河南省鄭州市2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題

PAGE9-河南省鄭州市2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分?？荚嚂r間90分鐘，滿分100分?？忌鷳紫乳喿x答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無效。交卷時只交答題卡。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，有選錯或不答的得0分。)1.某質點在大小為F的力作用下，從O點沿圖中曲線運動到P點，經(jīng)過P點時力的方向突然變?yōu)榕c原來方向相反，它從P點起先可能沿圖中的哪一條虛線運動A.aB.bC.cD.d2.下列說法符合物理學史的是A.哥白尼提出了日心說并發(fā)覺了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律B.牛頓提出了萬有引力定律，是第一個“能稱出地球質量”的人C.“月－地檢驗”表明，地面物體所受地球的引力和月球所受地球的引力遵從相同的規(guī)律D.經(jīng)典力學理論在天體力學探討中，取得了巨大的成就，大到天體，小到微觀粒子均適用3.一皮帶傳動裝置如圖所示，右輪半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側大輪和小輪固定在同一個軸上一起轉動，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點和c點分別位于小輪和大輪的邊緣上。傳動過程中皮帶不打滑，則下列說法正確的是A.a、b、c三點的線速度之比為1：2：4B.a、b、c三點的角速度之比為1：2：2C.a、b、c三點的向心加速度之比為4：2：1D.a、b、c三點的轉速之比為2：1：14.如圖所示，從A、B兩點沿水平方向分別放射兩個完全相同的小球甲和乙，兩小球落在水平地面上的同一點P。已知A、B兩點在同一豎直線上，距地面的高度分別為3h和h，忽視空氣阻力，則兩小球從被拋出到落地過程中，下列說法正確的是A.兩小球拋出時的速度相同B.小球甲與小球乙運動的時間之比為：1C.小球甲與小球乙落地時的速度方向相同D.兩小球的位移相同5.2024年6月23日，“北斗三號”全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最終一顆組網(wǎng)衛(wèi)星被勝利放射到地球同步軌道。如圖所示，軌道I為圓形軌道，軌道II為橢圓形軌道，軌道III為地球同步軌道。P、Q兩點為橢圓軌道與兩圓形軌道的切點。該衛(wèi)星在I、II、III軌道上運行的周期分別為T1、T2、T3，在軌道I和軌道III，上的線速度分別為v1、v3，在軌道2上P點的速度為v2P，Q點的速度為v2Q。下列說法不正確的是A.T1<T2<T3B.v1>v3，v1>v2P，v2Q>v3C.該衛(wèi)星在軌道I上的加速度大于在軌道III上的加速度D.該衛(wèi)星在軌道II上經(jīng)過P點的加速度等于在軌道I上經(jīng)過P點的加速度6.甲圖是洗衣機脫水桶甩干衣服的情境，乙圖是兩個圓錐擺，丙圖是完全相同的兩個小球在內(nèi)壁光滑的倒圓錐內(nèi)做勻速圓周運動。關于這三種圓周運動，下列說法正確的是A.甲圖中衣服隨脫水桶一起勻速轉動的過程中，桶對衣服的摩擦力供應向心力B.乙圖中兩小球的線速度大小相等C.乙圖中兩小球具有相同的運動周期D.丙圖中a球的角速度大于b球的角速度7.如圖所示，質量為M，長為L的木板靜止于光滑水平面上，質量為m的物塊(可看做質點)，以某一初速度從長木板左端起先運動。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，最終物塊剛好沒從木板的右端滑下。物塊相對木板滑動的過程中，木板的位移為x，則在此過程中A.物塊與木板組成的系統(tǒng)機械能守恒B.物塊的動能削減了μmgLC.長木板獲得的動能為μmgxD.m與M組成的系統(tǒng)機械能損失了μmg(L+x)8.2024年5月15日，“天問一號”著陸巡察器勝利著陸于火星，我國首次火星探測任務著陸勝利?！疤靻栆惶枴碧綔y器著陸前曾繞火星飛行，某段時問可認為繞火星做勻速圓周運動，軌道半徑為火星半徑的k倍。已知火星質量約為地球質量的10%，半徑約為地球半徑的50%，地球表面重力加速度大小為g。設地球半徑為R，則“天向一號”繞火星做圓周運動的速率約為A.B.C.D.9.如圖所示，一小物塊以肯定的初速度從粗糙固定斜面底端起先沿斜面對上滑動，速度減為零后又返回究竟端。取地面為重力勢能參考平面，該過程中，物塊的動能Ek和機械能E隨位移x改變關系的圖象正確的是10.小球穿在光滑水平桿上，輕彈簧的一端固定在O點，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，已知小球運動到M、N兩個位置時，彈簧的形變量相等，OM的長度大于ON。則小球從M點到N點的過程中A.彈簧的彈力對小球先做正功后做負功，總功W=0B.彈簧的彈力對小球先做正功后做負功，總功W>0C.小球的機械能守恒D.小球速度最大時，彈簧的彈力對小球做功的功率為零11.一質量為1.0×103kg的汽車在路口停車線處等信號燈。當綠燈亮時，汽車起先沿平直馬路行駛，在前300m的運動過程中，加速度隨位移的改變關系如圖所示。若汽車行駛過程中所受阻力恒定，且在200m～300m內(nèi)汽車牽引力做的功為1.2×104J，對于汽車在這個運動過程中，下列說法正確的是A.汽車在0～100m內(nèi)是以恒定功率運動的B.汽車所受阻力大小為120NC.汽車在0～100m內(nèi)汽車牽引力所做的功為1.5×105JD.汽汽車的最大速度約為21m/s12如圖所示，在過水平圓盤軸心的直徑上，放著兩個質量均為m的滑塊A和B，A、B用不行伸長的細繩相連，A與圓心的距離為r，B與圓心的距離為2r。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩滑塊與圓盤之間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，圓盤靜止時細繩伸直且拉力為零?，F(xiàn)在使圓盤轉速緩慢增加，直到兩物體剛好相對圓盤滑動，在此過程中A.當圓盤的角速度增大到時，繩子起先出現(xiàn)拉力B.滑塊A所受的摩擦力始終指向圓心C.滑塊B所受的摩擦力始終指向圓心D.當圓盤的角速度增大到時，A、B起先相對圓盤發(fā)生滑動第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.(6分)某同學用如圖所示的試驗裝置驗證機械能守恒定律，所用器材包括氣墊導軌、上方安裝有遮光片的滑塊、兩個與計算機相連接的光電門A和B、砝碼盤和砝碼等。試驗步驟如下：(1)啟動氣泵，調整氣墊導軌，輕推滑塊，當滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個光電門的遮光時間相等時，可認為氣墊導軌水平。(2)用天平測出砝碼與砝碼盤的總質量為m、滑塊(含遮光片)的質量為M，光電門AB之間的距離為L，測量遮光片的寬度為d。(3)用細線跨過輕質定滑輪將滑塊與砝碼盤連接，并讓細線水平拉動滑塊。釋放砝碼和砝碼盤，令滑塊在細線的拉動下從左邊起先運動，滑塊從A運動到B的過程中，砝碼和砝碼盤的重力勢能削減了。(4)和計算機連接的光電門測量出遮光片經(jīng)過A、B兩處光電門的遮光時間分別為t1、t2，從而得出滑塊經(jīng)過A、B兩點時的速度。通過A點時的速度為。(5)在滑塊從A運動到B的過程中，要驗證砝碼和砝碼盤、滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，須要滿意的表達式為。(均用題中給出的物理量對應符號及重力加速度g表示)14.(8分)“探究功與速度改變的關系”的試驗裝置如圖所示，小車在橡皮筋的作用下沿木板滑行。當小車在1條橡皮筋作用下時，橡皮筋對小車做的功記為W；當用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……試驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……，試驗中小車的速度由打點計時器所打的紙帶測出。(1)本試驗中(“須要”或“不須要”)平衡小車所受摩擦力(2)小車在一條橡皮筋作用下運動，當小車速度達到最大時，橡皮筋處于(“伸長狀態(tài)"或“原長狀態(tài)”)(3)試驗中要求用完全相同的橡皮筋，每次試驗不必計算出橡皮筋對小車做功的詳細數(shù)值。某次試驗所測數(shù)據(jù)如下表所示：請將表中7組功與速度平方的數(shù)據(jù)標在坐標系中，并畫出W－v2的關系圖象(4)依據(jù)作出的W－v2圖象，可以得到W隨v2改變的關系為。三、計算題(本題共4題，共38分。解答時寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終結果的不能得分。有數(shù)值計算的題，結果必需寫出數(shù)值和單位)15.(8分)一小型無人機模擬投彈演習，某時刻無人機將一小球以某一初速度沿水平方向拋出，小球剛好垂直打在傾角θ=37°的斜坡上，打在斜坡上的速度為50m/s，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)小球的飛行時間；(2)小球的水平位移；(3)小球拋出點到落點的高度。16.(8分)2024年10月14日發(fā)生了火星沖日，即火星、地球和太陽位于同始終線上，且火星與地球的距離達到了最近，如圖所示?；鹦呛偷厍虻南嚓P數(shù)據(jù)如下表所示(1)求火星繞太陽的公轉周期(計算結果保留一位小數(shù)，取=1.22)；(2)估算相鄰兩次火星沖日的時間間隔。17.(9分)某地有一風力發(fā)電機，它的葉片轉動時可形成半徑為R的圓面。某時間內(nèi)該地區(qū)的風速恒定為v0，風向恰好跟葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，假設這個風力發(fā)電機能將此圓面內(nèi)10%的空氣動能轉化為電能。求：(1)單位時間內(nèi)沖擊風力發(fā)電機葉片圓面的氣流的動能；(2)此風力發(fā)電機的發(fā)電功率。18.(13分)如圖甲所示，輕質彈簧原長為0.2m，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將質量M=0.8kg的物體由靜止釋放，當彈簧壓縮至最短時，彈簧長度為0.1m。現(xiàn)將該輕質彈簧水平放置，一端固定在O點，另一端在A點與一質量為m=0.1kg的物塊接觸但不連接，AB是長度為1m的水平光滑軌道，B端與半徑為R=0.1m的光滑豎直半圓軌道BCD相切，如圖乙所示?，F(xiàn)用力緩慢推物塊m，將彈簧長度壓縮至0.1m，然后由靜止釋放。求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k和彈簧壓縮至0.1m時的彈性勢能Ep；(2)物塊m經(jīng)過D點時對軌道的壓力；(3)若在AB段鋪設某種材料，物塊與這種材料之間的動摩擦因數(shù)為μ，使物塊在BCD上不脫離軌道，求μ的取值范圍。鄭州市2024—2025學年下期期末考試中學一年級物理參考答案一、選擇題：本題共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小題只有一項符合題目要求，第9~12小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.A2.C3.D4.B5.B6.C7.C8.D9.AC10.AD11.BD12.AC二、試驗題(本題共2小題，共14分。請按題目要求作答。)13.mgL（2分）（2分）（2分）W14.（1）須要（2分）（2）原長狀態(tài)（2分）W（3）如圖所示（2分）（4）W與v2成正比（2分）7W07W06W06W05W05W04W04W03W3W02W2W0WW0OO87654321v287654321v2/(m2·s-2)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、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值的單位。)15.（1）由速度分解可知豎直方向的速度為vy=vcos37°解得vy=40m由vy=gt（1分）可得小球的飛行時間為t=4s（1分）（2）由速度分解可得vx=vsin37°vx=30m水平方向做勻速運動x=vxt（1分）解得小球的水平位移為x=120小球在豎直方向做自由落體運動（1分）代入可得小球拋出點到落點的高度為h=8016.（1）設地球繞太陽公轉半徑為R，由圖表信息可得火星繞太陽公轉半徑為1.5R（1分）依據(jù)開普勒第三定律（2分）代入數(shù)據(jù)得T2=1.8年（1分）設至少再經(jīng)過t年會再次出現(xiàn)火星沖日（3分）代入數(shù)據(jù)得t=2.25年（1分）17.（1）設單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電級葉片的空氣體積為V由體積公式得V=πR2v0（2分）單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電機葉片的空氣質量m=ρπR2v0（1分）單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電機葉片的空氣動能代入得（1分）（2）依據(jù)題意可得單位時間產(chǎn)生的電能E=10%Ek（1分）由功能關系E=W由功率公式（2分）代入數(shù)據(jù)得（2分）18.（1）輕質彈簧豎直時，靜止釋放M至彈簧長度壓縮為0.1m過程：彈簧形變量Δx彈簧彈力做功（1分）對M用動能定理（1分）代入數(shù)據(jù)得k=160N/m（1分）彈簧長度被壓縮至0.1m時彈性勢能EP=代入得EP=0.8J