河南省开封高级中学2024-2025学年高一下学期期末检测物理试卷

开封高中高一下学期期末检测卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中(    ) A. 速度和加速度的方向都在不断变化 B. 速度与加速度方向之间的夹角不变 C. 在相等的时间间隔内，速率的改变量相等 D. 在相等的时间间隔内，速度的改变量相等 2.一物体在以为直角坐标系的平面上运动，其和方向的运动规律分别为，式中的物理量单位均为国际单位，关于物体的运动，下列说法正确的是(    ) A. 物体在轴方向上做匀减速直线运动 B. 物体运动的轨迹是一条直线 C. 物体在轴方向上做变加速直线运动 D. 物体运动的轨迹是一条抛物线 3.小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力。关于篮球从抛出到撞击篮板前的过程，下列说法正确的是(    ) A. 两次在空中的时间可能相等 B. 两次抛出的水平初速度可能相等 C. 两次抛出的初速度竖直分量可能相等 D. 两次抛出的初速度大小可能相等 4.河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则(    ) A. 船渡河的最短时间是 B. 船在行驶过程中，船头必须始终偏向河岸上游 C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中的最大速度是 5.如图所示，虚线为、两小球从等宽不等高的台阶抛出的运动轨迹，球从台阶的右端水平抛出后，运动至台阶右端正上方时，球从台阶的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶右端点相遇，不计空气阻力，则(    ) A. 两球抛出时的速度大于的速度 B. 两球相遇时的速度大小为的两倍 C. 台阶、的高度差是台阶、高度差的倍 D. 两球相遇时的速度与水平方向的夹角的正切值为的两倍 6.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是(    ) A. 货车的速度等于 B. 货物处于超重状态 C. 缆绳中的拉力小于 D. 货车对地面的压力大于货车的重力 7.年月日时分，长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道，开启了首次月背采样任务。嫦娥六号的飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道，在点进入椭圆轨道，到达远地点后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道，近地圆轨道的半径为，周期为，椭圆轨道的半长轴为，周期为，环月轨道的半径为，周期为。忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。下列说法正确的是(    ) A. B. 嫦娥六号在轨道上运行速度大于第一宇宙速度 C. 嫦娥六号在椭圆轨道上点的加速度等于在圆轨道上点的加速度 D. 嫦娥六号沿椭圆轨道从点向点飞行的过程中速度逐渐增大 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.长为的悬线固定在点，在点正下方处有一钉子，把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的(    ) A. 线速度突然增大 B. 角速度突然减小 C. 向心力突然增大 D. 悬线拉力突然增大 9.如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以为支点绕竖直线旋转。质量为的小环套在杆上可沿杆滑动，当杆的角速度为时，小环旋转平面在处；当杆角速度为时，小环旋转平面在处，设环在、两处对杆的压力分别为、。则有(    ) A. B. C. D. 10.如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体、、，质量分别为、、，物块叠放在上，、到转盘中心的距离分别为、。、间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知、与圆盘间的动摩擦因数为，、间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现让圆盘从静止开始加速。则(    ) A. 当时，、即将开始滑动 B. 当时，细线张力为 C. 当时，受到圆盘的摩擦力为 D. 当时剪断细线，将做离心运动 三、实验题：本大题共2小题，每空2分,共18分。 11.一物理兴趣小组的同学们，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律，实验时调整气垫导轨处于水平状态，重力加速度取。请回答下列问题： 关于本实验，下列说法中正确的是          。 A.需调节滑轮，确保细线与导轨平行 B.实验时应满足槽码质量远小于滑块质量 C.为提升实验精度，所选遮光条的宽度应大些 实验时测得遮光条的宽度为，滑块含遮光条的质量为，槽码的质量为。在遮光条中心距离光电门的位置由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间为，在此过程中，系统减小的重力势能为          ，增加的动能为          。结果均保留位有效数字 对所得数据进行分析，其明显不合常理，组内一位同学认为是偶然误差所致。于是改变滑块的释放位置，多次测量，测得六组“，”的数据。为减小误差且处理数据方便，应以          填“”“”“”或“”为横坐标方能得到如图所示图像。若测得图线斜率数值为，且要求相对误差控制在以内，则本次实验          填“能”或“不能”验证机械能守恒定律。 12.某兴趣小组在“研究小球平抛运动”的实验中： 在如图甲所示的演示实验中，当用不同的力向右敲打弹簧片时，发现、两球总是同时落地，这说明          填标号． A.平抛运动的轨迹是一条抛物线 B.平抛运动的飞行时间与抛出速度有关 C.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 D.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 如图乙，将两个相同的斜槽固定在同一竖直平面内，末端均水平，斜槽与光滑水平板平滑衔接，将两个相同的小钢球从斜槽上相同高度处同时由静止释放，观察到两球在水平面内相遇，即使改变释放的高度，观察到两球仍在水平面内相遇，这说明          填标号． A.平抛运动是匀变速运动 B.平抛运动的飞行时间与高度无关 C.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 D.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 该小组同学利用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的频闪照片如图丙所示，图中背景正方形小方格的实际边长为，、、、是小球运动过程中的四个位置，重力加速度大小取，则由照片可得小球做平抛运动的初速度大小为          ，小球经过点时的速度大小为          保留两位有效数字 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13.如图所示，一位网球运动员在距地面高度为的点用拍击球，使网球沿水平方向飞出：第一只球落在自己一方场地上后，弹跳起来两次，刚好擦网而过，落在对方场地的点处；第二只球直接擦网而过，也刚好落在点处。设球与地面的碰撞前后其竖直方向速度原速率弹回，而水平方向速度不变，且不计空气阻力。求： 第一次和第二次平抛初速度之比； 球场中拦网高度为多少。 14.有、两颗人造地球卫星，如图所示，在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，对地张角，为贴地飞行的超低空轨道卫星图中未画出。地球视为质量分布均匀的球体的半径为，地球的密度为，地球自转的周期为，引力常量为，球的体积公式为，其中为球的半径。 求运行的周期以及运行的周期； 若、的运行方向相同，求二者不能直接通信的连续时间。 15.如图所示，从点以的水平速度抛出一质量的小物块可视为质点，当小物块运动至点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道，圆弧轨道的圆心角，点在点的正下方，圆弧轨道端切线水平，与水平面平滑连接。点右侧水平面粗糙，在水平面上固定一个弹簧，弹簧的左端距点的水平距离为，小物块离开点后继续在水平面上向弹簧滑去，将弹簧压缩了后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数，、两点距点的高度分别为、，圆弧半径，，，。求： 小物块水平抛出时，初速度的大小 小物块滑动至点时的速度 小物块停止滑行时弹簧具有的弹性势能大小。 开封高中高一下学期期末检测卷 参考答案 1.【答案】  【解析】A.平抛运动的物体，其加速度恒定不变，速度方向时刻变化，故A错误； B.由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度方向与竖直方向的夹角越来越小，与加速度方向的夹角越来越小，故B错误； 由可知，在相等的时间间隔内，速度的改变量相同，但是速率为水平速度和竖直速度的合速度的大小，故速率的改变量不相等，故C错误，D正确。 故选D。 2.【答案】  【解析】A.由题意可知方向的运动规律为，由匀变速运动的位移公式可知，物体沿着轴的负方向做匀加速直线运动，且，，所以A错误； C.同理可知，物体沿着轴正方向做匀加速直线运动，且，，所以C错误； 由选项可知，速度的夹角为，方向加速度与合加速度方向的夹角为，即，所以合速度与合加速度方向相同，即物体运动的轨迹为一条直线，所以B正确，D错误。 故选B。 3.【答案】  【解析】【分析】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解。根据速度合成规律可分析初动能，从而明确动能大小。 本题应采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。 【解答】将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A错误； B.反向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，故B错误； C.在竖直方向上做自由落体运动，由图可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误； D.根据速度的合成可知，抛出时的水平速度第二次大，竖直速度第一次大，故抛出时的初速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。 故选D。 4.【答案】  【解析】A.当船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，，故A错误； 当静水速即船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，由于水流速在变化，所以合运动不是直线运动，故BC错误； D.当水流速最大时，合速度最大，最大速度为，故D正确。 故选D。 5.【答案】  【解析】【分析】 小球抛出后做平抛运动，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解。 【解答】 A.两个小球都做平抛运动，水平方向都做匀速直线运动，根据， 根据题意，运动至台阶右端正上方时，球从台阶的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶右端点相遇，和都相等，所以相等，A错误； B.因为水平速度相等，台阶的宽度也相等，所以两个小球在空中运动的总时间之比为：，所以相遇时两球竖直速度之比为：，合速度之比一定不等于：，B错误； C.根据平抛运动，，解得，台阶、的高度差与台阶、高度差之比为， 所以，台阶、的高度差与台阶、高度差之比为，C错误； D.设、台阶的高度差为，则、台阶的高度差为，设台阶的宽度，根据平抛运动的推论， 得，， 两球相遇时的速度与水平方向的夹角的正切值与的速度与水平方向的夹角的正切值之比为，D正确。 故选D。 6.【答案】  【解析】A.关联速度可知，沿着绳上的速度相等，可知，则，A错误； B.减小，增大，货车向左做匀速直线运动，增大，加速度向上，则货物处于超重状态，B正确； C.由于加速度向上，则，缆绳中的拉力大于，C错误； D.对货车受力分析可得，即，故货车对地面的压力小于货车的重力，D错误； 故选B。 7.【答案】  【解析】A.开普勒第三定律适用于同一个中心天体，则有 ，故A错误； B.第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，可知，嫦娥六号在近地圆轨道上运行时，其速度不可能大于第一宇宙速度，故B错误； C.由牛顿第二定律可得 ，解得 ，可知，嫦娥六号在椭圆轨道上点的加速度等于在圆轨道上点的加速度，故C正确； D.嫦娥六号沿椭圆轨道从点向点飞行的过程中，万有引力与速度方向夹角为钝角，万有引力对卫星有减速的效果，可知，速度减小，故D错误。 故选C。 8.【答案】  【解析】A.碰到钉子瞬间，线速度不突变，故A错误； B.碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知角速度突然增大，故B错误； C.碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知向心力增大，故C正确； D.根据牛顿第二定律可知小球重力不变，向心力增大，悬线拉力增大，故D正确。 故选CD。 9.【答案】  【解析】对小球受力分析，如图所示： 根据平行四边形定则知可知支持力大小相等，由牛顿第三定律可知杆对小环的支持力与小环对杆的压力大小相等，则小环对杆的压力大小相等。故A错误，B正确； 根据，得，由于，所以，故C错误，D正确。 故选BD。 10.【答案】  【解析】A.当相对开始滑动时有：，解得：，当时，未发生相对滑动，故A错误； B.当时，以为整体，根据，可知，与转盘之间的最大静摩擦力为：，所以有：，此时细线有张力，设细线的拉力为，对有：，对有：，解得，，故B正确； C.当时，需要的向心力为：，解得此时细线的拉力，需要的向心力为：，受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对的摩擦力一定等于，故C正确； D.当时，对有：，剪断细线，则，所以与转盘之间的最大静摩擦力大于需要的向心力，则仍然做匀速圆周运动，故D错误。 故选BC。 11.【答案】 能 【解析】为了保证物块平稳运动，需要保证“细线与导轨平行”， A正确为了便于测量速度、动能，相码的质量应适当大些，不应该要求“槽码质量远小于滑块质量”，错测量遮光片到达光电门的速度为“瞬时速度”，故遮光片的宽度应选小的，错。 根据题意，系统减小的重力势能即槽码减小的重力势能，故取两位有效数字为 槽码与滑块速度相同，故系统增加的动能为。 由 可得， 故欲得到如图所示的“线性图线”，横坐标轴表示的物理量应为， 代入数据可知图中图线的斜率为， 相对误差， 故本次实验可以验证机械能守恒定律。 12.【答案】   【解析】【分析】 本题主要考查了平抛运动的规律，求解时间间隔是解题的关键。 根据实验操作步骤和实验原理分析作答 根据匀变速运动推论求时间间隔根据匀速运动规律求水平初速度根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求点的竖直速度根据运动的合成求合速度。 【解答】、两球总是同时落地，说明在竖直方向小球与自由下落的小球同步，因此 可以说明平抛的小球在竖直方向做自由落体运动。故选D。 将两个相同的小钢球从斜槽的同一高度同时由静止释放，到达轨道末端的速度相同， 观察到两球在水平面内相遇，即使改变释放的高度，观察到两球仍在水平面内相遇，即在水 平方向平抛的小球与在水平面匀速运动的小球同步，说明平抛运动在水平方向的分运动是匀 速直线运动。故选C。 由平抛运动的规律得竖直方向有，得 水平方向 竖直方向点的瞬时速度等于两点的平均速度，则 则小球经过点时的速度大小为 13.【答案】解：在第一只球抛出过程中，从抛出到第一次落地为平抛运动，下落高度为，第二只球抛出到落到点过程中，做平抛运动，下落高度为，所以第一只球抛出到第一次着地所用时间和第二只球抛出的整个过程所用时间相同，设为，在第一只球抛出过程中，每次落地后上升的高度相同，所以根据对称性可得第一只球抛出到点的整个过程中的时间为，两只球抛出过程中的水平位移相同，有，得； 设第一只球抛出到拦网上端点的时间为，第二只球抛出到点的时间为，而两只球到点的水平位移相同，故：，即， 对照题图有， 在竖直方向上有：， 拦网高度， 解得。 答：第一次和第二次平抛初速度之比为：； 球场中拦网高度为。  【解析】第一、二两球被击出后都是做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，两球被击出至各自第一次落地的时间是相等的。对于第一个球：球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，撞地后弹起做斜抛运动，最大高度等于，斜抛运动的时间等于被击出至第一次落地的时间的两倍，从而知时间之比，根据水平方向是匀速直线运动，研究出两个球的初速度关系，根据水平位移关系，研究初速度关系。 再研究竖直方向的运动，化简求解拦网高度。 本题是较为复杂的平抛运动问题，考查解决复杂物理问题的能力。知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，在懂得运动分解的基础上运用运动学公式解答． 14.【答案】地球的质量， 由几何知识可知，卫星做匀速圆周运动的轨道半径， 卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力， 由牛顿第二定律得， ， 解得， ； 在时间内，、转过的圆心角分别为，， 两卫星不能直接通信的时间间隔内，两卫星转过的圆心角之差， 解得。  15.【答案】解：设小物块做平抛运动的时间为，则有： 设小物块到达点时竖直分速度为，有： 由以上两式代入数据解得： 由题意，小物块到达点时速度方向与水平面的夹角为， 有：，解得： 设小物块到达点时速度为，从至点， 由动能定理得：， 解得： 当弹簧压缩到最短时，由能量关系得 ， 解得：  学科网（北京）股份有限公司 $$