内容正文:
宝坻区2025—2026学年度第二学期期末练习
高一物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 关于曲线运动的有关描述,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动物体的速率一定变化
B. 平抛运动是一种变加速运动
C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向曲线内侧
D. 做匀速圆周运动的物体的速度大小和加速度大小均不变,所以也叫匀变速运动
2. 2024年10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站成功对接。对接前,飞船先到达空间站后下方约5 km处的轨道进行第一次停泊,最终在离地高度约为400 km处与空间站实现对接。飞船在该停泊轨道的运动及空间站的运动均可视为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 飞船在停泊轨道的速度比空间站小
B. 飞船在停泊轨道的加速度比空间站大
C. 空间站的运动周期大于同步卫星的周期
D. 飞船在停泊轨道需减速才能与空间站实现对接
3. 一汽车发动机的额定功率为80 kW,汽车在水平路面上以72 km/h的速度匀速直线行驶时,受到的阻力大小为2×103 N。则这辆汽车匀速行驶时发动机的实际功率为( )
A. 60 kW B. 80 kW C. 14.4 kW D. 40 kW
4. 如图所示,一同学从同一位置将质量相同的飞镖先后以速度和水平抛出,分别落在水平地面上的A、B两点,飞镖在空中运动的时间分别为和,运动过程中的加速度大小分别为和,重力做的功分别为和,不计空气阻力,则( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,轻杆两端分别固定着可视为质点的小球A、B,放置在光滑水平面上,杆上O点有一竖直方向的固定转动轴,A、B的质量相等,A、B到O点的距离之比为,当轻杆绕轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 小球A的周期小于小球B的周期
B. 轻杆对小球A的作用力小于对小球B的作用力
C. 小球A的线速度大小等于小球B的线速度大小
D. 小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度
二。不定项选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 在万有引力理论发现和完善的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是( )
A. 伽利略通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据
B. 开普勒通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律
C. 牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律
D. 笛卡尔提出了测量引力常量的方法并用实验测出了引力常量
7. 在忽略空气阻力的情况下,小球在如下所列运动过程中,机械能守恒的是( )
A. 小球在空中飞行的过程
B. 小球沿斜面匀速下滑的过程
C. 小球沿粗糙曲面下滑的过程
D. 悬挂的小球摆动的过程
8. 小芳同学与秋千板的总质量为m(可将其整体视为质点),她在荡秋千时,A和B分别为其运动过程中的最低点和最高点,如图所示、两根秋千绳长均为L,小芳运动到A位置时的速度大小为v。重力加速度为g,忽略空气阻力和秋千绳的重力,下列说法正确的是( )
A. A、B两点的高度差为
B. 在A位置时,小芳和秋千板的重力势能一定为零
C. 从B位置运动到A位置的过程中,重力做的功为
D. 从B位置运动到A位置的过程中,重力势能减少了
第Ⅱ卷
9. 两组同学利用相同的实验器材进行平抛运动的实验研究。
(1)第一组实验中,老师叮嘱让钢球多次从斜槽上滚下,并在白纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙的记录纸分别如图甲、乙所示,从图中可以看出同学甲的错误最可能是________,同学乙的错误最可能是________(均填正确选项前面的字母)
A、每次由静止释放小球的位置不同
B、小球与斜槽之间的摩擦力太大
C、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高
D、斜槽末端不水平
(2)若用频闪摄影方法来研究小球的平抛运动。图乙为记录下的频闪照片,x轴和y轴分别位于水平和竖直方向。已知频闪周期为T,测得平抛小球在x轴上的坐标值后,用下列各式计算水平初速度,忽略空气阻力,测量时相对误差较小的是____________
A. B. C. D.
10. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除电火花计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下列器材中,必须使用的还有____________;(选填器材前面的字母)
A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺 D. 秒表
(2)下列实验操作或数据处理,正确的是____________;
A. 释放重锤前,纸带要保持竖直
B. 实验时先松开纸带再通电
C. 电火花计时器应接在电压为8 V的交流电源上
D. 可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处理数据
(3)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒,不考虑实验中阻力,他得到的图像是____________。
A. B.
C. D.
11. 2024年5月20日11时06分,“北京三号C星星座”卫星进入预定轨道围绕地球做匀速圆周运动,卫星的轨道半径为。已知地球质量为、半径为、自转周期为,引力常量为。求:
(1)卫星运行速度的大小;
(2)地球两极处重力加速度的大小与地球赤道处重力加速度的大小。
12. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R =0.5m。一个质量为m=1kg可视为质点的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向左速度后脱离弹簧,它经过B点后沿半圆形圆弧导轨恰能运动到达最高点C。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)物体到达B点时速度的大小;
(2)弹簧被压缩至A点时弹性势能Ep。
13. 如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆轨道相切于B点,一质量m=2 kg的滑块(视为质点)从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道BC后从C点离开做平抛运动落到河对岸的水平地面上。已知光滑圆轨道的半径R=0.8 m,水平轨道BC的长度s=0.7 m,C点到对面河岸的水平距离d=3 m,河岸边缘D点与水平轨道BC的高度差h=5 m,取重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力。
(1)求滑块第一次经过B点时对轨道的压力;
(2)若滑块恰好落在河岸边缘D点,求滑块经过C点时的速度;
(3)若滑块恰好落在河岸边缘D点,求滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
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宝坻区2025—2026学年度第二学期期末练习
高一物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 关于曲线运动的有关描述,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动物体的速率一定变化
B. 平抛运动是一种变加速运动
C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向曲线内侧
D. 做匀速圆周运动的物体的速度大小和加速度大小均不变,所以也叫匀变速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.做曲线运动物体的速度方向时刻在变化,但速率不一定变化,例如匀速圆周运动的速率就恒定,故A错误;
B.平抛运动仅受重力的作用,加速度恒为g,是匀变速曲线运动,故B错误;
C.曲线运动的轨迹向合外力方向偏转,所以合外力方向始终指向运动轨迹的凹侧(内侧),故C正确;
D.匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心,时刻在变化,所以加速度不恒定,属于变加速运动,而非匀变速运动,故D错误。
故选C。
2. 2024年10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站成功对接。对接前,飞船先到达空间站后下方约5 km处的轨道进行第一次停泊,最终在离地高度约为400 km处与空间站实现对接。飞船在该停泊轨道的运动及空间站的运动均可视为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 飞船在停泊轨道的速度比空间站小
B. 飞船在停泊轨道的加速度比空间站大
C. 空间站的运动周期大于同步卫星的周期
D. 飞船在停泊轨道需减速才能与空间站实现对接
【答案】B
【解析】
【详解】A.由万有引力提供向心力,即
可得
飞船停泊轨道的轨道半径小于空间站轨道半径,轨道半径越小线速度越大,故飞船在停泊轨道的速度比空间站大,故A错误;
B.由,可知轨道半径越小加速度越大,故飞船在停泊轨道的加速度比空间站大,故B正确;
C.空间站轨道高度约400 km,远小于同步卫星的轨道高度(约36000 km),即空间站轨道半径小于同步卫星轨道半径,由
可知轨道半径越小周期越小,故空间站的运动周期小于同步卫星的周期,故C错误;
D.飞船在低的停泊轨道要抬升轨道到空间站所在的高轨道,需要加速做离心运动才能实现对接,减速会做向心运动降低轨道,无法完成对接,故D错误。
故选B。
3. 一汽车发动机的额定功率为80 kW,汽车在水平路面上以72 km/h的速度匀速直线行驶时,受到的阻力大小为2×103 N。则这辆汽车匀速行驶时发动机的实际功率为( )
A. 60 kW B. 80 kW C. 14.4 kW D. 40 kW
【答案】D
【解析】
【详解】发动机的实际功率应由当前工况下的牵引力和速度计算。汽车匀速直线行驶,牵引力与阻力大小相等,有
速度
发动机的实际功率
故选D。
4. 如图所示,一同学从同一位置将质量相同的飞镖先后以速度和水平抛出,分别落在水平地面上的A、B两点,飞镖在空中运动的时间分别为和,运动过程中的加速度大小分别为和,重力做的功分别为和,不计空气阻力,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】D.两飞镖抛出后均做平抛运动,则加速度相等,即
选项D错误;
C.两飞镖从同一高度飞出,则根据
可知
选项C错误;
A.根据
可知
选项A正确;
B.根据
W=mgh
可知
选项B错误。
故选A。
5. 如图所示,轻杆两端分别固定着可视为质点的小球A、B,放置在光滑水平面上,杆上O点有一竖直方向的固定转动轴,A、B的质量相等,A、B到O点的距离之比为,当轻杆绕轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 小球A的周期小于小球B的周期
B. 轻杆对小球A的作用力小于对小球B的作用力
C. 小球A的线速度大小等于小球B的线速度大小
D. 小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.两球同轴转动,角速度相等,则小球A的周期等于小球B的周期,选项A错误;
B.根据
可知,轻杆对小球A的作用力小于对小球B的作用力,选项B正确;
C.根据
可知小球A的线速度大小小于小球B的线速度大小,选项C错误;
D.根据
小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度,选项D错误。
故选B。
二。不定项选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 在万有引力理论发现和完善的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是( )
A. 伽利略通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据
B. 开普勒通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律
C. 牛顿在前人的工作基础上总结出了万有引力定律
D. 笛卡尔提出了测量引力常量的方法并用实验测出了引力常量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.积累了大量准确行星运动观测数据的是天文学家第谷,不是伽利略,故A错误;
B.开普勒通过研究第谷留下的行星观测记录,总结发现了行星运动三大定律,故B正确;
C.牛顿在前人(开普勒、第谷等)的研究基础上,总结推导出了万有引力定律,故C正确;
D.最早通过实验测出引力常量的是卡文迪许,不是笛卡尔,故D错误。
故选BC。
7. 在忽略空气阻力的情况下,小球在如下所列运动过程中,机械能守恒的是( )
A. 小球在空中飞行的过程
B. 小球沿斜面匀速下滑的过程
C. 小球沿粗糙曲面下滑的过程
D. 悬挂的小球摆动的过程
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球在空中飞行的过程中只有重力做功,机械能守恒,故A正确;
B.小球沿斜面匀速下滑的过程重力势能减小,动能不变,所以机械能减小,故B错误;
C.小球沿粗糙曲面下滑的过程重力和摩擦力做功,机械能不守恒,故C错误;
D.悬挂的小球摆动的过程,只有重力做功,机械能守恒,故D正确。
故选AD。
8. 小芳同学与秋千板的总质量为m(可将其整体视为质点),她在荡秋千时,A和B分别为其运动过程中的最低点和最高点,如图所示、两根秋千绳长均为L,小芳运动到A位置时的速度大小为v。重力加速度为g,忽略空气阻力和秋千绳的重力,下列说法正确的是( )
A. A、B两点的高度差为
B. 在A位置时,小芳和秋千板的重力势能一定为零
C. 从B位置运动到A位置的过程中,重力做的功为
D. 从B位置运动到A位置的过程中,重力势能减少了
【答案】AD
【解析】
【详解】A.从A到B由机械能守恒定律
解得A、B两点的高度差为
故A正确;
B.因零重力势能点的选取不确定,则在A位置时,小芳和秋千板的重力势能不一定为零,故B错误;
CD.从B位置运动到A位置的过程中,重力做的功为
重力势能减少了,故C错误,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷
9. 两组同学利用相同的实验器材进行平抛运动的实验研究。
(1)第一组实验中,老师叮嘱让钢球多次从斜槽上滚下,并在白纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙的记录纸分别如图甲、乙所示,从图中可以看出同学甲的错误最可能是________,同学乙的错误最可能是________(均填正确选项前面的字母)
A、每次由静止释放小球的位置不同
B、小球与斜槽之间的摩擦力太大
C、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高
D、斜槽末端不水平
(2)若用频闪摄影方法来研究小球的平抛运动。图乙为记录下的频闪照片,x轴和y轴分别位于水平和竖直方向。已知频闪周期为T,测得平抛小球在x轴上的坐标值后,用下列各式计算水平初速度,忽略空气阻力,测量时相对误差较小的是____________
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. D ②. A (2)D
【解析】
【小问1详解】
[1] A.每次由静止释放小球的位置不同,小球每次从斜槽末端抛出时速度大小不同,即小球每次运动的抛物线轨迹不同,从而使记录的点迹呈现无规律的情况,不符合图甲出现的错误,故A错误;
B.小球与斜槽之间摩擦力太大对实验无影响,不会出现图甲中的错误,故B错误;
C.小球从斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高,从斜槽末端抛出时速度较大,会使记录的点迹所描绘的抛物线开口较大,不会出现图甲中的错误,故C错误;
D.斜槽末端不水平,使得小球抛出时速度方向不水平,该错误会造成图甲出现的点迹情况,故D正确。
故选D。
[2]通过以上分析可知,每次由静止释放小球的位置不同会导致记录的点迹无规律,对应图乙点迹情况,其他错误不造成图乙出现的现象。
故选A。
【小问2详解】
为了减小测量时的相对误差,应选择测量值较大的坐标值来计算水平初速度,在选项中是最大的测量值,因此使用计算水平初速度相对误差较小。
10. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除电火花计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下列器材中,必须使用的还有____________;(选填器材前面的字母)
A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺 D. 秒表
(2)下列实验操作或数据处理,正确的是____________;
A. 释放重锤前,纸带要保持竖直
B. 实验时先松开纸带再通电
C. 电火花计时器应接在电压为8 V的交流电源上
D. 可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带来处理数据
(3)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒,不考虑实验中阻力,他得到的图像是____________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)AC (2)AD (3)A
【解析】
【小问1详解】
AB.为了减小空气阻力的影响,应选用质量大、体积小的重锤,即铁质重锤,故A正确,B错误;
C.验证机械能守恒定律实验中,需要测量重锤下落的高度和瞬时速度,高度需要用刻度尺来测量,故C正确;
D.由于打点计时器本身就是计时仪器,因此不需要秒表,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
A.释放重锤前,纸带应保持竖直,这样可以减小纸带与限位孔之间的摩擦,故A正确;
B.实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,故B错误;
C.电火花计时器应接在的交流电源上,故C错误;
D.若纸带第一、二两点间的距离接近(即),说明重锤在打第一个点的瞬间初速度为零,此纸带可用于验证,故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
若机械能守恒,根据物理规律有
整理可得:
可知与成正比,图像是一条过原点的倾斜直线。
故选A。
11. 2024年5月20日11时06分,“北京三号C星星座”卫星进入预定轨道围绕地球做匀速圆周运动,卫星的轨道半径为。已知地球质量为、半径为、自转周期为,引力常量为。求:
(1)卫星运行速度的大小;
(2)地球两极处重力加速度的大小与地球赤道处重力加速度的大小。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)令北京三号C星星座的质量为,由万有引力提供向心力,则有
解得
(2)设地球两极处重力加速度为,物体的质量为,由万有引力提供重力,则有
解得
设地球赤道处重力加速度为,由万有引力提供重力和向心力,则有
解得
12. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R =0.5m。一个质量为m=1kg可视为质点的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向左速度后脱离弹簧,它经过B点后沿半圆形圆弧导轨恰能运动到达最高点C。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)物体到达B点时速度的大小;
(2)弹簧被压缩至A点时弹性势能Ep。
【答案】(1)5m/s;(2)12.5J
【解析】
【详解】(1)恰好到达C点时
从B到C的过程中,根据动能定理
解得
(2)根据机械能守恒定律可知
解得
13. 如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆轨道相切于B点,一质量m=2 kg的滑块(视为质点)从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道BC后从C点离开做平抛运动落到河对岸的水平地面上。已知光滑圆轨道的半径R=0.8 m,水平轨道BC的长度s=0.7 m,C点到对面河岸的水平距离d=3 m,河岸边缘D点与水平轨道BC的高度差h=5 m,取重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力。
(1)求滑块第一次经过B点时对轨道的压力;
(2)若滑块恰好落在河岸边缘D点,求滑块经过C点时的速度;
(3)若滑块恰好落在河岸边缘D点,求滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)60 N,竖直向下
(2)3 m/s,方向水平向右。
(3)0.5
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由机械能守恒定律有
解得vB=4m/s
在B点,由牛顿第二定律有
解得FN=60N
由牛顿第三定律可知,滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小,方向竖直向下。
【小问2详解】
滑块从C点运动到D点,做平抛运动,有,
解得vC=3m/s,方向水平向右。
【小问3详解】
滑块在水平轨道BC上运动,由动能定理有
解得μ=0.5
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