云南省丽江市第一高级中学2024-2025学年高一下学期期末检测试卷物理试卷（协同班）

丽江市第一高级中学高一协同班期末检测试卷 物理试卷 注意事项: 1. 本试题卷分为第一部分 (选择题) 和第二部分 (非选择题) 两部分。满分 100 分, 考试时间 75 分钟。 2. 考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷,草稿纸上答题一律无效。答选择题时,必须使用 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,再选涂其它答案标号。答非择题题时,必须使用 0.5 毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出,确认后再用 0.5 毫米黑色签字笔描清楚。 第一部分 (选择题, 共 46 分) 一、选择题:本题共 10 小题,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。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 1. 某物体同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡, 某时刻突然撤去其中一个力, 以后这物体将不可能做( ) A. 平抛运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀加速直线运动 D. 匀减速直线运动 2.《GA环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)数据,对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序, 中国占据前三甲, 其中上海中心大厦的电梯最高速度达 ,位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中速度 随时间 的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A. 内,电梯的平均速度大小为 B. 内,电梯对乘客的支持力逐渐增大 C. 内,电梯对乘客的支持力小于乘客的重力 D. 末和 末,电梯的速度大小相等,方向相反 3. 如图所示,倾角为 的光滑斜面体 固定在水平地面上,物块 在沿斜面向上、大小为 的拉力作用下匀速向上运动,则物块 对斜面体 的压力大小为( ) A. B. C. D. 4. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在 1 小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶,发动机的功率恒为 ,且行驶过程中受到的阻力大小恒定,高铁的质量为 ,最大行驶速度为 ,下列说法正确的是 ( ) A. 在加速阶段,高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为 时,其加速度大小为 D. 高铁的加速度为 时,其速度大小为 5. 我国于 2018 年 12 月成功发射“嫦娥四号”探测器,实现了人类首次月球背面着陆。假设“嫦娥四号”探测器的发射过程简化如下: 探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过 点时变轨进入距离月球表面 的圆形轨道 ,在轨道 上经过 点时再次变轨进入椭圆轨道 II,之后将在 点着陆月球表面。下列说法正确的是 ( ) A. “嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二宇宙速度 B. “嫦娥四号”在轨道 上经过 点的速度小于在轨道 上经过 点的速度 C. “嫦娥四号”在轨道 上经过 点的加速度小于在轨道 上经过 点的加速度 D. “嫦娥四号”在 点需要加速才能实现从地月转移轨道转移到 I 轨道 6. 如图所示,物块 放在光滑的水平地面上,竖直悬挂的 小球通过光滑的定滑轮与物块 相连,初始时,细绳与水平方向的夹角为 ,在外力的作用下,滑块 向左以速度 做匀速直线运动,则( ) A. 初始时, B 小球的速度为 B. B 小球做减速运动 C. 小球 处于超重状态 D. A 物块受到的合力变化 7. 升降机以 5m/s 的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过 4s 升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度 ,下列说法正确的是( ) A. 螺钉松脱后做自由落体运动 B. 井的深度为 C. 螺钉落到井底时的速度大小为 D. 螺钉运动到最高点时到井底的距离为 8. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列说法正确的是( ) A. 开普勒提出开普勒三大定律运用了理想实验法 B. 牛顿从太阳对行星的引力表达式推出行星对太阳的引力表达式运用了类比法 C. 卡文迪许测定引力常量的实验中运用了微量放大法 D. 探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了等效替代法 9. 如图所示,质量不计的轻质弹性杆插入桌面上的小孔中,杆的另一端固定一质量为 的小球,今使小球在水平面内作半径为 的匀速圆周运动,角速度为 ,则下列说法正确的是 ( ) A. 小球所受的合外力大小为 B. 小球所受的合外力大小为 C. 小球对杆作用力的大小为 D. 小球对杆作用力的大小为 10. 如图所示,水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带的右端 点平滑连接,轻质弹簧右端固定,原长时左端恰位于 点。现用外力缓慢推动一质量为 的小滑块 (与弹簧不相连), 使弹簧处于压缩状态,由静止释放后,滑块以速度 滑上传送带,一段时间后返回并再次压缩弹簧。已知返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半,滑块第一次从释放点到 点的时间及第一次在传送带上运动的时间均为 。已知弹簧弹性势能 ,其中 为劲度系数。不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,以下说法正确的是( ) A. 传送带匀速转动的速度大小为 B. 经过足够长的时间,滑块最终静止于水平面上 C. 滑块第一次在传送带上运动的过程中电机多消耗的电能为 D. 滑块从释放到第 4 次经过 点的总时间为 第二部分 (非选择题, 共 54 分) 二、实验题(本题共 2 小题,每空 2 分,共 14 分) 11. 用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验,回答下列问题: (1)关于该实验,下列说法中正确的是( ) A. 选重物时, 重的比轻的好, 体积大的比体积小的好 B. 称量重物的质量一定要准确, 否则会造成较大误差 C. 手提纸带, 先接通电源再松开纸带让重物落下 D. 做实验时应将打点计时器竖直地架稳 (2)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的( ) A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 速度变化量和高度变化量 (3)根据纸带算出各点的速度 ,量出下落距离 ,则以 为纵轴,以 为横轴,画出的图线应是图中的( ) A. B. C. D. 12. 某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两 端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连。 甲 乙 丙 (1)下列说法正确的是_____。 A. 实验前,应先将弹簧测力计调零 B. 实验时, 木板一定要匀速向左拉出 C. 实验时, 细线与木板水平平行 D. 实验时, 拉木板的速度越慢越好 (2)图乙所示是某次实验中弹簧测力计示数放大图,木块受到的滑动摩擦力 _____N。 (3)为进行多次实验,该同学采取了在木块上增加砝码个数的方法。木块的质量为 ,砝码的 总质量为 、木块与木板之间的动摩擦因数为 ,测得多组数据后,该同学描绘的 图像如图丙所示,图像直线未过原点,根据图像可得,木块的质量 _____,动摩擦因数 _____；(结果保留 2 位有效数字,取 )。 三、解答题 (本题共 3 小题,第 13 题 12 分,第 14 分 12 分,第 15 题 16 分) 13. 某快递车装上货物 (视为质点),其中货物与车的简化图如图所示。货物在长度 的水平车厢中间位置,总质量 的车在平直路面以 行驶,突然因紧急情况刹车 (关闭发动机),经过 车停下,最终发现货物也刚好滑到车厢前端靠近驾驶室。 取重力加速度大小 ,货物的质量远小于快递车的质量。求: ( 1 )快递车刹车时受到的阻力大小 ； (2)该货物与水平车厢间的动摩擦因数 。 14. 如图,在倾角为 的斜面底端有一个质量为 的小物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为 0.5,物体在平行斜面向上拉力 的作用下,向上做匀速运动,速度大小为 (重力加速度 取 )。 (1) 力 的大小; (2)经过 后,物体到达斜面上的最高点 ,撤去拉力,此后物体还能上升的最大高度； (3)物体回到地面时,重力的瞬时功率。 15. 如图,半径为 的光滑半圆形轨道 固定在竖直平面内且与水平轨道 相切于 点, 端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端 到 点的距离为 。质量为 的滑块 (视为质点) 从轨道上的 点由静止滑下,刚好能运动到 点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点 。已知 , 求: (1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点 时所受轨道支持力大小； (2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数 ； 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D C B C B BC AD AD 1. B 【详解】物体原受多个恒力平衡,撤去一个力后,剩余力的合力为恒力,故加速度恒定。 A. 合力恒定大小恰好等于重力且与初速度垂直时, 物体做平抛运动, 故 A 正确, 不符合题意; B. 匀速圆周运动需大小恒定但方向不断变化的向心力,而撤去后的合力为恒力,无法提供变化的向心力, 故 B 错误, 符合题意; C. 若合力方向与初速度同向,物体做匀加速直线运动,故 正确,不符合题意； D. 若合力方向与初速度反向,物体做匀减速直线运动,故 D 正确,不符合题意。 本题选择错误选项, 故选 B。 2. 【详解】A. 根据 图像的面积表示位移可知, 内电梯的位移大小为 则平均速度大小为 故 A 错误; B. 根据 图像的斜率表示加速度可知, 内图线的斜率不变,即电梯的加速度不变, 根据牛顿第二定律可知, 电梯对乘客的支持力不变, 故 B 错误; C. 根据 图像的斜率表示加速度可知, 内图线的斜率为负,即电梯的加速度为负, 即加速度竖直向下,乘客失重,即电梯对乘客的支持力小于乘客的重力,故 正确; D. 由图可知, 10s 末和 50s 末, 电梯的速度大小相等, 方向相同, 故 D 错误。 故选 C。 3. D 【详解】斜面光滑,物块 仅受 3 个力的作用,拉力和斜面体 对物块 的支持力的合力与重力等大反向,根据矢量合成可知斜面体 对物块 的支持力大小为 ,则物块 对斜面体 的压力大小也为 。 故选 D。 4. 【详解】A. 加速阶段,根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知加速阶段, 高铁做加速度逐渐减小的加速直线运动, 故 A 错误; B. 当牵引力等于阻力时,高铁速度达到最大,则有 可得高铁受到的阻力大小为 故 B 错误; C. 当高铁的速度为 时,此时牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 故 C 正确; D. 高铁的加速度为 时,根据牛顿第二定律可得 解得此时的牵引力大小为 则此时高铁的速度大小为 故 D 错误。 故选 C。 5. B 【详解】A. “嫦娥四号”探测器绕月球运行时,并没有脱离地球引力的约束,所以发射速度大于地球的第一宇宙速度, 小于地球的第二宇宙速度, 故 A 错误; B. 卫星绕月球做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力得 可得 可知“嫦娥四号”在过 点圆轨道的运行速度大于在轨道 上经过 点的速度,而“嫦娥四号” 在过 点圆轨道需要点火加速变轨到椭圆轨道 ,所以 “嫦娥四号” 在轨道 上经过 点的速度小于在轨道 上经过 点的速度,故 正确; C. 根据牛顿第二定律可得 可得 可知 “嫦娥四号” 在轨道 上经过 点的加速度等于在轨道 上经过 点的加速度,故 错误; D. 卫星从高轨道变轨到低轨道,需要在变轨处点火减速,所以 “嫦娥四号” 在 点需要减速才能实现从地月转移轨道转移到 轨道,故 错误。 故选 B。 6. C 【详解】ABC. 将 A 的速度分解为沿绳子和垂直绳子两个分速度, B 的速度等于 A 沿绳子方向的分速度,则初始时, 小球的速度为 由于 向左以速度 做匀速直线运动, 逐渐减小,则 逐渐增大, 小球做加速运动, 的加速度方向向上,处于超重状态,故 错误, 正确; D. A 向左以速度 做匀速直线运动,可知 物块受到的合力为零,保持不变,故 错误。 故选 C。 7. B 【详解】螺钉松脱后做竖直上抛运动, 先向上做匀减速运动, 到达最高点后再做自由落体运动, A 错误; 规定向下为正方向,根据 得,螺钉落到井底时的速度大小 错误；螺钉下降的距离 ,因此井深 , B 正确；螺钉松脱后继续向上运动的距离为 ,故螺钉运动到最高点时到井底的距离为 , D 错误. 方法技巧 研究竖直上抛运动的两种方法(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段. (2)全程法:将全过程视为初速度为 、加速度 的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性. 8. 【详解】A. 开普勒提出开普勒三大定律不是运用了理想实验法, 故 A 错误; B. 牛顿从太阳对行星的引力表达式推出行星对太阳的引力表达式运用了类比法, 故 B 正确 C. 