河南省鄭州市2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題含解析

PAGE17-河南省鄭州市2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題（含解析）第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.—輛汽車在水平馬路上轉彎，沿曲線由M向N行駛，速度漸漸減小。圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】AD．物體做曲線運動時，合力指向軌跡內側，故AD錯誤；BC．汽車沿曲線由M向N行駛，做出速度方向如上圖所示，速度漸漸減小，說明合力與速度夾角為鈍角，故C正確，B錯誤。故選C。2.游泳運動員以恒定的速率垂直于河岸渡河，當水速突然變大時，對運動員渡河時間和經歷的路程產生的影響是()A.路程變大，時間延長 B.路程變大，時間不變C.路程變大，時間縮短 D.路程和時間均不變【答案】B【解析】【詳解】游泳運動員實際參加了兩個分運動，沿垂直于河岸方向的勻速運動和沿水流方向的勻速運動，兩分運動同時發(fā)生，互不影響，因而渡河時間等于沿垂直于河岸方向分運動的時間；水流的速度突然變大時，對垂直河岸的運動沒有影響，又游泳運動員的速度是恒定的，所以渡河的時間是不變的．沿水流方向速度增大，相等時間內沿水流方向位移增大，路程增大，故B正確，ACD錯誤．3.如圖所示是洗衣機的脫水桶，在甩干衣服時，脫水桶繞豎直軸勻速轉動，衣服緊貼脫水桶的側壁并隨之轉動。下列說法正確的是（）A.衣服對桶壁的壓力供應向心力B.衣服所受重力和靜摩擦力的合力為零C.衣服所受的靜摩擦力供應向心力D.水滴受到的離心力大于它所需的向心力，所以沿切線方向甩出【答案】B【解析】【詳解】ABC．物體做勻速圓周運動的向心力由合力供應，衣服受重力、桶壁的支持力和靜摩擦力，重力和靜摩擦力平衡，合力為零，桶壁對衣服的支持力供應衣服做圓周運動的向心力，故AC錯誤，B正確；D．水滴與衣服間的附著力小于水滴做圓周運動所須要的向心力，則水滴做離心運動，水滴沿切線方向甩出，脫水過程中，水滴做離心運動，但是沒有離心力這個物理量，故D錯誤。故選B。4.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，依據開普勒行星運動定律可知：A.太陽位于木星運行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D.相同時間內,火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積【答案】C【解析】太陽位于木星運行軌道的焦點位置，選項A錯誤；依據開普勒行星運動其次定律可知，木星和火星繞太陽運行速度的大小不是始終相等，離太陽較近點速度較大，較遠點的速度較小，選項B錯誤；依據開普勒行星運動第三定律可知，木星與火星公轉周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方，選項C正確；依據開普勒行星運動其次定律可知，相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積相等，但是不等于木星與太陽連線掃過面積，選項D錯誤；故選C.5.如圖所示，以速度沿水平方向拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為的斜面上，這段飛行所用的時間為（?。ǎ〢. B. C. D.2s【答案】A【解析】【詳解】設物體垂直撞在斜面上時的速度為v，則水平分速度為豎直分速度為聯立解得依據代入數據解得故選A。6.如圖所示，是地球赤道上空的近地衛(wèi)星A和地球的同步衛(wèi)星B的運動示意圖。若它們的運動均可視為勻速圓周運動，比較這兩個衛(wèi)星的運動狀況，以下推斷正確的是（）A.兩衛(wèi)星線速度的大小關系為B.兩者向心加速度大小關系為C.兩衛(wèi)星的運行速度均大于第一宇宙速度D.同步衛(wèi)星的周期和地球自轉周期相同，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小【答案】B【解析】【詳解】ABC．依據可得因為rB>rA>R，則且兩衛(wèi)星的運行速度均小于第一宇宙速度，選項AC錯誤，B正確；D．同步衛(wèi)星的周期和地球自轉周期相同，依據可知，高度和速度都是固定的值，選項D錯誤。故選B。7.如圖所示,長0.5m的輕質細桿,一端固定有一個質量為3kg的小球,另一端由電動機帶動,使桿繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動,小球的速率為2m/s．取g=10m/s2,下列說法正確的是A.小球通過最高點時,對桿的拉力大小是24NB.小球通過最高點時,對桿的壓力大小是6NC.小球通過最低點時,對桿的拉力大小是24ND.小球通過最低點時,對桿的拉力大小是6N【答案】B【解析】【詳解】AB．設在最高點桿子表現為拉力，則有：代入數據得：F=-6N，則桿子表現為支持力，大小為6N．所以小球對桿子表現為壓力，大小為6N．故A錯誤，B正確．CD．在最低點桿子表現為拉力，有：代入數據得：F=54N．故C錯誤，D錯誤．8.如圖，彈性輕繩的一端套在手指上，另一端與彈力球連接，用手將彈力球以某一豎直向下的初速度拋出，拋出后手保持不動。從球拋出瞬間至球第一次到達最低點的過程中（彈性輕繩始終在彈性限度內，不計空氣阻力）。下列說法正確的是（）A.繩剛伸直時，球的速度最大B.該過程中，球的機械能守恒C.該過程中，重力對球做的功大于球克服彈性繩的拉力做的功D.該過程中，球的動能和重力勢能之和減小【答案】D【解析】【詳解】A．繩伸直前，球在做加速運動．繩伸直以后，起先階段，重力大于繩的拉力，合力向下，球的速度增大，球的動能增大，當重力與拉力相等時球的速度最大，動能最大，故A錯誤；B．由于繩的拉力對球做負功，所以球的機械能減小，故B錯誤；C．該過程由動能定理可知變形可得分析上述表達式可知重力對球做的功小于球克服繩的拉力做的功，故C錯誤；D．由于只有重力和彈性繩的彈力做功，所以球、繩和地球組成的系統機械能守恒，則輕繩的彈性勢能、小球的動能和重力勢能之和保持不變，因細繩彈性能始終增大，則小球的動能和重力勢能之和始終減小，故D正確。故選D。9.如圖所示，質量相同的兩球P、Q均處于靜止狀態(tài)，現用小錘打擊彈性金屬片，使球P沿水平方向彈出，球Q同時被松開而自由下落，則（）A.兩物體落地時速度相同B.從起先至落地，重力對它們做功相同C.下落過程中，兩球的重力平均功率相同D.下落至相同高度時，兩球的重力瞬時功率不同【答案】BC【解析】【詳解】A．兩球落地時的豎直速度相同，但是由于P有水平速度，則兩物體落地的速度不相同，選項A錯誤；B．依據W=mgh可知從起先至落地，重力對它們做功相同，選項B正確；C．由于兩球同時落時，且重力做功相同，依據，所以重力做功的平均功率相同，故C正確；D．由于下落至相同高度時豎直分速度相同，依據P=mgvy，所以兩球的重力的瞬時功率相同，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內做勻速圓周運動，則它們的（）A.周期不相同 B.線速度的大小不相等C.角速度的大小相等 D.向心加速度的大小相等【答案】BC【解析】【詳解】AC．小球圓周運動的向心力由重力和繩拉力的合力供應，繩與豎直方向的夾角為θ，如圖所示對小球依據牛頓其次定律得因為小球在同一平面內做圓周運動，則由題意知，小球圓周運動半徑，其中h為運動平面到懸點的距離，解得因為h相同，則角速度大小相等，而依據知，角速度相等，周期相等，故A錯誤，C正確；B．依據v=rω知，兩球的角速度相等，轉動的半徑不等，則線速度大小不等，故B正確；D．依據a=rω2知，轉動的半徑不等，角速度相等，則向心加速度大小不等，故D錯誤。故選BC。11.水平路面上有一質量為1kg的玩具小車由靜止起先沿直線啟動。其運動的v-t圖象如圖所示，圖中0~2s時間段圖象為直線，2s后發(fā)動機的輸出功率保持不變。已知玩具小車行駛中的阻力恒為2N，則下列說法正確的是（）A.2s后牽引力功率為12WB.玩具小車運動的最大速度C.0~2s內牽引力所做的功為18JD.2~4s內牽引力所做的功為60J【答案】BD【解析】【詳解】A．前2s小車做勻加速直線運動，加速度大小為由牛頓其次定律可得代入數值可得由功率表達式可知故A錯誤；B．玩具小車勻速運動時，牽引力等于阻力，此時速度最大，最大速度故B正確；C．0~2s內位移牽引力所做的功為故C錯誤；D．2~4s內功率恒定，牽引力所做的功為故D正確。故選BD。12.如圖所示，一個質量為m的物體（可視為質點）以某一速度從A點沖上傾角為的固定斜面，其運動的加速度大小為0.6g（g為重力加速度，?。撐矬w在斜面上能上升的最大高度為h，則在這個過程中物體的（）A.重力勢能增加了mgh B.動能損失了1.1mghC.機械能損失了0.2mgh D.整個過程中物體的機械能守恒【答案】AC【解析】【詳解】A．物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢能增加了△EP=mgh故A正確；B．由動能定理可知，動能損失量為合外力做功的大小，即故B錯誤；D．由牛頓其次定律得mgsin30°+f=m×06g解得摩擦力f=0.1mg此過程有除重力做功以外摩擦力做功，機械能不守恒，故D錯誤；C．由功能關系知，機械能的損失量為△E=fs=0.1mg×2h=0.2mgh故C正確。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、試驗題（本題共2小題，共14分。請按題目要求作答。）13.在“探究平拋運動規(guī)律”的試驗中，某同學將斜槽固定在桌子邊緣，將貼有方格紙的方木板靠近斜槽固定，方格紙的橫線與小球出射方向平行，每個格的邊長。正確調整后進行試驗，讓小球從斜槽上某一位置滾下。（1）通過試驗得到小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點；以小球平拋運動的起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，下面圖象中可能正確反映小球運動軌跡的是_______；（2）某同學選取了小球在運動途中的三個位置，如圖所示，則該小球做平拋運動的初速度為_______；B點的豎直分速度為_______。（g?。敬鸢浮?1).A(2).1.5m/s(3).2.0m/s【解析】【詳解】(1)[1]依據平拋運動規(guī)律得：水平方向有x=v0t豎直方向有y=gt2聯立得可知y-x圖象是拋物線，故A正確，BCD錯誤；

故選A。

(2)[2][3]豎直方向有△y=y2-y1=gT2依據圖知△y=（5×5-3×5）cm=10cm=0.1m可得T=0.1s故小球平拋初速度小球過B點的豎直分速率14.如圖所示，用光電門等器材驗證機械能守恒定律。直徑為d、質量為m的金屬小球從A點由靜止釋放，下落過程中經過A點正下方的位置B，B處固定有光電門，測得AB間的距離為H（），光電門測出小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g，則(1)小球通過光電門B時的速度表達式_____；(2)多次變更高度H，重復上述試驗，描點作出隨H的變更圖象如圖所示，若作出的圖線為通過坐標原點的直線，且斜率為______（表達式用已給的物理量表達），可推斷小球下落過程中機械能守恒；(3)試驗中發(fā)覺動能增加量總是_______（填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢能削減量，增加下落高度后，則（）_______將（填“增加”、“減小”或“不變”）；(4)小明用AB段的運動來驗證機械能守恒時，他用，計算與B點對應的小球的瞬時速度，得到動能的增加量，你認為這種做法正確還是錯誤？答：_________?！敬鸢浮?1).(2).(3).小于(4).增加(5).錯誤【解析】【詳解】(1)[1]依據速度定義式可知小球通過光電門B時的速度。(2)[2]由機械能的表達式可知聯立可得分析上面的表達式可知斜率等于。(3)[3][4]由于該過程中有阻力做功，重力勢能一部分轉化為內能，則動能增加量總是小于重力勢能減小量，且高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，則△Ep-△Ek將增加。(4)[5]這種作法錯誤，因為用公式計算與B點對應的小球的瞬時速度，加速度為重力加速度，這樣已默認系統機械能守恒，無法進一步驗證系統機械能守恒。三、計算題（本題共4小題，共38分。解答時應寫出必要的文字說明，方程式和算步驟，只寫出最終答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必需寫出數值和單位。15.如圖所示，玩具手槍的槍管AB水平對準豎直墻面的C點，向墻面放射一子彈，子彈擊中C點正下方墻面的D點。已知A、C的距離為20m，子彈從槍口的出射速度為20m/s，不計空氣阻力，重力加速度g取，求：（1）C、D兩點間的距離；（2）子彈到達D點時的速度。【答案】（1）5m；（2）；速度方向與水平方向的夾角為且【解析】【詳解】（1）由平拋運動規(guī)律得代入數據得（2）由平拋運動規(guī)律由速度合成得設速度方向與水平方向的夾角為，則16.為確保彎道行車平安，汽車進入彎道前必需減速．如圖所示，AB為進入彎道前的平直馬路，BC為水平圓弧形彎道．已知彎道半徑R=24m，汽車到達A點時速度vA=16m/s，汽車質量為1.5×103kg，與路面間的動摩擦因數μ=0.6，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，若汽車進入彎道后剛好不發(fā)生側滑．求：（1）汽車在彎道上行駛時的向心力大小．（2）汽車在彎道上行駛時的線速度大?。?）汽車在AB段汽車克服摩擦力做得功．【答案】（1）汽車在彎道上行駛時的向心力大小為9×103N（2）汽車在彎道上行駛時的線速度大小為12m/s．（3）汽車在AB段汽車克服摩擦力做得功8.4×104J【解析】試題分析：（1）最大靜摩擦力供應向心力為：F=μmg帶入數據可得：F=9×103N（2）由F=m可得v==="12"m/s（3）A到B過程中，由動能定理有：W=mv2﹣mv02得：W=﹣8.4×104J所以，汽車克服摩擦力的功為8.4×104J17.卡文迪許因為測出了萬有引力常量而被稱為“能稱出地球質量的人”。在已知引力常量G時，通過視察繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的運動學量，就可以求出地球的質量，現視察到一顆人造衛(wèi)星繞地球運動的公轉周期為T，距離地球表面的高度為H，若已知地球的半徑為R，忽視地球自轉。求：（1）地球的質量；（2）地球表面的重力加速度；（3）地球的第一宇宙速度