吉林省白城市实验高级中学2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

白城实验高中2024-2025学年度高一下学期期末考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46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6分，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.某人操控无人机从地面沿直线竖直向上升空，无人机向上经历加速、匀速和减速过程最后悬停在空中，下列说法正确的是(　　) A. 加速运动过程中无人机处于失重状态 B. 匀速运动过程中无人机处于失重状态 C. 减速运动过程中无人机处于失重状态 D. 悬停时无人机处于失重状态 2.如图为某次羽毛球比赛中，照相机拍摄到的运动员击球后某一瞬间的照相底片，该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，羽毛球影像前后错开的距离约为羽毛球长度的10%～15%。已知该运动员击球后羽毛球飞行速度能达到350km/h，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　) A. 10－2s B. 10－4s C. 10－6s D. 10－8s 3.如图所示，在未来某年甲乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，乙向甲发出一束光进行联络，则甲观测到该光的传播速度为(　　) A. c B. 0.4c C. 0.1 c D. 0.5c 4.水平地面上的物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动一段时间后撤去F，其运动的v－t图像如图所示，若物体与地面间滑动摩擦力的大小为f，则() A. F＝f B. F＝1.5f C. F＝2f D. F＝3f 5.下列选项中物理量全是矢量的是(　　) A. 功、向心力 B. 线速度、万有引力 C. 周期、重力势能 D. 向心加速度、动能 6.2024年2月3日7时37分，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，以“一箭十一星”的方式发射“吉利星座02组”卫星，随后成功将卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示，“吉利星座02组”卫星在轨道1上运行，地球同步轨道卫星在轨道2上运行，则下列说法正确的是(　　) A. “吉利星座02组”卫星的线速度比地球同步轨道卫星的线速度大 B. “吉利星座02组”卫星的角速度比地球同步轨道卫星的角速度小 C. “吉利星座02组”卫星的向心加速度比地球同步轨道卫星的向心加速度小 D. “吉利星座02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的周期大 7.学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆在竖直面内绕转轴O向上转动，关于在闸杆上的A、B两点，下列说法正确的是(　　) A. 角速度ωA<ωB B. 转速nA<nB C. 线速度vA<vB D. 周期TA<TB 8.在研究曲线运动中，一同学手拿铅笔在桌面的白纸上朝一个方向划线。同时另一位同学水平向右加速抽动了白纸，如图所示。白纸上的划痕图样可能是(　　) A. B. C. D. 9.(2023·内江市高一期中)一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D＝5 m，箭头距圆盘的水平距离L＝10 m，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴OO′做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴OO′和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是(　　) A. 圆盘转动的角速度可能为π rad/s B. 圆盘转动的角速度可能为2π rad/s C. 箭水平射出时的初速度大小为10 m/s D. 箭水平射出时的初速度大小为20 m/s 10.如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球(大小不可忽略，轻绳延长线过球心)，一端连在水平台上的玩具小车上，小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开墙面的过程中，下列说法正确的是(　　) A. 绳对球的拉力变小 B. 绳对球的拉力变大 C. 竖直墙面对球的支持力变小 D. 竖直墙面对球的支持力变大 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.在“验证力的平行四边形定则” 实验中，用到的实验器材有：带钉子的木板、白纸、图钉、弹簧测力计2个，带2个细绳套的橡皮条、刻度尺等，实验情形如图甲所示。 (1)关于实验的操作过程，小南提出如下观点，其中正确的是　　　　。 A．用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，细绳套夹角越大越好 B．拉细绳套时，应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上 C．用一个弹簧测力计拉橡皮条时，只需让橡皮条的伸长量与两个弹簧拉时橡皮条的伸长量相同，结点O的位置可以不同 D．细绳套也可以用细橡皮筋替代，用来确定拉力的方向 (2)某次实验中，用两个弹簧测力计将橡皮条结点拉至O点，弹簧测力计a、b的读数分别为Fa=3.30N，Fb=2.80N，同时标记了这两个力的方向，如图乙所示，通过作图求得合力的大小为　　　　N(保留两位有效数字)。 (3)若保持弹簧测力计a的拉力Fa方向不变，并适当减小Fa的大小，为保证结点的位置不变且两细绳的夹角始终小于90°，弹簧测力计b的拉力应　　　　(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 12.现利用如图所示装置验证机械能守恒定律．图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．已知滑块质量为2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和2之间的距离为0.54 m．(g取9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度) (1)滑块经过光电门1时的速度v1＝________ m/s，通过光电门2时的速度v2＝________ m/s. (2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________ J，重力势能的减少量为________ J. 13.据国家航天局消息，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。天问一号靠近火星时，被火星引力捕获后绕火星做近似圆周运动，周期为T，轨道半径近似等于火星半径R，已知万有引力常量为G。求： (1)火星的平均密度； (2)离火星表面距离为R处的重力加速度g0。 14.如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面上放一质量的薄木板，木板的最上端叠放一质量的小物块，对木板施加沿斜面向上的拉力，使木板沿斜面向上由静止开始做匀加速直线运动，经测量得知F的作用时间为2s时，物块滑离木板。已知木板与斜面间、物块与斜面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： (1)此过程中拉力F所做的功； (2)物块与木板间因摩擦产生的热量； (3)物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 15.如图所示，质量均匀的链条放在光滑的水平桌面上，链条全长为l，质量为m，有的长度悬于桌面下．链条由静止开始下滑，设桌面的高度大于l，则从链条开始下滑到刚离开桌面的过程中重力势能改变了多少？重力做功多少？(重力加速度大小为g) 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 白城实验高中2024-2025学年度高一下学期期末考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46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6分，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.某人操控无人机从地面沿直线竖直向上升空，无人机向上经历加速、匀速和减速过程最后悬停在空中，下列说法正确的是(　　) A. 加速运动过程中无人机处于失重状态 B. 匀速运动过程中无人机处于失重状态 C. 减速运动过程中无人机处于失重状态 D. 悬停时无人机处于失重状态 【答案】C 【解析】向上加速时，无人机有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；匀速和悬停时无人机没有加速度，处于平衡状态，故BD错误；无人机向上减速运动过程具有向下的加速度，处于失重状态，故C正确。 2.如图为某次羽毛球比赛中，照相机拍摄到的运动员击球后某一瞬间的照相底片，该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，羽毛球影像前后错开的距离约为羽毛球长度的10%～15%。已知该运动员击球后羽毛球飞行速度能达到350km/h，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　) A. 10－2s B. 10－4s C. 10－6s D. 10－8s 【答案】B 【解析】羽毛球飞行速度能达到350km/h约为100m/s，羽毛球的长度约为0.1m，在曝光时间内，羽毛球运动的位移，所以。 3.如图所示，在未来某年甲乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，乙向甲发出一束光进行联络，则甲观测到该光的传播速度为(　　) A. c B. 0.4c C. 0.1 c D. 0.5c 【答案】A 【解析】根据光速不变原理，在一切惯性参考系中测量到真空中的光速c都一样，而甲所处参考系为惯性参考系，因此甲观测到的光速为c，A正确。 4.水平地面上的物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动一段时间后撤去F，其运动的v－t图像如图所示，若物体与地面间滑动摩擦力的大小为f，则() A. F＝f B. F＝1.5f C. F＝2f D. F＝3f 【答案】C 【解析】两段时间的加速度大小相同，由牛顿第二定律可知F－f＝ma，f＝ma，所以有F＝2f，即C正确． 5.下列选项中物理量全是矢量的是(　　) A. 功、向心力 B. 线速度、万有引力 C. 周期、重力势能 D. 向心加速度、动能 【答案】B 【解析】功、周期、重力势能、动能只有大小没有方向，其中功、重力势能、动能的正负表示大小，属于标量；向心力、线速度、万有引力、向心加速度既有大小也有方向，属于矢量。故选B。 6.2024年2月3日7时37分，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，以“一箭十一星”的方式发射“吉利星座02组”卫星，随后成功将卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示，“吉利星座02组”卫星在轨道1上运行，地球同步轨道卫星在轨道2上运行，则下列说法正确的是(　　) A. “吉利星座02组”卫星的线速度比地球同步轨道卫星的线速度大 B. “吉利星座02组”卫星的角速度比地球同步轨道卫星的角速度小 C. “吉利星座02组”卫星的向心加速度比地球同步轨道卫星的向心加速度小 D. “吉利星座02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的周期大 【答案】A 【解析】根据，，可知，， ，，，“吉利星座02组”卫星的线速度、角速度、向心加速度均比地球同步轨道卫星的大，“吉利星座02组”卫星的周期比地球同步轨道卫星的小，选项A正确，BCD错误。故选A。 7.学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆在竖直面内绕转轴O向上转动，关于在闸杆上的A、B两点，下列说法正确的是(　　) A. 角速度ωA<ωB B. 转速nA<nB C. 线速度vA<vB D. 周期TA<TB 【答案】C 【解析】由于A、B两点在同一杆上，所以A、B是同轴转动，则角速度相等，即有，根据角速度与转速的关系，有，可知转速，AB错误；由于B到O点距离大于A到O点距离，根据线速度与角速度的关系，可知A、B两点的线速度关系为，C正确；根据周期与角速度的关系，有，可知A、B两点的周期关系为，D错误。 8.在研究曲线运动中，一同学手拿铅笔在桌面的白纸上朝一个方向划线。同时另一位同学水平向右加速抽动了白纸，如图所示。白纸上的划痕图样可能是(　　) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】如果一同学在桌面的白纸上朝一个方向匀速划线，根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向左的匀加速运动和水平向外的匀速运动，合力方向向左，合力与速度不共线，故轨迹向左弯曲，B正确，A错误；如果一同学在桌面的白纸上朝一个方向加速划线，根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向左的匀加速运动和水平向外的匀加速运动，当合力方向与和速度方向一致时，轨迹为直线，若速度方向与合力方向不共线，则运动轨迹为曲线，C正确，D错误。 9.(2023·内江市高一期中)一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D＝5 m，箭头距圆盘的水平距离L＝10 m，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴OO′做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴OO′和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是(　　) A. 圆盘转动的角速度可能为π rad/s B. 圆盘转动的角速度可能为2π rad/s C. 箭水平射出时的初速度大小为10 m/s D. 箭水平射出时的初速度大小为20 m/s 【答案】AC 【解析】由D＝gt2，解得t＝1 s，时间关系满足t＝(n＋)(n＝0,1,2，…)，当n＝0时，ω＝π rad/s，当n＝1时，ω＝3π rad/s，故A正确，B错误；箭水平射出时的初速度大小v0＝＝10 m/s，故C正确，D错误。 10.如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球(大小不可忽略，轻绳延长线过球心)，一端连在水平台上的玩具小车上，小车牵引着水平绳使球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升。在铁球上升且未离开墙面的过程中，下列说法正确的是(　　) A. 绳对球的拉力变小 B. 绳对球的拉力变大 C. 竖直墙面对球的支持力变小 D. 竖直墙面对球的支持力变大 【答案】BD 【解析】球沿光滑竖直墙面匀速上升时，绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大，球受到重力、绳的拉力和墙的支持力，处于平衡状态，对球受力分析如图所示，可得T=，N=mg tan θ；球上升时，θ增大，则T、N增大，故选B、D。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.在“验证力的平行四边形定则” 实验中，用到的实验器材有：带钉子的木板、白纸、图钉、弹簧测力计2个，带2个细绳套的橡皮条、刻度尺等，实验情形如图甲所示。 (1)关于实验的操作过程，小南提出如下观点，其中正确的是　　　　。 A．用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，细绳套夹角越大越好 B．拉细绳套时，应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上 C．用一个弹簧测力计拉橡皮条时，只需让橡皮条的伸长量与两个弹簧拉时橡皮条的伸长量相同，结点O的位置可以不同 D．细绳套也可以用细橡皮筋替代，用来确定拉力的方向 (2)某次实验中，用两个弹簧测力计将橡皮条结点拉至O点，弹簧测力计a、b的读数分别为Fa=3.30N，Fb=2.80N，同时标记了这两个力的方向，如图乙所示，通过作图求得合力的大小为　　　　N(保留两位有效数字)。 (3)若保持弹簧测力计a的拉力Fa方向不变，并适当减小Fa的大小，为保证结点的位置不变且两细绳的夹角始终小于90°，弹簧测力计b的拉力应　　　　(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】(1)BD　　(2)4.8　　(3)增大 【解析】(1)用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，细绳套夹角适当就好，太大(或太小)会造成所作平行四边形很扁，增大误差，A错误；拉细绳套时，应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，B正确；用一个弹簧测力计拉橡皮条时，需把结点拉至同一位置O，以保证两次效果相同，C错误；细绳套也可以用细橡皮筋替代，用来确定拉力的方向，D正确。故选BD。 (2)用力的图示法画出Fa、Fb，作平行四边形，对角线表示合力，量出长度，与标度比较，可得合力大小为 (3)为保证结点的位置不变，即合力的大小、方向不变，使Fa的方向不变、大小减小，作出新的平行四边形，如图所示，可以看出，弹簧测力计b的拉力应增大。 12.现利用如图所示装置验证机械能守恒定律．图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．已知滑块质量为2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和2之间的距离为0.54 m．(g取9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度) (1)滑块经过光电门1时的速度v1＝________ m/s，通过光电门2时的速度v2＝________ m/s. (2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________ J，重力势能的减少量为________ J. 【答案】(1)1.00　2.50　(2)5.25　5.29 【解析】(1)v1＝＝ m/s＝1.00 m/s v2＝＝ m/s＝2.50 m/s. (2)动能增加量： ΔEk＝×2.00×(2.502－1.002) J＝5.25 J 重力势能的减少量： ΔEp＝2.00×9.80×0.54×sin 30° J＝5.29 J. 13.据国家航天局消息，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。天问一号靠近火星时，被火星引力捕获后绕火星做近似圆周运动，周期为T，轨道半径近似等于火星半径R，已知万有引力常量为G。求： (1)火星的平均密度； (2)离火星表面距离为R处的重力加速度g0。 【答案】(1)；(2) 【解析】(1)设卫星质量为m，火星质量为M，对卫星，，解得，，则火星密度，，得火星密度， (2)设离火星表面距离为R处的物体质量为m'，由，，解得， 14.如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面上放一质量的薄木板，木板的最上端叠放一质量的小物块，对木板施加沿斜面向上的拉力，使木板沿斜面向上由静止开始做匀加速直线运动，经测量得知F的作用时间为2s时，物块滑离木板。已知木板与斜面间、物块与斜面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求： (1)此过程中拉力F所做的功； (2)物块与木板间因摩擦产生的热量； (3)物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 【答案】(1)64.8J；(2)7.68J；(3)0.032m 【解析】(1)对木板根据牛顿第二定律得，，解得，，2s末木板的位移为， 此过程中拉力F所做的功， (2)木块向上匀加速运动，对木块根据牛顿第二定律得， 解得， ，2s末木块的速度和位移分别为， ， ，物块与木板间因摩擦产生的热量， (3)根据牛顿第二定律得， ，解得， ，物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离， ，解得， 15.如图所示，质量均匀的链条放在光滑的水平桌面上，链条全长为l，质量为m，有的长度悬于桌面下．链条由静止开始下滑，设桌面的高度大于l，则从链条开始下滑到刚离开桌面的过程中重力势能改变了多少？重力做功多少？(重力加速度大小为g) 【答案】－mgl　mgl 【解析】末态时链条呈竖直状，上端与桌面相平，比较初态和末态，链条从开始下滑到刚离开桌面的过程可等效成将初态桌面上的长度的链条移至末态中整个竖直链条的下端长度处，故这长度的链条的重心下降了l，所以重力势能减少了mg·l＝mgl 即ΔEp＝－mgl 重力做功WG＝－ΔEp＝mgl. 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$