卡文迪许测定引力常量的实验中运用了微量放大法,故 C 正确; D. 探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了控制变量法, 故 D 错误。 故选 BC。 9. AD 【详解】AB. 小球所受合力提供匀速圆周运动的向心力, 即 故 正确, 错误; CD. 小球受重力和杆子对它的作用力 ,根据力的合成有 所以 故 C 错误, D 正确。 故选 AD。 【点睛】解决本题的关键知道小球匀速圆周运动的向心力由重力和杆子对它作用力的合力提供. 根据向心力求出合力, 根据力的合成求出杆子的作用力。 10. AD 【详解】A. 由于返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半,表明滑块滑上传送带时先向左做匀减速直线运动, 后向右做匀加速直线运动, 加速至与皮带速度相等后向右做匀速直 线运动,则有 解得传送带的速度 故 正确; B. 结合上述可知,滑块返回 点后匀速向右运动,压缩弹簧至最短,又向左加速至脱离弹簧做匀速运动, 之后再次在传送带上向左做匀减速直线运动, 减速至 0 后向右做匀加速直线运动到达 时速度恰好与皮带速度相等,之后重复上述运动,可知,经过足够长的时间, 滑块最终不会静止于水平面上,故 错误; C. 滑块第一次向左做匀减速直线运动过程,利用逆向思维有 第一次返回向右做匀加速直线运动过程有 根据功能关系可知, 滑块第一次在传送带上运动的过程中电机多消耗的电能为 解得 故 C 错误; D. 滑 2 第一次向右匀速运动的时间 结合上述解得 根据题意有 其中 由于滑块与弹簧接触过程的运动是简谐运动, 可知, 滑块在水平面上每次向右与向左运动的 时间相等,均为 ,则滑块从释放到第 4 次经过 点的总时间为 结合上述解得 故 D 正确。 故选 AD。 11. (1)CD (2)A (3)C 【详解】(1)A. 重物要选用密度大、体积小的物体, 这样可以减小空气阻力的影响, 从而减小实验误差, A 错误; B. “验证机械能守恒定律”的实验原理是利用减少的重力势能转化为动能,表达式为 因此不需要称重物的质量, B 错误; C. 正确的操作步骤是, 先接通电源, 让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落, C 正确; D. 本实验要求尽可能减少摩擦等阻力, 故打点计时器必须竖直架稳, D 正确; 故选 CD。 (2)“验证机械能守恒定律”的实验原理是只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能保持不变, 正确； 故选 A。 (3)“验证机械能守恒定律”表达式为 变形得 由关系式知,若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为 的直线,则验证了机械能守恒定律, 正确; 故选 C。 12. (1)AC (2)2.40 (3) 0.50 0.38 【详解】(1)A. 实验前,应先将弹簧测力计调零,否则读数不准确,故 A 正确； BD. 在该图中滑动摩擦力的大小与物体的相对运动速度无关, 无论是否匀速拉出, 木板对木块的滑动摩擦力都不变, 因此只需要保证木板与木块有相对运动即可, 故 BD 错误; C. 实验时,细线与木板必须水平平行,保证弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力大小, 且木块对木板的正压力大小等于其重力大小,故 正确。 故选 AC。 (2)在木板抽出的过程中,木块受绳子的拉力与木板给其的摩擦力而平衡,根据平衡条件有 而绳子上的张力等于弹簧测力计所测力的大小, 即有 根据图乙可读得弹簧那个测力计的示数为 由此可知 (3)[1][2]本块受到的滑动摩擦力 可知图像的斜率表示 ,根据图像可得 解得 当摩擦力为 时,砝码质量为 ,代入公式可解得 13. (1) (2) 【详解】( 1 )由题意可知车做匀减速直线运动,其加速度大小 又由牛顿第二定律有 解得 ( 2 )车做匀减速直线运动的位移大小 则货物的位移大小 则货物的加速度大小 由牛顿第二定律有 解得 14. (1) (2) (3) 【详解】(1)由于物体匀速运动,由平衡条件可知 解得 (2)撤去拉力后,物体做斜抛运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,则 还能上升的最大高度为 (3)匀速上升的高度 下落的过程中,竖直方向上做自由落体运动,由 可得落地时竖直分速度 物体回到地面时,重力的瞬时功率为 15. (1) ,方向竖直向上；(2)0.25；(3) 【详解】(1)设滑块第一次滑至 点时的速度为 ,圆轨道 点对滑块的支持力为 ,在 过程中由动能定理知 在 点有 代入得 方向竖直向上。 (2)在 过程中有 代入得 (3)在 点有 在 过程中有 解得弹性势能 弹性势能减少 ,则说明弹簧弹力做正功,且做功大小为 。 学科网（北京）股份有限公司 $$