陜西省西安市臨潼區(qū)2023-2024學年高一下學期期末質(zhì)量監(jiān)測物理試卷（解析版）

LT2023~2024學年度第二學期期末質(zhì)量監(jiān)測高一物理試題注意事項：1.本試題共6頁，滿分，100分，時間75分鐘。2.答卷前，考生務必將自己的姓名和準考證號填寫在答題卡上。3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理試題不回收。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計46分。第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分）1.中國著名科學家錢學森于20世紀40年代提出“助推—滑翔”彈道設想。這種彈道的特點是將兩種導彈的軌跡融合在一起，使之既有設突防性能力，又兼具靈活性。如圖所示，是分析導彈運行的軌跡示意圖，其中導彈在各點的速度v和所受合外力F關系可能正確的是（）A.目標點 B.中段變軌點 C.末端機動點 D.導彈最高點【答案】B【解析】【詳解】做曲線運動的物體的速度方向沿軌跡的切線方向，所受的合外力指向軌跡的凹側(cè)，由圖可知導彈在中段變軌點的速度v和所受合外力F關系正確。故選B。2.關于萬有引力與天體，下列說法正確的是（）A.第谷測量大量行星運行的數(shù)據(jù)并據(jù)此推理出了行星運動定律B.由可知，兩物體緊靠在一起時，萬有引力非常大C.牛頓在實驗室里通過測量幾個鉛球之間的萬有引力，得出引力常量的數(shù)值D.所有行星繞太陽運動的軌跡都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上【答案】D【解析】【詳解】A．開普勒測量大量行星運行的數(shù)據(jù)并據(jù)此推理出了行星運動定律，A錯誤。B．由可知，兩物體緊靠在一起時，萬有引力不適用，B錯誤；C．牛頓在實驗室里通過測量幾個鉛球之間的萬有引力，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，沒有得出引力常量的數(shù)值，C錯誤；D．所有行星繞太陽運動的軌跡都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上，D正確。故選D。3.如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑步是身體耐力訓練的一種有效方法。如果受訓者拖著輪胎在水平直道上運動了100m，那么下列說法正確的是（）A.摩擦力對輪胎做正功 B.重力對輪胎做負功C.拉力對輪胎做負功 D.支持力對輪胎不做功【答案】D【解析】【詳解】A．輪胎受到地面的摩擦力方向與位移方向相反，則輪胎受到地面的摩擦力對輪胎做負功，故A錯誤；B．輪胎受到的重力豎直向下，而輪胎的位移沿水平方向，則輪胎在豎直方向上沒有發(fā)生位移，重力不做功，故B錯誤；C．拉力與位移方向的夾角是銳角，所以拉力對輪胎做正功，故C錯誤；D．輪胎受到地面的支持力豎直向上，而輪胎的位移沿水平方向，則輪胎在豎直方向上沒有發(fā)生位移，支持力不做功，故D正確。故選D。4.無鏈自行車就是用軸和齒輪組合代替鏈條和鏈輪組合，和普通鏈條自行車相比，其它的部件是一樣的，但是改變了傳動的方式。如圖所示，是無鏈條自行車用軸和齒輪組合部分的傳動原理圖，圓錐齒輪a和圓錐齒輪c彼此完全咬合，a的齒數(shù)是40，c的齒數(shù)是20，則圓錐齒輪a和圓錐齒輪c的線速度之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，兩個齒輪之間屬于齒輪傳動，其兩齒輪邊緣的線速度大小相等。故選A。5.圓盤餐桌的上面有一直徑為1m的轉(zhuǎn)盤，可繞盤中心的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一小物塊放在轉(zhuǎn)盤邊緣后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，并逐漸增大轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速增大到一定程度時，小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落。已知小物塊和轉(zhuǎn)盤表面的動摩擦因數(shù)為0.8，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取，要使小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度至少為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】要使小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落，則解得轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度至少為故選D。6.如圖所示，質(zhì)量的小球，從離桌面高處由靜止下落，桌面離地面的高度，若以桌面為參考平面，重力加速度，下列說法正確的是（）A.小球在A點的重力勢能為36JB.小球在桌面上的重力勢能為0JC.整個下落過程中重力勢能減少了20JD.若改變所選擇的參考平面，小球在A、B點的重力勢能不變【答案】B【解析】【詳解】A．若以桌面為參考平面，小球在A點的重力勢能為A錯誤；B．若以桌面為參考平面，小球在桌面上的重力勢能為B正確；C．若以桌面為參考平面，小球在B點的重力勢能為整個下落過程中重力勢能的減少量為C錯誤；D．若改變所選擇的參考平面，根據(jù)則小球在A、B點的重力勢能改變，D錯誤。故選B。7.如圖所示，某同學在操場上練習投擲鉛球，將鉛球從某一水平面的A點以仰角斜向上拋出，鉛球運動過程中經(jīng)過同一水平面上與A點相距的B點，且最高點距AB水面5m。忽略空氣阻力，則（）A.鉛球從A到B的運動時間為4sB.鉛球在最高點的速度大小為20m/sC.保持投擲的速度大小不變，增大仰角，鉛球從拋出到經(jīng)過同一水平面時運動的水平距離增大D.保持投擲的速度大小不變，增大仰角，鉛球從拋出到經(jīng)過同一水平面時運動的時間增大【答案】D【解析】【詳解】A．鉛球在豎直方向做豎直上拋運動，根據(jù)對稱性可得鉛球從A到B的運動時間為A錯誤；B．鉛球在水平方向的速度為在最高點豎直方向速度為零，則鉛球在最高點的速度大小為，B錯誤；C．根據(jù)運動的分解可得鉛球運動的時間可得水平距離由數(shù)學知識可知時，水平距離有最大值，C錯誤；D．根據(jù)可知增大仰角θ，鉛球的運動時間增大，D正確。故選D。8.如圖所示，下列有關生活中圓周運動實例分析，說法正確的是（）A.甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，處于超重狀態(tài)B乙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對內(nèi)輪緣會有擠壓作用C.丙圖中，脫水筒的脫水原理是由于衣服受到離心力作用，把水從衣服甩出D.丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時水對桶底的壓力可能為零【答案】AD【解析】【詳解】A．甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，向心力加速度豎直向上，指向圓心，處于超重狀態(tài)，A正確；B．乙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力與支持力的合力不足以提供向心力，所以外軌對外輪緣會有擠壓作用，B錯誤；C．兩圖中，脫水筒脫水原理是附著在衣服上的水做離心運動被甩出，不是受離心力作用，C錯誤；D．丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時自身重力提供向心力，即時，水對桶底壓力為零，D正確。故選AD9.2024年4月26日神舟十八號載人飛船與天和核心艙進行了對接，如圖為飛船運行與交會對接過程示意圖，橢圓軌道1為飛船對接前的運行軌道，點是軌道1的近地點，離地高度可忽略不計。圓形軌道2距地面高度為，是天和核心艙的運行軌道，P點是1、2軌道的切點，也是交會點。已知地球半徑為，下列說法正確的是（）A.飛船從軌道1變軌到軌道2需要在交會點P點點火加速B.天和核心艙在軌道2上的速度一定大于軌道1上的速度C.飛船在軌道1上P點的加速度大小等于在軌道2上P點的加速度大小D.飛船在軌道1上與在軌道2上運動的周期之比為【答案】ACD【解析】【詳解】A．飛船從軌道1變軌到軌道2需要在交會點P點點火加速，A正確；B．若經(jīng)過Q點做圓軌道3，根據(jù)可得可知在圓軌道3的速度大于圓軌道2的速度，而從圓軌道3進入軌道1要在Q點加速，可知在軌道1上Q點的速度大于圓軌道2的速度，選項B錯誤；C．設對接前天和核心艙的向心加速度大小為，則解得飛船在軌道1上P點的加速度大小等于在軌道2上P點的加速度大小，C正確；D．假設飛船在軌道1上與在軌道2上運動的周期分別為T1、T2，根據(jù)開普勒第三定律有解得D正確。故選ACD10.如圖，ab、cd為在同一豎直面內(nèi)的兩光滑水平軌道，兩軌道間的豎直距離為h。軌道上有兩個可視為質(zhì)點的物體A和B，質(zhì)量均為m，它們通過一根繞過定滑輪的不可伸長的輕繩相連接?，F(xiàn)用水平向右的拉力拉著物塊A，使A、B一起運動，當輕繩OB與水平軌道的夾角時，撤掉拉力，此時物體A在cd軌道運動的速率為v，設繩長BO遠大于滑輪直徑，不計輕繩與滑輪間的摩擦，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.當輕繩OB與水平軌道夾角為30°時，物體B的速度大小為B.當輕繩OB與水平軌道夾角為90°時，物體B的速度大小為C.輕繩OB與水平軌道夾角從30°到90°的過程中，輕繩對B做的功為D.輕繩OB與水平軌道夾角從30°到90°的過程中，輕繩對B做的功為【答案】BD【解析】【詳解】A．當輕繩OB與水平軌道夾角為30°時，物體B的速度大小選項A錯誤；B．當輕繩OB與水平軌道夾角為90°時，此時物體A的速度為零，從撤去外力到該位置由機械能守恒定律解得物體B的速度大小為選項B正確；CD．輕繩OB與水平軌道夾角從30°到90°的過程中，輕繩對B做的功為選項C錯誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，計18分）11.某同學利用如下所示裝置研究“平拋運動的特點”。（1）如甲圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，球B將水平飛出，同時球A被松開，兩球同時落到地面，說明球B在豎直方向做_____運動。（2）如乙圖所示，將兩個完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平。把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，觀察到球1落到水平木板上擊中球2，說明球1水平方向做_____運動。（3）該同學用圖丙裝置繼續(xù)做平拋運動實驗，A、B、C為小球運動軌跡的三個點，如圖丁所示，則由圖中的數(shù)據(jù)可求得：（?。傩∏驈腂運動到C的時間_____s；②小球運動到B點時的速度大小為_____m/s?！敬鸢浮浚?）自由落體（2）勻速直線（3）①.0.2②.5【解析】【小問1詳解】該實驗中兩球同時落地，說明豎直方向的運動相同，即說明球B豎直方向的運動性質(zhì)是自由落體運動?！拘?詳解】該實驗中球A落到水平木板上擊中球B，說明兩球在水平方向的運動完全相同，說明球A水平方向的運動性質(zhì)是勻速直線運動?！拘?詳解】[1]豎直方向，根據(jù)解得[2]小球平拋運動的初速度為B點的豎直方向的速度為則B點的速度為12.在驗證機械能守恒定律的實驗中，所用電源的頻率為50Hz。某同學選擇了一條點跡清晰的紙帶，用刻度尺測得各計數(shù)點到O點的距離，如圖乙所示，圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C分別是每打兩個點取出的計數(shù)點。重力加速度取。（1）從下列選項中選出實驗所必須的器材為_____。（填正確選項前的字母）A.電火花計時器（包括紙帶） B.重錘C.天平 D.秒表（或停表）（2）若重錘的質(zhì)量為2.00kg，當打點計時器打下B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了_____J此時重錘的動能比開始下落時增加了_____J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）測量從第一個點到其余各點的下落高度，并計算對應速度然后以為縱軸，以為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像，如圖丙所示。若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過原點且斜率_____的直線，則驗證了機械能守恒定律。（4）另一同學分析自己的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)重錘重力勢能的減少量小于動能的增加量，下列對造成該實驗結(jié)果的原因分析正確的是_____（填正確選項前的字母）A.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力B.選用重錘的質(zhì)量過大C.交流電源的頻率大于50HzD.交流電源的頻率小于50Hz【答案】（1）AB（2）①.3.70②.3.35（3）或19.6（4）D【解析】【小問1詳解】AB．需要使用打點計時器（包括紙帶）打出紙帶計算速度，需要使用重錘拖動紙帶，AB正確；C．要驗證因重錘質(zhì)量m被約去，可以直接驗證重錘質(zhì)量可以不用測量，天平不是必須的器材，C錯誤；D．該實驗用不到秒表（或停表），D錯誤；故選AB?！拘?詳解】[1]重錘從開始下落到打B點時，減小的重力勢能[2]B點的速度重錘的動能比開始下落時增加了聯(lián)立解得【小問3詳解】由得v2-h圖像若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過原點且斜率為的直線，則驗證了機械能守恒定律?！拘?詳解】A．空氣對重錘阻力和打點計時器對紙帶的阻力，會導致重力勢能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢能的減小量會略大于動能的增加量，A錯誤；B．驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，選擇質(zhì)量較大的重錘，不會使得重力勢能的減小量小于動能的增加量，B錯誤；CD．若交流電的頻率小于50Hz，由于速度值仍按頻率為50Hz計算，頻率的計算值比實際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動能值也就偏大，則可能出現(xiàn)重錘重力勢能的減少量小于動能的增加量，同理，交流電源的頻率大于50Hz，則頻率的計算值比實際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動能值也就偏小，則可能出現(xiàn)重力勢能的減小量會略大于動能的增加量，C錯誤，D正確。故選D。三、計算題（本大題共3小題，計36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.載人登月計劃是我國的“探月工程”計劃中實質(zhì)性的目標。假設宇航員登上月球后，以初速度水平拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t垂直落到傾角為的斜坡上。已知引力常量為G，月球的半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的密度；（3）人造衛(wèi)星繞月球表面做勻速圓周運動的最小周期T?！敬鸢浮浚?）（2）（3）?！窘馕觥俊拘?詳解】以初速度水平拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t垂直落到傾角為的斜坡上，則有，解得月球表面的重力加速度為【小問2詳解】假設月球表面一物體質(zhì)量為m，有又聯(lián)立解得月球的密度為【小問3詳解】人造衛(wèi)星繞月球表面做勻速圓周運動的最小周期等于衛(wèi)星靠近月球表面繞月球做勻速圓周運動的周期，由萬有引力提供向心力為聯(lián)立解得14.我國新能源汽車領先全球，2024年3月28日小米第一臺汽車XiaomiSU7正式上市。如圖所示，一輛質(zhì)量的小米新能源汽車在平直公路上行駛，發(fā)動機的額定功率，設汽車行駛過程中受到的阻力大小恒為。（1）在不超過額定功率的前提下，求該汽車所能達到的最大速度（2）如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動。加速度的大小為，求在發(fā)動機不超過額定功率的前提下，求汽車維持勻加速運動的時間t?！敬鸢浮浚?）20m/s（2）5.0s【解析】【小問1詳解】設汽車以額定功率啟動后達到最大速度時牽引力為，汽車達到最大速度時有而功率代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】設汽車在勻加速度運動時，牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律解得設保持勻加速的時間t，勻加速達