精品解析：江西省南昌市2024-2025学年高一下学期期末调研测试物理试题

2024级高一期末调研检测试卷 物理 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. 我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，虚线描述是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向入水，在这个过程中与图中位置点头部速度方向相同的位置（不包含点）有（　　） A 1处 B. 2处 C. 3处 D. 4处 2. 某洗衣机脱水桶在工作时，可视为做匀速圆周运动。当脱水桶转速较低时，桶壁上的某点随桶一起转动，当脱水桶转速增大到原来的2倍时，点仍然随桶一起转动。在这一过程中，关于点描述中说法正确的是（　　） A. 角速度变为原来的4倍 B. 线速度变为原来的4倍 C. 周期变为原来的4倍 D. 向心加速度变为原来的4倍 3. 如图所示，上端固定的轻弹簧下端连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，在时刻释放小球，小球向下运动第一次到最低点的时刻为，关于弹簧的弹性势能变化说法正确的是（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小再增大 D. 先增大再减小 4. 人造卫星1和卫星2绕地球做匀速圆周运动，在卫星1、卫星2各自所在高度上的向心加速度分别为和，它们做圆周运动的周期分别为和，则（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，细绳的一端固定于点，另一端系一个小球，在点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，若细绳与钉子碰撞前后绳子的拉力大小分别为、，小球做圆周运动的线速度大小分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 一位高一年级的男生在跳绳时重心离地高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学在内克服重力做功的平均功率最接近于（取）（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，水平向右运动的轨道车通过钢丝跨过滑轮拉着特技演员上升，便可呈现出演员飞檐走壁的效果。当钢丝与竖直方向的夹角为时，演员与轨道车的速度大小的比值为（　　） A. B. C. D. 8. 嫦娥六号于2024年5月3日成功发射，6月25日成功携带月球背面样品返回地球，创造了月球背面通信、智能化自主采样技术、月球背面起飞与交会对接等多项世界纪录和技术突破。嫦娥六号探测器沿椭圆轨道绕月球运行，从远月点到近月点飞行的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 月球对探测器的引力的功率一直减小 B. 月球对探测器的引力的功率先增大再减小 C. 探测器的加速度大小先增大再减小 D. 探测器的加速度大小一直增大 9. 游乐场有一种“空中飞椅”游乐项目，其转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径的水平转盘边缘。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。图中左钢绳的长度大于右钢绳的长度，游客甲（连同飞椅）的质量大于游客乙（连同飞椅）的质量，当转盘转动稳定后，左、右钢绳与竖直方向的夹角分别为、，钢绳重力可忽略不计，下列选项正确的是（　　） A. 一定大于 B. 两个游客的线速度相同 C. 钢绳与竖直方向夹角与质量无关 D. 若飞椅以的转速水平匀速转动，飞椅的旋转周期为 10. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地（只研究整个下落或下滑过程），则两物块（　　） A. 动能的变化量相同 B. 机械能的变化量相同 C. 速率的变化量不同 D. 落地时重力的功率相同 二、实验题（11题5分，12题10分） 11. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图。已知当地的重力加速度为。 （1）利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过______（选填“眼睛看”或“耳朵听”）方式比较它们落地时刻的先后更加合适。 （2）利用图2装置进行“探究平抛运动水平分运动的特点”实验，需要选择合适的点作为坐标原点建立直角坐标系，图中，原点选择正确的是______； A. B. C. D. （3）图3是实验中描绘的一条轨迹，其中点为平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出钢球做平抛运动的初速度______。 12. 在“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，所用向心力演示仪如图甲、乙所示。图丙是向心力演示仪部分原理示意图，其中轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两槽上黑白格的长度相等。、、为三个固定在槽上的挡板，可与槽上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图乙中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的球有：质量均为的球Ⅰ和球Ⅱ，质量为的球Ⅲ。 （1）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应用皮带将轮①和轮（ ）相连，同时应选择球Ⅰ和球（ ）作为实验球。 （2）若实验时用皮带将轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力与（ ）（填物理量的名称）的关系，此时轮②和轮⑤的这个物理量之比为（ ），应将两个实验球分别置于挡板和挡板（ ）处。 三、解答题（13题10分，14题14分，15题15分） 13. 离水平地面的高度处，有一个可转动的圆盘，圆盘半径，在圆盘边缘有一个可视为质点的等于的小木块，小木块与圆盘的动摩擦因数，。 （1）圆盘的角速度为多大时，小木块刚好可以离开圆盘？（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （2）若木块离开圆盘，求小木块在空中运动的时间？ 14. “伽利略”木星探测器，从1989年10月进入太空起，历经6年终于到达木星周围。此后在秒内绕木星运行圈后，对木星及其卫星进行考察，最后坠入木星大气层烧毁。设这圈都是绕木星在同一轨道做匀速圆周运行，其运行的向心加速度大小为，探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体。求： （1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径； （2）木星的第一宇宙速度大小。 15. 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道和圆弧轨道组成，和相切于点，是圆弧轨道竖直方向的直径（、为圆弧轨道的最低点和最高点），已知。可视为质点的小滑块从轨道上高处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆弧轨道最高点时对轨道的压力为，并得到如图乙所示的压力与高度的关系图像，（取）。 （1）求圆弧轨道半径； （2）要让小滑块在圆弧轨道内运动过程中始终不脱离圆轨道，应在什么取值范围； （3）是否存在某个值，使得滑块经过最高点后能直接落到直轨道上与圆心等高的点？若存在，请求出的值；若不存在，请说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高一期末调研检测试卷 物理 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. 我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向入水，在这个过程中与图中位置点头部速度方向相同的位置（不包含点）有（　　） A 1处 B. 2处 C. 3处 D. 4处 【答案】B 【解析】 【详解】曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，作出与图中位置点头部速度方向相同的位置，如图所示 可知在这个过程中与图中位置点头部速度方向相同的位置（不包含点）有2个。 故选B。 2. 某洗衣机脱水桶在工作时，可视为做匀速圆周运动。当脱水桶转速较低时，桶壁上的某点随桶一起转动，当脱水桶转速增大到原来的2倍时，点仍然随桶一起转动。在这一过程中，关于点描述中说法正确的是（　　） A. 角速度变为原来的4倍 B. 线速度变为原来的4倍 C. 周期变为原来的4倍 D. 向心加速度变为原来的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．脱水桶转速变为原来的2倍时，点A仍随桶同步转动，转速n变为2倍，由可知，ω变为原来的2倍，故A错误； B．由可知，r不变，ω变为2倍，故v变为原来的2倍，故B错误； C．由知，n变为2倍，故T变为原来的，故C错误； D．由知，r不变，ω变为2倍，故a变为原来的4倍，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，上端固定的轻弹簧下端连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，在时刻释放小球，小球向下运动第一次到最低点的时刻为，关于弹簧的弹性势能变化说法正确的是（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小再增大 D. 先增大再减小 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，释放小球时，弹簧处于压缩状态，小球运动到最低点时，弹簧处于伸长状态，所以弹簧先从压缩状态到原长，再变为伸长状态，弹簧的弹性势能先减小再增大。 故选C。 4. 人造卫星1和卫星2绕地球做匀速圆周运动，在卫星1、卫星2各自所在的高度上的向心加速度分别为和，它们做圆周运动的周期分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动时，向心加速度由万有引力提供，即 可得卫星轨道半径 根据 可得 将用表示后代入，得 则 两边平方得 故选D。 5. 如图所示，细绳的一端固定于点，另一端系一个小球，在点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，若细绳与钉子碰撞前后绳子的拉力大小分别为、，小球做圆周运动的线速度大小分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】细绳与钉子碰撞前后瞬间，由于绳子拉力与重力均与速度方向垂直，所以细绳与钉子相碰前后瞬间小球的线速度大小不变，则有 根据牛顿第二定律可得 可得 由于小球碰钉子之后，半径变小，绳上拉力增大，则有 故选B。 6. 一位高一年级的男生在跳绳时重心离地高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学在内克服重力做功的平均功率最接近于（取）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】该同学的重力约为 从图可知，跳一次所用时间为 则内所跳的次数为 起跳过程上升的高度为 则内克服重力做功为 所以该同学在内克服重力做功的平均功率为 故选C。 7. 如图所示，水平向右运动的轨道车通过钢丝跨过滑轮拉着特技演员上升，便可呈现出演员飞檐走壁的效果。当钢丝与竖直方向的夹角为时，演员与轨道车的速度大小的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当钢丝与竖直方向的夹角为时，将轨道车的速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度，则有 可得演员与轨道车的速度大小的比值为 故选A 8. 嫦娥六号于2024年5月3日成功发射，6月25日成功携带月球背面样品返回地球，创造了月球背面通信、智能化自主采样技术、月球背面起飞与交会对接等多项世界纪录和技术突破。嫦娥六号探测器沿椭圆轨道绕月球运行，从远月点到近月点飞行的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 月球对探测器的引力的功率一直减小 B. 月球对探测器的引力的功率先增大再减小 C. 探测器的加速度大小先增大再减小 D. 探测器的加速度大小一直增大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据P=Fvcosθ可知，在最远点和最近点时速度方向与引力方向垂直，则月球对探测器的引力的功率均为零，可知从远月点到近月点飞行的过程中，月球对探测器的引力的功率先增大再减小，选项A错误，B正确； CD．根据，可得 可知从远月点到近月点飞行的过程中，探测器的加速度大小一直增大，选项C错误，D正确。 故选BD。 9. 游乐场有一种“空中飞椅”的游乐项目，其转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径的水平转盘边缘。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。图中左钢绳的长度大于右钢绳的长度，游客甲（连同飞椅）的质量大于游客乙（连同飞椅）的质量，当转盘转动稳定后，左、右钢绳与竖直方向的夹角分别为、，钢绳重力可忽略不计，下列选项正确的是（　　） A. 一定大于 B. 两个游客的线速度相同 C. 钢绳与竖直方向夹角与质量无关 D. 若飞椅以的转速水平匀速转动，飞椅的旋转周期为 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．重力与拉力的合力为mgtanθ，且其合力提供向心力，即mgtanθ=mω2htanθ 解得h甲=h乙（h为钢绳延长线与转轴交点到人所在水平面的高度） 由（其中r圆盘半径，L为钢绳长度） 可知，L越小则θ越小，则θ1一定大于θ2，与质量无关，故AC正确； B．线速度 L越小则θ越小，则线速度越小，选项B错误； D．飞椅的旋转周期为，故D错误。 故选AC。 10. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地（只研究整个下落或下滑过程），则两物块（　　） A. 动能的变化量相同 B. 机械能的变化量相同 C. 速率的变化量不同 D. 落地时重力的功率相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，根据平衡条件有 解得 令A、B初始高度为h，根据动能定理有， 解得有， 可知，两物块动能的变化量不相同，故A错误； B．两物块运动过程均只有重力做功，机械能均守恒，即两物块机械能的变化量均为0，故B正确； C．两物块做匀变速直线运动，根据速度与位移的关系有， 解得 两物块着地速度大小相等，则速率的变化量相同，故C错误； D．A着地的功率， 结合上述解得 即两物块落地时重力的功率相同，故D正确。 故选BD。 二、实验题（11题5分，12题10分） 11. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图。已知当地的重力加速度为。 （1）利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过______（选填“眼睛看”或“耳朵听”）方式比较它们落地时刻的先后更加合适。 （2）利用图2装置进行“探究平抛运动水平分运动的特点”实验，需要选择合适的点作为坐标原点建立直角坐标系，图中，原点选择正确的是______； A. B. C. D. （3）图3是实验中描绘的一条轨迹，其中点为平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出钢球做平抛运动的初速度______。 【答案】（1）耳朵听 （2）D （3）2 【解析】 【小问1详解】 利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过耳朵听方式比较它们落地时刻的先后更加合适。利用眼睛看，误差较大。 【小问2详解】 小球从斜槽末端位置开始做平抛运动，所以平抛运动的初位置为小球在斜槽末端球心的投影点。 故选D。 【小问3详解】 设小球从O点到b点的时间为，则在竖直方向有 水平方向有 联立解得 12. 在“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，所用向心力演示仪如图甲、乙所示。图丙是向心力演示仪部分原理示意图，其中轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两槽上黑白格的长度相等。、、为三个固定在槽上的挡板，可与槽上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图乙中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的球有：质量均为的球Ⅰ和球Ⅱ，质量为的球Ⅲ。 （1）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应用皮带将轮①和轮（ ）相连，同时应选择球Ⅰ和球（ ）作为实验球。 （2）若实验时用皮带将轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力与（ ）（填物理量的名称）的关系，此时轮②和轮⑤的这个物理量之比为（ ），应将两个实验球分别置于挡板和挡板（ ）处。 【答案】（1） ① ④ ②. Ⅱ （2） ①. 角速度 ②. ③. A 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，应保持角速度和质量不变，则实验时应用皮带将轮①和轮④相连，同时应选择球Ⅰ和球Ⅱ作为实验球。 【小问2详解】 [1][2][3]若实验时用皮带将轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力与角速度的关系，此时轮②和轮⑤的塔轮半径之比为4:1，根据v=ωr可知，角速度之比为1:4，应将两个质量相同的实验球分别置于转动半径相同的位置，即挡板C和挡板A处。 三、解答题（13题10分，14题14分，15题15分） 13. 离水平地面的高度处，有一个可转动的圆盘，圆盘半径，在圆盘边缘有一个可视为质点的等于的小木块，小木块与圆盘的动摩擦因数，。 （1）圆盘的角速度为多大时，小木块刚好可以离开圆盘？（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） （2）若木块离开圆盘，求小木块在空中运动的时间？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 木块刚离开圆盘时候，摩擦力提供向心力 摩擦力 向心力 所以 【小问2详解】 木块离开圆盘后做平抛运动，竖直方向 所以 14. “伽利略”木星探测器，从1989年10月进入太空起，历经6年终于到达木星周围。此后在秒内绕木星运行圈后，对木星及其卫星进行考察，最后坠入木星大气层烧毁。设这圈都是绕木星在同一轨道做匀速圆周运行，其运行向心加速度大小为，探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体。求： （1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径； （2）木星的第一宇宙速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 探测器运行的周期 圆周运动向心加速度 解得 【小问2详解】 根据几何关系可知，木星自身半径 探测器绕木星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 木星的第一宇宙速度近似等于在其表面运行的卫星的线速度，则有 解得 15. 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道和圆弧轨道组成，和相切于点，是圆弧轨道竖直方向的直径（、为圆弧轨道的最低点和最高点），已知。可视为质点的小滑块从轨道上高处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆弧轨道最高点时对轨道的压力为，并得到如图乙所示的压力与高度的关系图像，（取）。 （1）求圆弧轨道的半径； （2）要让小滑块在圆弧轨道内运动过程中始终不脱离圆轨道，应在什么取值范围； （3）是否存在某个值，使得滑块经过最高点后能直接落到直轨道上与圆心等高的点？若存在，请求出的值；若不存在，请说明理由。 【答案】（1） （2）或 （3）存在值， 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到D的过程中，根据动能定理 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小等于轨道对滑块的弹力 滑块在点时 联立解得 将和两组数据代入式得 【小问2详解】 情况一：若较大，滑块恰好过最高点点，从到，有 且 联立解得 情况二：若较小，滑块运动到与圆心等高的轨道右侧处时，速度为零，有 解得 故小滑块在圆弧轨道内运动过程中始终不脱离圆轨道，应满足或 【小问3详解】 假设滑块能落到直轨道上与圆心等高的点，则从D点到F点做平抛运动，在竖直方向有 在水平方向由几何关系知水平位移为2R，故 联立解得 由（2）可知，滑块恰好能运动到D点时速度为 因，故存在值 根据动能定理，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $