2023-2024學(xué)年湖南省邵陽市隆回縣高一（下）期末考試物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年湖南省邵陽市隆回縣高一（下）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.做勻速圓周運(yùn)動的物體，其加速度的下列表達(dá)式錯(cuò)誤的是(

)A.an=v2r B.an2.如圖所示為一條河流。河水流速為v。?只船從A點(diǎn)先后兩次渡河到對岸。船在靜水中行駛的速度為u。第一次船頭朝著AB方向行駛。渡河時(shí)間為t1，船的位移為s1，第二次船頭朝著AC方向行駛。渡河時(shí)間為t2，船的位移為s2.若AB、ACA.t1>t2

s1<s2 B.t1<t23.如圖所示，一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上．物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿足(

)tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ4.如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10?m，該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50?kg。繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時(shí)，速度大小為8?m/s，此時(shí)每根繩子平均承受的拉力約為(

)

A.200?N B.400?N C.600?N D.800?N5.如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點(diǎn).一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動.重力加速度大小為g.小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為(

)

A.3mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR6.科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示。科學(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動軌跡是半長軸約為1000AU(太陽到地球的距離為1AU)的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M，可以推測出該黑洞質(zhì)量約為(

)

A.4×104M B.4×106M二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.高鐵列車在啟動階段的運(yùn)動可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，在啟動階段，列車的動能(

)A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間的平方成正比 B.與它的位移成正比

C.與它的速度成正比 D.與它的牽引力成正比8.水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運(yùn)動，物體通過的路程等于s0時(shí)，速度的大小為v0，此時(shí)撤去F，物體繼續(xù)滑行2s0的路程后停止運(yùn)動，重力加速度大小為gA.在此過程中F所做的功為mv022

B.在此過中外力的總功為零

C.物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于v029.質(zhì)量為m的小木塊從半球形的碗口右側(cè)最高點(diǎn)A處以某豎直向下的速度開始下滑，恰好能到達(dá)左側(cè)最高點(diǎn)C，如圖所示，已知木塊與碗內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為μ，木塊滑到最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v，則下列說法正確的是(

)A.木塊在AB段產(chǎn)生的熱量等于在BC段產(chǎn)生的熱量

B.木塊在AB段克服摩擦的功等于在BC段克服摩擦的功

C.木塊滑到最低B時(shí)受到的摩擦力為μmg+v2R

D.木塊一定不能從C10.2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度—時(shí)間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約1000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g，則(

)

A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時(shí)的110

B.在0.4s～2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力隨時(shí)間增加而減小

C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小不會超過2.5g

D.在0.4s～2.5s三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共20分。11.如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組“探究物體加速度與所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。他們調(diào)整長木板和滑輪，使長木板水平放置且細(xì)線平行于長木板(沒有平衡摩擦力)；在托盤中放入適當(dāng)?shù)捻来a，接通電源，釋放物塊，多次改變托盤中砝碼的質(zhì)量，記錄傳感器的讀數(shù)F，測出加速度a。請回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)選用_____(選填“電磁”或“電火花”)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)誤差更??；(2)如果本實(shí)驗(yàn)中托盤和砝碼的質(zhì)量用m表示，物塊的質(zhì)量用M表示，則______；A.M?m

B．m?MC.m應(yīng)大于某值

D．m與M之間的大小關(guān)系不做要求(3)實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電頻率為50Hz的交流電，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，根據(jù)紙帶可求出物塊的加速度為_____m/s2((4)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a?F圖像是一條直線如圖丙所示，求得圖線的斜率為k，橫軸截距為F0，若傳感器的質(zhì)量為m(5)如果摩擦阻力只考慮物塊與長木板之間的摩擦阻力，若已知重力加速度為g，物塊與長木板動摩擦因數(shù)為_____。12.某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。(1)用彈簧測力計(jì)測量重物的重力時(shí)，測量結(jié)果如圖乙所示，則重物的重力G=_____N；(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，按甲圖中所示用手拿好紙帶之后，應(yīng)該______；A.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放紙帶B.先釋放紙帶，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源C.釋放紙帶與接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源沒有嚴(yán)格的先后順序(3)在打好點(diǎn)的紙帶中他挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖丙所示。把第一個(gè)點(diǎn)記作O，從O點(diǎn)后某個(gè)點(diǎn)開始，依次為1、2、3、…，分別測出各個(gè)記數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，已標(biāo)在圖丙中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T=0.02s，則打第4個(gè)標(biāo)記點(diǎn)時(shí)重物的速度v4=_____(4)若重物的重力大小為(1)中測量值，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80m/s2，則從開始下落到打第4個(gè)標(biāo)記點(diǎn)時(shí)重物的機(jī)械能損失為_____J(保留一位有效數(shù)字(5)請分析重物機(jī)械能損失的主要原因_____。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共36分。13.早在20多年前，“神舟”六號飛船一飛沖天，一舉成功，把中國人“巡天遙看一天河”的陸地夢想變成“手可摘星辰，攬明月”的太空現(xiàn)實(shí)，“神舟”六號飛船點(diǎn)火發(fā)射時(shí)，飛船處于一個(gè)加速過程，在加速過程中宇航員處于超重狀態(tài)。人們把這種狀態(tài)下宇航員所受支持力FN與在地表面時(shí)重力mg的比值k稱為載荷值?！吧裰邸绷栵w船發(fā)射成功后，進(jìn)入圓形軌道穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為T，地球的半徑為R，表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G(R、g、T、G為已知量)。(1)求人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度；(2)假設(shè)宇航員聶海勝和費(fèi)俊龍?jiān)诔貭顟B(tài)下載荷值的最大值為k=7，飛船帶著宇航員豎直向上發(fā)射時(shí)的加速度a的最大值為多大？已知地球表面的重力加速度g=10m/s(3)“神舟”六號飛船發(fā)射成功后，進(jìn)入圓形軌道穩(wěn)定運(yùn)行，試求這一圓形軌道距離地面的高度H。14.我國自主研制了運(yùn)?20重型運(yùn)輸機(jī)。飛機(jī)獲得的升力大小F可用F=kv2描寫，k為系數(shù)，v是飛機(jī)在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機(jī)所受重力相等時(shí)的v稱為飛機(jī)的起飛離地速度，已知飛機(jī)質(zhì)量為1.21×105kg時(shí)，起飛離地速度為66m/s；裝載貨物后質(zhì)量為(1)求飛機(jī)裝載貨物后的起飛離地速度；(2)求飛機(jī)裝載貨物后的在起飛滑行過程中合力對飛機(jī)所做的功(保留2位有效數(shù)字)；(3)若該飛機(jī)裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地，求飛機(jī)在滑行過程中加速度的大小和所用的時(shí)間。15.如圖所示，某光滑的半徑為R的半圓形軌道固定在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一初速度從C點(diǎn)沖上水平軌道，當(dāng)小球從軌道口B飛出后，小球落回水平面出發(fā)點(diǎn)C，C距A點(diǎn)的距離為4R(AB為圓的豎直方向直徑，重力加速度為g，以水平面為零勢能面)，求：(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)的機(jī)械能大小；(2)小球在A點(diǎn)對圓軌道的壓力大小；(3)如果水平面與小球的動摩擦因數(shù)為μ，求初速度。

答案解析1..D

【解析】ABC.向心加速度的表達(dá)式為a又有v=ωr=整理可得a故ABC正確；D.由牛頓第二定律可知F解得a故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。2..D

【解析】解：因?yàn)锳B、AC與河岸的垂線方向的夾角相等，則在垂直于河岸方向上的分速度相等，渡河時(shí)間t=dv⊥.所以兩次渡河時(shí)間相等。

船頭向著AB方向行駛時(shí)，沿河岸方向的分速度v//=ucosθ+v，

船頭向著AC方向行駛時(shí)，沿河岸方向行駛的分速度v//′=v?ucosθ<v//，水平方向上的位移x1>x2，

根據(jù)平行四邊形定則，則3..D

【解析】解：物體落在斜面上，位移與水平方向夾角的正切值tanθ=12gt2v0t=gt2v0．

物體速度方向與水平方向夾角的正切值tanφ=vyv04..B

【解析】以同學(xué)和秋千整體作為研究對象，整體受到豎直向下的重力以及豎直向上的繩子的拉力，令每根繩子的拉力為T，繩長為l，

根據(jù)牛頓第二定律有：2T?mg=mv2l；

代入數(shù)據(jù)解得每根繩子的拉力為T=410N；

B選項(xiàng)最為接近；

故ACD錯(cuò)誤，B正確。

5..C

【解析】由題意知水平拉力為：F=mg；設(shè)小球達(dá)到c點(diǎn)的速度為v，從a到c根據(jù)動能定理可得：F?3R?mgR=12mv2，解得：v=4gR；小球離開c點(diǎn)后，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)小球從c點(diǎn)達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t，則有：t=vg=4Rg；此段時(shí)間內(nèi)水平方向的位移為：x=6..B

