钟 试卷满分：100分 一、选择题（每题4分，共40分。其中1-7题为单选题，8-10为多选题） 1. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的（　　） A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 2. 设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是（ ） A. 质量 B. 向心力大小 C. 向心加速度大小 D. 受到地球的万有引力大小 3. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为，受到的阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） A. B. C. D. 4. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（　　） A. 0 B. mgh C. D. 6. 踢毽子是我国传统的民间体育运动。如图所示为一个小孩在踢毽子，每30秒能踢60次，每次毽子重心上升约，毽子质量为，重力加速度取。毽子在空中运动过程中克服重力做功的平均功率约为（　　） A. B. C. D. 7. 2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为，轨道半径为，万有引力常量为，地球半径为，地球表面重力加速度为。下列说法不正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为 C. 空间站的向心加速度为 D. 空间站的运行周期小于地球自转周期 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力不一定完全提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力全部用来提供向心力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 9. 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（重力加速度为g）（　　） 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 10. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 在x = 1m时，拉力的功率为6W B. 在x = 4m时，物体的动能为2J C. 从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J D. 从x = 0运动到x = 4m的过程中，物体的速度最大为 二、实验题（11题6分，12题8分，共计14分） 11. 在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标（x0，y0）。 （1）下列说法正确的是______。 A．实验所用斜槽应尽量光滑 B．画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来 C．求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据 （2）根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0＝______。 A． B． C．x0 D．x0 12. 如图放置实验器材，连接小车与托盘的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨上，气垫导轨没有画出（视为无摩擦力），重力加速度为。接通电源，释放托盘与砝码，并测得： a、遮光片长度 b、遮光片到光电门长度 c、遮光片通过光电门时间 d、托盘与砝码质量，小车与遮光片质量 （1）小车通过光电门时的速度为________； （2）从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为________，动能增加量为________； （3）改变，做多组实验，作出以为横坐标，以为纵坐标的图像。若机械能守恒成立，则图像斜率为________。 三、计算题（共4小题，共46分。答案写在答题卷上。解答应写出必要的文字说明、公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. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，求射出的水： （1）在空中运动的时间t； （2）落地时的速度大小。 14. 火星半径是地球半径的一半，火星质量为地球质量的九分之一，忽略火星和地球自转的影响，求： （1）火星表面处的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为多大？ （2）火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比是多大？ 15. 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 （1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小； （2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。 16. 如图，在高h1＝30 m的光滑水平平台上，质量m＝1 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点沿切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h2＝15 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70 m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g取10 m/s2.求： (1)小物块由A到B的运动时间； (2)小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小； (3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，运动至C点停止，试求动摩擦因数μ. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $