精品解析：甘肃省武威市凉州区2024-2025学年高一下学期期末质量检测物理试卷

2024--2025学年第二学期期末质量检测试卷 高一物理 总分：100分 考试时长：90分钟 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 匀速圆周运动不变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 向心加速度 C. 向心力 D. 角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动线速度的大小不变，方向一直变化，故A错误； BC．向心加速度和向心力的大小不变，方向始终指向圆心，则方向改变，故BC错误； D．角速度的大小和方向都不变，故D正确。 故选D。 2. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　） A. 物体受恒力作用时可能做曲线运动 B. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 C. 物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同 D. 物体所受合力方向与运动方向夹角为30°时，该物体一定做加速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体受恒力作用时，若力与速度方向不共线，则做匀变速曲线运动。例如平抛运动，故A正确； B．曲线运动的加速度方向可以恒定，例如平抛运动的加速度始终为重力加速度，方向竖直向下，故B错误； C．速率增大的条件是合力方向与速度方向夹角为锐角，而非必须相同。例如，斜抛运动中速率变化时合力（重力）方向与速度方向夹角为锐角或钝角，故C错误； D．当合力方向与速度方向夹角为30°时，物体做曲线运动，而非直线运动，故D错误。 故选A。 3. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有的行星都绕太阳做圆周运动 B. 在中，k是与太阳无关的常量 C. 开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳的运动 D. 对任意一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故A错误； B．在公式中，的值由中心天体（太阳）的质量决定，故与太阳相关，故B错误； C．开普勒定律适用于所有绕同一中心天体的天体运动（如卫星绕行星、行星绕恒星等），故C错误； D．开普勒第二定律指出，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D正确。 故选D。 4. 关于平抛运动，以下说法中正确的是（　　） A. 初速度为零 B. 加速度为零 C. 加速度为重力加速度 D. 运动轨迹为直线 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】平抛运动沿着水平方向有一定的初速度，并且只受重力作用，加速度为重力加速度，初速度和加速度不在同一条直线上，故为匀变速曲线运动，故C正确，ABD错误。 故选C。 5. 如图所示，小物块位于斜面光滑的斜面体上，斜面体位于光滑水平地面上，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力（　　） A. 垂直于接触面，做功为零 B. 垂直于接触面，做负功 C. 不垂直于接触面，做功为零 D. 不垂直于接触面，做正功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由于斜面是光滑的，没有摩擦力的作用，所以斜面对物块只有一个支持力的作用，方向是垂直斜面向上的；小物块对斜面体的压力垂直于斜面斜向下，由于地面光滑，该力使斜面体水平向右运动。小物块所受支持力与位移方向如图所示 支持力与物块位移间的夹角大于90°，则斜面体对物块做负功。 故选B。 6. 2023年5月17日10时49分，长征三号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，若长征三号乙运载火箭在地面时，地球对它的万有引力大小为F，地球可视为球体，则当长征三号乙运载火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设地球质量为，长征三号乙运载火箭质量为，地球半径为，在地面上时 火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为 故选B。 7. 如图，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的末端，B在杆的中点处。则杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中（　　） A. A、B均做匀速直线运动 B. A的线速度比B的大 C. A的角速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．点A与B都做匀速圆周运动，不是匀速直线运动，故A错误； BC．因为A、B两点是同轴转动，所以A、B 两点的角速度是相等的；由v=rω，可知速度与半径成正比，故A的线速度比B的大，故B正确，C错误； D．由a=rω2可知，加速度与半径成正比，故A的向心加速度比B的向心加速度大，故D错误。 故选B。 8. 如图，荡秋千的小红由最低点荡到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做正功，重力势能增大 B. 重力的瞬时功率先增大后减小 C. 重力的瞬时功率一直减小 D. 重力做负功，重力势能减小 【答案】B 【解析】 【详解】AD．小红荡秋千，由最低点荡到最高点的过程中，重力做负功，重力势能增大，选项AD错误； BC．在点和点，重力瞬时功率为零，其他位置不为零，即重力瞬时功率先增大后减小，选项B正确，C错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 9. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做同方向的匀速圆周运动，则它们的（　　） A. 向心力大小不相同 B. 周期不同 C. 线速度大小不相同 D. 角速度不相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对其中一个小球受力分析，如图所示 受重力、细线的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力，即重力与拉力的合力指向圆心，由几何关系得合力 不同，则F大小不同，故A正确； D．由向心力公式得 设两小球做圆周运动所在的平面与悬挂点间的距离为h，由几何关系，得 联立得 可知角速度与细线的长度和转动半径无关，两球角速度相同，故D错误； B．由可知两球运动周期相同，故B错误； C．由可知，两球转动半径不等，线速度大小不同，故C正确。 故选AC。 10. 质量为m的物体，以的加速度由静止竖直向上做匀加速直线运动，上升高度为h的过程中，下面说法正确的是（　　） A. 物体的重力势能减小了mgh B. 物体的机械能增加了 C. 物体的动能增加了 D. 物体的机械能增加了 【答案】BC 【解析】 【详解】A．上升高度为h的过程中，物体的重力势能增加了mgh，故A错误； C．根据动能定理可得，物体的动能增加了，故C正确； BD．物体的机械能增加了，故B正确，D错误。 故选BC。 11. 2024年2月10日是“天问一号”火星环绕器环火三周年纪念日。3年前“天问一号”火星探测器成功实施制动捕获后，进入环绕火星椭圆轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。要完成探测任务，探测器需经历如图所示变轨过程，轨道I为圆轨道，轨道Ⅱ、轨道Ⅲ为椭圆轨道，三条轨道相切于P点。关于探测器，下列说法不正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道Ⅲ上的周期 B. 探测器在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C. 探测器在轨道Ⅰ上经过P点的速度小于轨道Ⅱ上经过P点的速度 D. 探测器在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于轨道Ⅱ上经过P点的加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅲ的半长轴，则探测器在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道Ⅲ上的周期，故A正确； B．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以探测器在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能，故B错误； C．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以探测器在轨道Ⅰ上经过P点的速度小于轨道Ⅱ上经过P点的速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知探测器在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于轨道Ⅱ上经过P点的加速度，故D错误。 故选AC。 12. 质量为m的汽车在水平路面上启动过程中，速度—时间图像如图所示，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段与t轴平行，下述说法中错误的是（　　） A. 时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B. 时间内汽车牵引力不断减小 C. 时间内汽车牵引力做功为 D. 时间内汽车牵引力大于其所受阻力 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由速度—时间图像可知时间内汽车做匀加速运动，根据牛顿第二定律有 功率为 可知加速度恒定，则牵引力一定，所以功率随速度增大而增大，故A错误； B．由题意可知时间内汽车以额定功率行驶，根据功率的公式 当功率一定，则牵引力随速度增大而减小，故B正确； C．时间内，根据动能定理可得 可得，故C错误； D．由图像可知时间内，汽车做匀速直线运动阶段，牵引力等于阻力，故D错误。 本题选择错误选项，故选ACD。 三、填空实验题（每空2分，共12分） 13. 图甲是“研究物体平抛运动”的实验装置图，通过描点画出小球平抛的运动轨迹。 (1)下列是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。 A．斜槽轨道要求尽可能光滑 B．安装斜槽轨道时，其末端必须保持水平 C．小球应从不同高度由静止释放 D．描绘小球的运动轨迹时，应该用直线连接各点 (2)按正确实验操作，得到小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图乙中图像能说明平抛小球运动轨迹的是_____。 A．B．C．D． (3)图丙是某同学根据实验画出的小球平抛的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取两点、，测得、两点纵坐标，，、两点的水平间距。则小球的初速度大小为_____。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. B ②. A ③. 2.5 【解析】 【详解】(1)[1]A．斜槽轨道不一定要光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项A错误； B．安装斜槽轨道时，其末端必须保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确； C．小球必须要从相同高度由静止释放，以保证到达底端时速度相同，选项C错误； D．描绘小球的运动轨迹时，应该用平滑曲线连接各点，选项D错误。 故选B。 (2) [2]根据 x=v0t y=gt2 得 可知y与x2的图线为过原点的倾斜直线，故选A． (3)[3] 根据 y1=gt12 得 根据 y2=gt22 得 则小球的初速度为 已知y1=5.0cm=0.05m、y2=80.0cm=0.80m，△x=75.0cm=0.75m 代入上式解得 v0=2.5m/s 14. 如图是某小组验证动能定理的实验装置，在滑块上安装一遮光条与拉力传感器，把滑块放在水平气垫导轨上，通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电门安装在B处。测得滑块（含遮光条和拉力传感器）质量为M、钩码的总质量为m、遮光条的宽度为d，当地的重力加速度为g。当气垫导轨充气后，将滑块在图示A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为Δt。 （1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M？________（填“是”或“否”）； （2）测得AB之间的距离为L，则对滑块验证动能定理的表达式为___________（用以上对应物理量的符号表示）； （3）为减小实验误差，可采取的方法是___________ A. 增大AB之间的距离 B. 减少钩码的总质量 C. 增大滑块的质量 D. 增大遮光条的宽度 【答案】（1）否 （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 拉力是直接通过传感器测量的，与滑块质量和钩码质量大小关系无关，故不需要满足钩码总质量m远小于滑块质量M。 【小问2详解】 由题意可知滑块经过光电门的速度大小为 根据动能定理可得 联立可得对滑块验证动能定理的表达式为 【小问3详解】 由公式可知，实验误差来源于由长度的测量和速度的测量，故为减小实验误差，可采取的方法是增大AB之间的距离或减小遮光条的宽度。 故选A。 四、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 将一个物体以20m/s的速度从20m的高处水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）落地时它的速度大小； （2）落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ的正切值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体做平抛运动，竖直方向有 解得 物体落地时的竖直分速度大小为 则物体落地时的速度大小为 【小问2详解】 物体落地时的速度方向与水平地面的夹角的正切值为 16. 一个质量为150的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，。求各力对雪橇做的总功。 【答案】1500J 【解析】 【详解】拉力在水平方向的分力为 它所做的功为 阻力与运动方向相反，两者夹角为180°，它所做的功为 力对物体所做的总功为二者的代数和，即 力对雪橇所做的总功是1500J。 17. 如图甲所示，质量的物体静止在光滑的水平面上，时刻，物体受到一个变力作用，s时，撤去力，某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，取10m/s2，求： （1）变力做的功； （2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率； （3）物体回到出发点的速度大小。 【答案】（1）50J （2）20W （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙得物体1s末的速度为， 根据动能定理得 【小问2详解】 根据图像与坐标轴围成的面积可知，物体在斜面向上运动的时间为1s，位移为 根据动能定理得 解得 克服摩擦力做功的平均功率为 【小问3详解】 设物体重新达到斜面底端时的速度为，根据动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024--2025学年第二学期期末质量检测试卷 高一物理 总分：100分 考试时长：90分钟 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求） 1. 匀速圆周运动不变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 向心加速度 C. 向心力 D. 角速度 2. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　） A. 物体受恒力作用时可能做曲线运动 B. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 C. 物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同 D. 物体所受合力方向与运动方向夹角为30°时，该物体一定做加速直线运动 3. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有的行星都绕太阳做圆周运动 B. 在中，k是与太阳无关的常量 C. 开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳的运动 D. 对任意一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 4. 关于平抛运动，以下说法中正确的是（　　） A. 初速度为零 B. 加速度为零 C. 加速度为重力加速度 D. 运动轨迹为直线 5. 如图所示，小物块位于斜面光滑的斜面体上，斜面体位于光滑水平地面上，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力（　　） A. 垂直于接触面，做功为零 B. 垂直于接触面，做负功 C. 不垂直于接触面，做功为零 D. 不垂直于接触面，做正功 6. 2023年5月17日10时49分，长征三号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，若长征三号乙运载火箭在地面时，地球对它的万有引力大小为F，地球可视为球体，则当长征三号乙运载火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的末端，B在杆的中点处。则杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中（　　） A. A、B均做匀速直线运动 B. A的线速度比B的大 C. A的角速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小 8. 如图，荡秋千的小红由最低点荡到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做正功，重力势能增大 B. 重力的瞬时功率先增大后减小 C. 重力的瞬时功率一直减小 D. 重力做负功，重力势能减小 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 9. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做同方向的匀速圆周运动，则它们的（　　） A. 向心力大小不相同 B. 周期不同 C. 线速度大小不相同 D. 角速度不相同 10. 质量为m的物体，以的加速度由静止竖直向上做匀加速直线运动，上升高度为h的过程中，下面说法正确的是（　　） A. 物体的重力势能减小了mgh B. 物体的机械能增加了 C. 物体的动能增加了 D. 物体的机械能增加了 11. 2024年2月10日是“天问一号”火星环绕器环火三周年纪念日。3年前“天问一号”火星探测器成功实施制动捕获后，进入环绕火星椭圆轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。要完成探测任务，探测器需经历如图所示变轨过程，轨道I为圆轨道，轨道Ⅱ、轨道Ⅲ为椭圆轨道，三条轨道相切于P点。关于探测器，下列说法不正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道Ⅲ上的周期 B. 探测器在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C. 探测器在轨道Ⅰ上经过P点的速度小于轨道Ⅱ上经过P点的速度 D. 探测器在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于轨道Ⅱ上经过P点的加速度 12. 质量为m的汽车在水平路面上启动过程中，速度—时间图像如图所示，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段与t轴平行，下述说法中错误的是（　　） A. 时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B. 时间内汽车牵引力不断减小 C. 时间内汽车牵引力做功为 D. 时间内汽车牵引力大于其所受阻力 三、填空实验题（每空2分，共12分） 13. 图甲是“研究物体平抛运动”的实验装置图，通过描点画出小球平抛的运动轨迹。 (1)下列是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。 A．斜槽轨道要求尽可能光滑 B．安装斜槽轨道时，其末端必须保持水平 C．小球应从不同高度由静止释放 D．描绘小球的运动轨迹时，应该用直线连接各点 (2)按正确实验操作，得到小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图乙中图像能说明平抛小球运动轨迹的是_____。 A．B．C．D． (3)图丙是某同学根据实验画出的小球平抛的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取两点、，测得、两点纵坐标，，、两点的水平间距。则小球的初速度大小为_____。（结果保留两位有效数字） 14. 如图是某小组验证动能定理的实验装置，在滑块上安装一遮光条与拉力传感器，把滑块放在水平气垫导轨上，通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电门安装在B处。测得滑块（含遮光条和拉力传感器）质量为M、钩码的总质量为m、遮光条的宽度为d，当地的重力加速度为g。当气垫导轨充气后，将滑块在图示A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为Δt。 （1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M？________（填“是”或“否”）； （2）测得AB之间的距离为L，则对滑块验证动能定理的表达式为___________（用以上对应物理量的符号表示）； （3）为减小实验误差，可采取的方法是___________ A. 增大AB之间的距离 B. 减少钩码的总质量 C. 增大滑块的质量 D. 增大遮光条的宽度 四、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 将一个物体以20m/s的速度从20m的高处水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）落地时它的速度大小； （2）落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ的正切值。 16. 一个质量为150的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，。求各力对雪橇做的总功。 17. 如图甲所示，质量的物体静止在光滑的水平面上，时刻，物体受到一个变力作用，s时，撤去力，某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，取10m/s2，求： （1）变力做的功； （2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率； （3）物体回到出发点的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $