内容正文:
临高县新盈中学2024-2025学年高一下学期
期末考试物理试题
考试时间:90分钟满分:100分
班级:________;姓名:________;得分:________
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 如图所示,跳伞运动员以4m/s的速度沿竖直方向匀速下降,下降一段距离后刮起了水平方向的风,最终运动员以5m/s的速度匀速运动,则此时风速大小是( )
A. 5m/s B. 3m/s C. 9m/s D.
【答案】B
【解析】
【详解】在起风以后运动员同时参与两个方向的运动,一个是水平方向的运动,一个是竖直方向的运动。因为风力是水平的,不影响竖直方向的运动,所以运动员在竖直方向的速度仍为4m/s,而合速度为5m/s,根据平行四边形定则可知风速大小为
故B正确,ACD错误。
故选B。
2. 如图,在一棵大树下有张石凳子,上面水平摆放着一排香蕉.小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动.已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤,当软藤与竖直成θ角时,则小猴子的水平运动速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向的运动,两个运动的合运动水平向右,根据平行四边形定则求出小猴子的合速度,即小猴子的水平速度.
小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向的运动,合速度方向水平向右,如图,根据平行四边形定则得,合速度
所以小猴子的水平运动速度为。
故选D。
3. 如图为人造地球卫星轨道的示意图,则卫星( )
A. 在a轨道运行的周期为24 h
B. 在b轨道运行的速度始终不变
C. 在c轨道运行的速度大小始终不变
D. 在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的
【答案】D
【解析】
【详解】静止卫星的运行周期为24小时,即相对地球静止,所以只能在赤道平面内,A错误;b轨道内的卫星做圆周运动,其速度方向时刻变化,所以其速度时刻变化着,B错误;c轨道为椭圆轨道,根据,可知在近地点速度大,在远地点速度小,根据,同一卫星在近地轨道受到的引力大,在远地轨道受到的引力小,C错误D正确.
4. 如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( )
A. 缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B. 急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C. 缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D. 急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.有题意可知当公交车缓慢启动时,两只箱子与公交车之间的有可能存在静摩擦使箱子与公交车一起运动,故A错误;
B.急刹车时,由于惯性,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;
C.当公交车缓慢转弯时,两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力,与车保持相对静止,故C错误;
D.当公交车急转弯时,由于需要向心力大,行李箱一定相对车子向外侧运动,故D错误。
故选B。
5. 对下列图分析不正确的是( )
A. 图1中火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时的行驶速率约为,取决于内、外轨的高度差h、内外轨间距L及铁路弯道的轨道半径r
B. 图2中汽车过凹形桥时,速度越大,对桥面的压力越大
C. 图3中洗衣机脱水时利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉,纺织厂也用这样的方法使棉纱、毛线、纺织品干燥
D. 图4中实验不计一切阻力,实验中两个球同时落地说明平抛运动水平方向为匀速运动,竖直方向为自由落体运动
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时,由重力和轨道对火车的支持力提供向心力,则有,行驶速率约为,取决于内、外轨的高度差、内外轨间距L及铁路弯道的轨道半径r,故A正确;
B、图2中汽车过凹形桥时,则有,所以速度越大,压力越大,故B正确;
C、图3中洗衣机脱水时利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉,纺织厂也用这样的方法使棉纱、毛线、纺织品干燥,故C正确;
D、图4中实验不计一切阻力,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,不能说明水平方向为匀速运动,故D错误;
不正确的故选D.
6. 飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直位置的过程中,飞行员重力的瞬时功率的变化情况是( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】飞行员刚开始下摆时,因为其速度为零,故起始时刻的瞬时功率为0,当飞行员下摆到最低点时,因重力与速度的方向垂直,此时的瞬时功率也为0,摆动中的其他位置瞬时功率不为0,则重力的瞬时功率先增大后减小。
故选C。
7. 如图两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B,细线上端固定在同一点,若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内,则下列说法中正确的是( )
A. 线速度 B. 角速度
C. 加速度 D. 周期
【答案】D
【解析】
【详解】小球做圆周运动的向心力F向=mgtanθ,根据mgtanθ=m∙htanθ∙ω2得,角速度,线速度,可知角速度相同,线速度A的小于B的,故AB错误;根据mgtanθ=ma,解得a=gtanθ,故B的向心加速度大于A的,故C错误;由于角速度相同,故周期T=2π/ω,故周期相同,故D正确;故选D.
8. 如图所示,将一小球从水平面上方点以初速度向右水平抛出,经过时间打在前方竖直墙壁上的点,若将小球从与点等高的点以初速度向右水平抛出,经过时间落在竖直墙角的点,不计空气阻力,下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,A下落高度小于B下落的高度;根据可得:
可知
由图可知,结合,同时有;根据可知
故A正确,BCD错误。
故选A。
9. 2020年7月23日,我国首次火星探测任务天问一号探测器成功发射,进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量G已知,不考虑星球的自转,则下列关于火星探测的说法正确的是( )
A. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时,速度大小为第二宇宙速度
B. 若火星半径约为地球半径的一半,质量约为地球质量的十分之一,则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度
C. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时,如果测得探测器的运行周期与火星半径,则可以计算火星质量
D. 火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时,轨道半径越大绕行周期越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时,速度大小第一宇宙速度,故A错误;
B.由星球表面物体重力等于万有引力得
解得
故
故火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度,B错误;
C.根据万有引力提供向心力可得
解得火星的质量
C正确;
D.根据万有引力提供向心力可得
解得周期
故轨道半径越大绕行周期越大,故选项D错误;
故选C。
10. “竹蜻蜓”是民间的儿童玩具,如图所示,双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升,某次试验,“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点,在该过程中( )
A. 空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力
B. “竹蜻蜓”的动能一直增加
C. “竹蜻蜓”的重力势能一直增加
D. “竹蜻蜓”的机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律,空气对“竹蜻蜓”的作用力和“竹蜻蜓”对空气的作用力是一对相互作用力,相互作用力是反向等大的,所以空气对“竹蜻蜓”的作用力等于“竹蜻蜓”对空气的作用力,故A错误;
BC.“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中,“竹蜻蜓”先加速后减速,动能先增大后减小,高度升高,重力势能一直增加,故B错误,C正确;
D.“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中,空气阻力对“竹蜻蜓”做功,所以“竹蜻蜓”的机械能不守恒,故D错误。
故选C。
11. 如图,篮球运动员平筐扣篮,起跳后头顶与篮筐齐平。若图中篮筐距地高度2.9m,球员竖直起跳,则其平筐扣篮过程中克服重力所做的功及离地时重力瞬时功率约为( )
A. 900J,2000W B. 900J,4000W
C. 500J,1000W D. 2000J,4000W
【答案】B
【解析】
【详解】设篮球运动员的身高为1.8m,则跳起的高度
篮球运动员的体重约为
则起跳过程中克服重力做的功
设起跳时的速度为v,则根据位移速度关系有
解得
离地时重力瞬时功率约为
故ACD错误,B正确。
故选B。
12. 如图所示,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是( )
A. F对木箱做功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力做的功之和
B. F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C. 木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
D. F对木箱做的功小于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
【答案】C
【解析】
【详解】AB.木箱沿粗糙斜面加速向上移动,由功能关系可知,F对木箱做的功数值上等于木箱增加的动能、重力势能、以及木箱克服摩擦力做的功之和,故AB错误;
C.木箱在加速向上移动的过程中,克服重力所做的功在数值上等于木箱增加的重力势能,故C正确;
D.由A项分析可知,F对木箱做的功大于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和,故D错误。
故选C。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
13. 在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调成水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B。又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离,A、B间距离,B、C间距离。g取。
(1)根据以上直接测量物理量得小球初速度v0=___________(用题中所给字母表示)。
(2)小球初速度的测量值为___________m/s。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】(1)(2)[1] [2]由于每次移动距离,所以小球从打A点到打B点与从打B点到打C点的时间相同,设此时间为t,由于
且、,所以
故小球初速度
14. 为了验证机械能守恒定律,某同学设计了一个实验,装置如图1所示,物块A的质量为m1,物块B和遮光片的总质量为m2,用通过定滑轮的轻细线连接,m1<m2,开始用于托着B静止,细线伸直.此时遮光片到光电门的距离为H,然后释放物块B,当遮光片通过光电门时,光电门记录的遮光时间是2.11×10-3s.已知遮光片的宽度为d,且d<H,在测遮光片的宽度d时,使用20分度的游标卡尺来测量,准确操作后,部分刻线如图2所示,重力加速度为g.
(1)遮光片的宽度d为______cm.
(2)物块B经过光电门时的速度为______m/s.(保留两位有效数字)
(3)在误差允许的范围内,需要满足关系式______,即可验证机械能守恒.(用题中所给的字母表示)
(4)在实际运算验证时,第(3)中关系式两边的数值总是有些差异,你认为原因可能是______(答对一条即可给分).
【答案】 ①. 1.055 ②. 5.0 ③. =(m2-m1)gH ④. 存阻力作用
【解析】
【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为0.05×11mm=0.55mm,则遮光片的宽度d=10.55mm=1.055cm.
(2)物块B经过光电门的瞬时速度为:.
(3)系统重力势能的减小量△Ep=(m2-m1)gH,系统动能的增加量为:,
当时,系统机械能守恒.
(4)在实际运算验证时,第(3)中的关系式两边的数值总是有些差异,可能的原因是存在阻力作用.
15. 一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.5m/s2的加速度加速运动,10s末因故突然紧急刹车,随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小为10m/s2。求:
(1)汽车在10s末的速度是多少;
(2)汽车从刹车到停下来所走的距离。
【答案】(1)15m/s (2)11.25m
【解析】
【详解】(1),10s末的速度为
(2)设汽车从刹车到停下来用时间为t0,则有
汽车从刹车到停下来所走的距离
16. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥.取g=10m/s2,求:
(1)若汽车到达桥顶时速度为5 m/s,桥对汽车的支持力F的大小;
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空,汽车此时的速度大小v;
(3)已知地球半径R=6400km,现设想一辆沿赤道行驶的汽车,若不考虑空气的影响,也不考虑地球自转,那它开到多快时就可以“飞”起来.
【答案】(1)F=7600N (2) (3)v'=8000m/s
【解析】
【详解】(1)汽车到达桥顶时,重力和支持力的合力提供向心力,据牛顿第二定律得
mg-FN=m
解得 FN=7600 N
(2)汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空,则N=0,汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供,有 mg=m
解得 v0=10m/s=22.4m/s
(3)汽车要在地面上腾空,所受的支持力为零,重力提供向心力,则有
mg=m
得:v′=8000m/s
【点睛】本题关键是找出汽车经过桥顶时向心力的来源,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解.
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临高县新盈中学2024-2025学年高一下学期
期末考试物理试题
考试时间:90分钟满分:100分
班级:________;姓名:________;得分:________
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 如图所示,跳伞运动员以4m/s的速度沿竖直方向匀速下降,下降一段距离后刮起了水平方向的风,最终运动员以5m/s的速度匀速运动,则此时风速大小是( )
A. 5m/s B. 3m/s C. 9m/s D.
2. 如图,在一棵大树下有张石凳子,上面水平摆放着一排香蕉.小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动.已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤,当软藤与竖直成θ角时,则小猴子的水平运动速度大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图为人造地球卫星轨道的示意图,则卫星( )
A. 在a轨道运行的周期为24 h
B. 在b轨道运行速度始终不变
C. 在c轨道运行的速度大小始终不变
D. 在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的
4. 如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( )
A. 缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B. 急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C. 缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D. 急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
5. 对下列图分析不正确的是( )
A. 图1中火车转弯时既不挤压内轨,也不挤压外轨时的行驶速率约为,取决于内、外轨的高度差h、内外轨间距L及铁路弯道的轨道半径r
B. 图2中汽车过凹形桥时,速度越大,对桥面的压力越大
C. 图3中洗衣机脱水时利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉,纺织厂也用这样的方法使棉纱、毛线、纺织品干燥
D. 图4中实验不计一切阻力,实验中两个球同时落地说明平抛运动水平方向为匀速运动,竖直方向为自由落体运动
6. 飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直位置的过程中,飞行员重力的瞬时功率的变化情况是( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
7. 如图两根长度不同细线下面分别悬挂两个小球A和B,细线上端固定在同一点,若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内,则下列说法中正确的是( )
A. 线速度 B. 角速度
C. 加速度 D. 周期
8. 如图所示,将一小球从水平面上方点以初速度向右水平抛出,经过时间打在前方竖直墙壁上的点,若将小球从与点等高的点以初速度向右水平抛出,经过时间落在竖直墙角的点,不计空气阻力,下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
9. 2020年7月23日,我国首次火星探测任务天问一号探测器成功发射,进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量G已知,不考虑星球的自转,则下列关于火星探测的说法正确的是( )
A. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时,速度大小为第二宇宙速度
B. 若火星半径约为地球半径的一半,质量约为地球质量的十分之一,则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度
C. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时,如果测得探测器的运行周期与火星半径,则可以计算火星质量
D. 火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时,轨道半径越大绕行周期越小
10. “竹蜻蜓”是民间的儿童玩具,如图所示,双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升,某次试验,“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点,在该过程中( )
A. 空气对“竹蜻蜓”作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力
B. “竹蜻蜓”的动能一直增加
C. “竹蜻蜓”重力势能一直增加
D. “竹蜻蜓”的机械能守恒
11. 如图,篮球运动员平筐扣篮,起跳后头顶与篮筐齐平。若图中篮筐距地高度2.9m,球员竖直起跳,则其平筐扣篮过程中克服重力所做的功及离地时重力瞬时功率约为( )
A. 900J,2000W B. 900J,4000W
C 500J,1000W D. 2000J,4000W
12. 如图所示,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是( )
A. F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力做的功之和
B. F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C. 木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
D. F对木箱做的功小于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
13. 在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调成水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B。又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离,A、B间距离,B、C间距离。g取。
(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0=___________(用题中所给字母表示)。
(2)小球初速度的测量值为___________m/s。
14. 为了验证机械能守恒定律,某同学设计了一个实验,装置如图1所示,物块A的质量为m1,物块B和遮光片的总质量为m2,用通过定滑轮的轻细线连接,m1<m2,开始用于托着B静止,细线伸直.此时遮光片到光电门的距离为H,然后释放物块B,当遮光片通过光电门时,光电门记录的遮光时间是2.11×10-3s.已知遮光片的宽度为d,且d<H,在测遮光片的宽度d时,使用20分度的游标卡尺来测量,准确操作后,部分刻线如图2所示,重力加速度为g.
(1)遮光片的宽度d为______cm.
(2)物块B经过光电门时的速度为______m/s.(保留两位有效数字)
(3)在误差允许的范围内,需要满足关系式______,即可验证机械能守恒.(用题中所给的字母表示)
(4)在实际运算验证时,第(3)中的关系式两边的数值总是有些差异,你认为原因可能是______(答对一条即可给分).
15. 一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.5m/s2的加速度加速运动,10s末因故突然紧急刹车,随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小为10m/s2。求:
(1)汽车在10s末的速度是多少;
(2)汽车从刹车到停下来所走的距离。
16. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥.取g=10m/s2,求:
(1)若汽车到达桥顶时速度为5 m/s,桥对汽车的支持力F的大小;
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空,汽车此时的速度大小v;
(3)已知地球半径R=6400km,现设想一辆沿赤道行驶的汽车,若不考虑空气的影响,也不考虑地球自转,那它开到多快时就可以“飞”起来.
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