【解析】設(shè)地球的質(zhì)量為m，地球到太陽的距離為r=1AU，地球的公轉(zhuǎn)周期為T=1年，

由萬有引力提供向心力可得：GMmr2=mr4π2T2，

解得：M=4π2r3GT2，

對于S2受到黑洞的作用，橢圓軌跡半長軸a=1000AU，

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)結(jié)合圖象可以得到S2運(yùn)動的半周期(T′2)為8年，則周期為T′=167..AB

【解析】ABC.根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動規(guī)律v=at

，

2ax=其動能可表示為E可知列車的動能與它的速度的平方成正比，與所經(jīng)歷的時(shí)間的平方成正比，與位移成正比，故AB正確，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)動能定理E可知列車的動能不與它的牽引力成正比，故D錯(cuò)誤。故選AB。8..BC

【解析】A.水平恒力F拉動下從靜止開始運(yùn)動，物體通過的路程等于

s0

時(shí)，速度的大小為

v0F則在此過程中F所做的功為W故A錯(cuò)誤；B.物體從靜止出發(fā)先加速后減速到零，全過程由動能定理可知外力的總功為零，故B正確；C.撤去F后物體繼續(xù)滑行

2s0?μmg?2解得物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=故C正確；D.對全過程由動能定理有F則F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的3倍，故D錯(cuò)誤。故選BC。9..CD

【解析】】AB.木塊在AB段和BC段克服摩擦力做功產(chǎn)生熱量，Q=f?s=μ因AB段的速率大于BC段的速率，由徑向合力提供向心力，可知在AB段的支持力大于BC段的支持力，而兩段的動摩擦因數(shù)

μ

和路程

s

相同，則木塊在AB段克服摩擦的功大于在BC段克服摩擦的功，即木塊在AB段產(chǎn)生的熱量大于在BC段產(chǎn)生的熱量，故AB錯(cuò)誤；C.木塊滑到最低B時(shí)，由牛頓第二定律有N則木塊受到的摩擦力為f=μ故C正確；D.木塊從C點(diǎn)向右換到A點(diǎn)的過程，一直有摩擦力做負(fù)功，則木塊的機(jī)械能一直減少，它一定不能到A點(diǎn)，故D正確。故選CD。10..AB

【解析】A.根據(jù)

v?t

圖像的面積表位移，由圖可知，有阻攔索時(shí)從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離為x≈即約為無阻攔索時(shí)的

110

，故AB.由圖可知，在0.4s～2.5s時(shí)間內(nèi)，飛機(jī)做勻減速運(yùn)動，設(shè)阻攔索的張力為

F

，夾角為

θ

，如圖所示由牛頓第二定律有2Fcosθ+f=ma

θ

逐漸減小，

cosθ

逐漸增大，則

F

C.成功鉤住阻攔索后加速度最大，由圖可知，加速度為a=則有a即飛行員所承受的加速度大小最大約為

2.76g

，故C錯(cuò)誤；D.阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率為P=Fv由于

Fcosθ

不變，

v

減小，則阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率減小，故故選AB。11..(1)電火花(2)CD(3)2.00(4)

1(5)

k

【解析】(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針，打到紙帶上時(shí)阻力較大，會增大實(shí)驗(yàn)誤差，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(2)本實(shí)驗(yàn)可通過拉力傳感器直接測得繩子的拉力，故實(shí)驗(yàn)中不需要托盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物塊的質(zhì)量，但托盤和砝碼的質(zhì)量

m

也不能過小，本實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力，

m

太小會導(dǎo)致物塊仍保持靜止或加速度過小。故選CD。(3)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則

T=0.1s

，用逐差法可求出物塊的加速度a=(4)根據(jù)牛頓第二定律F?f=a由題得

a?F

圖線的斜率為

k

，可知k=則物塊的質(zhì)量M=(5)由

a?F

圖線可知，當(dāng)

a=0

時(shí)

F=F0F解得物塊與長木板動摩擦因數(shù)為μ=12..1)1.70(2)A(3)1.95(4)0.003(5)空氣阻力，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間阻力

【解析】(1)根據(jù)彈簧測力計(jì)讀數(shù)，可知

G=1.70N

。(2)為了能穩(wěn)定地打出足夠多的點(diǎn)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放紙帶，故選