云南省石屏县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

2024-2025高一下学期期末考试 高一物理 考试时间75分钟，满分100分 一、选择题(本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28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，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。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.如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是(　　) A. 物体可能沿曲线Ba运动 B. 物体可能沿直线Bb运动 C. 物体可能沿曲线Bc运动 D. 物体可能沿原曲线由B返回 2.如图所示，光滑小球放置在斜面上，挡扳自竖直逆时针偏转到水平位置，则以下对小球受力分析正确的是（　） A. 挡板对小球的弹力先变小后变大    B. 挡板对小球的弹力先变大后变小 C. 斜面对小球的支持力变小再变大    D. 斜面对小球的支持力先变大再变小 3.如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A. “起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B. “下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C. “起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D. 图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程 4.如图所示，质量均为的、两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球在竖直平面内来回摆动，小球在水平面内做匀速圆周运动，连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为，则下列说法正确的是(　　) A. 、两小球都是所受合外力充当向心力 B. 、两小球圆周运动的半径之比为 C. 小球受到的绳子拉力为 D. 小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 5.骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图，该自行车的大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为3∶1∶7，它们的边缘分别有A、B、C三个点，则A、B、C三点的向心加速度大小之比是(　　) A. 3∶1∶7 B. 1∶3∶21 C. 1∶7∶21 D. 21∶3∶7 6.欧洲航天局在2025年2月4日宣布，欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚-4b，环绕着一恒星公转，其椭圆轨道如图所示，环绕周期大约570天。连线为长轴、连线为短轴，其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是（　　） A. 恒星不一定处在椭圆的焦点上 B. 盖亚-4b在、两点的加速度相同 C. 盖亚-4b在点的速度大于在点的速度 D. 盖亚-4b从经到的时间约为285天 7.质量为的小物块，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高为，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(　　) A. ， B. ， C. ， D. ， 8.某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是(　　) A. 卫星在圆轨道上运行时的速度为 B. 卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1 C. 卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同 D. 卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道 9.如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物体，现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，使木板转到与水平面成角时物体开始滑动，此时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中（　　） A. 支持力对物体做功为0 B. 摩擦力对物体做功为mgLsin C. 摩擦力对物体做功为mv2-mgLsin D. 木板对物体做功为mv2 10.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是(　) A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物体A着地时的加速度大小为 D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh 二、非选择题（共5个大题，共54分） 11.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）实验步骤：取一待测弹簧将弹簧自由悬挂测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录　　　　　。改变钩码个数，重复上述步骤。 （2）如图乙所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是　　　 N/m。（结果保留两位有效数字） 12.某同学采用如图(a)所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是　　。 A．重物选用质量和密度较大的金属锤 B．打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．精确测量出重物的质量 D．先释放重物，再接通电源 (2)在一次实验中，质量为m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图(b)所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知纸带相邻两个点之间时间间隔为Δt。从打O点到打B点的过程中，重物的动能增加量ΔEk＝　　　；设这一过程中物体的重力势能减少量为ΔEp，则应该有大小关系ΔEp  　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)ΔEk，这是因为　　　　 。 13.太原新希望双语学校高中部举办了“水火箭比赛”，同学们积极参与，展示了功能各异的水火箭。某组同学的水火箭可以实现“定点打靶”。将目标置于3.2m高的竖直墙面上，水火箭装置置于水平地面上A点，发射位置到墙体的水平距离x＝12m，调整发射角度θ（θ为初速度与水平方向夹角），当初速度为时，水火箭恰好垂直墙体击中目标。不计空气阻力，取重力加速度大小，水火箭与目标均可视为质点。 （1）求水火箭发射的初速度； （2）若在水火箭前进方向的水平地面上B点放置一枚“拦截型”水火箭，其发射方向竖直向上，A点与B点距离为6m。发射水火箭的同时也发射拦截火箭，要使拦截火箭拦截成功，则“拦截型”水火箭的发射速度v是多少。 14.2025年3月21日20时50分，“神舟十九号”乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，圆满完成了第三次出舱活动。若“神舟十九号”航天员乘组所在的空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： (1)地球的质量M； (2)地球第一宇宙速度的大小v1。 15.如图所示，水平轨道BC的左端与竖直固定的光滑 圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度大小不变)，斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2 kg的滑块从圆轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=0.45 m，水平轨道BC长为0.4 m，滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD长为0.6 m，g取10 m/s2。 (1)滑块第一次经过B点时对轨道的压力？ (2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能为多少？ (3)滑块最终停在何处？ 一、选择题 1. C【解析】物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点的过程中，到达B点时，速度方向沿B点的切线方向，即所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧；当运动到B点时，因恒力反向，合力方向与物体在B点的速度方向不在同一直线上，由曲线运动的特点“物体运动的轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体可能沿曲线Bc运动。 2. A【解析】受力分析如图，将与合成，其合力与重力等大反向，如图： 板转动时，挡板给球的弹力与斜面对球的弹力合力大小方向不变，其中的方向不变，作辅助图如上，挡板转动过程中，的方向变化如图中、、的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小；与此对应，的大小一直减小；A正确；BCD错误。故选A。 3. C【解析】“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确；支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误；物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。故选C。 4. C【解析】分别对a与b受力分析可知，a小球在最低点时，重力与绳子拉力方向共线，由重力与绳子拉力的合力提供向心力，合外力方向竖直向上指向圆心，而在下落或上升过程中均由重力沿着与绳中拉力方向相反的分力和绳中拉力的合力提供向心力，a小球并不做匀速圆周运动，由题意可知小球b做匀速圆周运动，运动过程中，向心力由重力与绳中拉力的合力提供并指向圆心；将小球看成质点，根据几何关系，a小球在竖直平面内做圆周运动的半径为绳长，由于b小球在水平面内做圆周运动的半径为，则可得小球a与小球b的半径之比为；对b小球受力分析如图所示 由此可得小球b受到的绳子拉力大小为；对a小球在最高点受力分析如图所示 根据题意可知，当小球运动至最高点时速度为零，根据向心力表达式，此时线速度为零，向心力为零，故有沿着绳子的方向合力为零，此时绳子中的拉力大小为。 5. B【解析】由题图可知，A、B两点为链条传动，两点的线速度大小相等，根据向心加速度与线速度的关系式，可知A、B两点向心加速度大小之比为，B、C两点为共轴传动，两点的角速度大小相等，根据向心加速度与角速度的表达式，可知B、C两点向心加速度大小之比为，则A、B、C三点的向心加速度大小之比为，故选B。 6. C【解析】根据开普勒第一定律可知恒星一定处在椭圆的一个焦点上，A错误；盖亚-4b在、两点时与恒星的距离相等，根据牛顿第二定律F = ma，加速度方向与力的方向相同，所以盖亚-4b在、两点时加速度方向不同，B错误；根据开普勒第二定律，行星与恒星的连线在相等时间内扫过相等的面积，点离恒星近，可知在点的速度大于在点的速度，C正确；根据开普勒第二定律可知的平均速度大于从经到的平均速度，盖亚 - 4b 环绕周期大约 570 天，故从经到的时间比周期的一半285天大，D错误。故选C。 7. C【解析】以桌面为参考平面，小物块落地时在桌面下方，以桌面为参考平面，小物块落地时的位置在参考平面下方H处，所以小物块落地时的重力势能为，整个过程中重力做功为，根据重力做功与重力势能变化的关系，可知重力势能的变化为。 8. BD【解析】飞船在圆轨道上运行时，轨道半径r=3R，根据万有引力提供向心力，解得卫星在圆轨道上运行时，卫星在圆轨道上运行时的线速度为，A错误；卫星在椭圆轨道运动时，设远“地”点和近“地”点的速度分别为vA、vB，根据开普勒第二定律，行星与恒星的连线在相等时间内扫过的面积相等，即，可得卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1，B正确；卫星在椭圆轨道运动时，根据几何关系可知其半长轴为，根据开普勒第三定律，所以圆轨道的周期大，C错误；根据卫星变轨原理可知，卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道，D正确。 9. CD【解析】将木板转到与水平面成角的过程中，摩擦力与转动时的线速度垂直，所以不做功，此转动过程，对物体由动能定理得，同理，物体从最高点滑动到底端的过程，由动能定理，有，整理得，支持力和摩擦力的施力物体均是木板，所以木板对物体做功为mv2。故选CD。 10. AC【解析】物体A下落过程中，对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；对物体B，由胡克定律得弹簧的劲度系数为，故B错误；物体A着地时，根据牛顿第二定律得得，故C正确；物体A与弹簧组成的系统机械能守恒，有：所以，故D错误，故选AC。 二、非选择题 11. 　（1）弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数（或钩码总质量、钩码总重量）　　 （2）3.1 × 102 【解析】（1）本实验需要记录的数据有：弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数（或钩码总质量、钩码总重量）。 （2）根据F = k（l - l0），可知，图像的斜率大小等于劲度系数，由图像求出劲度系数为 k = 3.1 × 102N/m 12. (1)　AB　(2) 　 大于　　阻力做负功，机械能减小 【解析】(1)选用密度较大的重锤的目的是减小空气阻力带来的相对误差，打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正，是为了减少纸带与限位孔之间的摩擦，故A、B正确；本实验需要验证重力势能减少量与动能增加量之间的关系，故不需要测量重物的质量，故C错误；实验时为了合理利用纸带，要先接通电源，然后释放重物，故D错误。故选AB。 (2)根据匀变速运动平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，可得打下点时重物的速度为，所以，从打点到打点的过程中，重物的动能增加量为，这一过程中摩擦阻力和空气阻力做负功，使得机械能减小，所以物体的重力势能减小量大于动能的增加量 13. （1） （2） 【解析】（1）初速度为的水火箭做斜上抛运动恰好垂直墙体击中目标，由逆向思维法可等效为平抛运动，有 联立解得， ， （2）水火箭做等效的平抛运动到A的竖直速度为 则水火箭做斜上抛运动的竖直分速度为，拦截火箭做竖直上抛运动，两者同时发射要使拦截火箭拦截成功，则竖直方向的运动完全相同，故有 14. (1)；(2) 【解析】(1)空间站受地球的万有引力提供向心力做圆周运动 根据万有引力定律和向心力公式 可得地球的质量 (2)第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力 可得地球第一宇宙速度为 15. (1)60N，方向竖直向下；(2)1.4J；(3)C点左边0.25m 【解析】(1)滑块由A点到B点过程，根据动能定理 设轨道对滑块的支持力为N，根据牛顿第二定律 解得，根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力，方向竖直向下； （1） 从A点到D点，设弹簧弹力做功为，根据动能定理=0 解得 （2） 根据全过程动能定理 解得，所以，最终停在C点左边0.25m。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $