山西省平遙中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE15-2024—2025學(xué)年度其次學(xué)期高一期末考試物理試題一．選擇題（本題共12題，每小題4分，共48分。1-8題單選。9-12題多選，少選得2分，錯(cuò)選或多選得0分）1.如圖所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從A到E的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是()A.D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大B.A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°C.A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大D.從A到D速度先增大后減小【答案】A【解析】由題意，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好相互垂直，速度沿B點(diǎn)軌跡的切線方向，則知加速度方向向下，合外力也向下，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定不變，質(zhì)點(diǎn)由C到D過(guò)程中，合外力做正功，由動(dòng)能定理可得，D點(diǎn)的速度比C點(diǎn)速度大，故A正確；物體在A點(diǎn)受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A點(diǎn)的加速度與速度的夾角大于90°．故B正確；質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，則A點(diǎn)的加速度等于D點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；由A的分析可知，質(zhì)點(diǎn)由A到D過(guò)程中，加速度的方向向下，速度的方向從斜向右上方變?yōu)樾毕蛴蚁路?，加速度與速度的夾角漸漸減小。故D錯(cuò)誤；故選A。點(diǎn)睛：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點(diǎn)曲線的切線方向相同；駕馭了做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，本題基本上就可以解決了．2.質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的馬路上運(yùn)動(dòng)，v－t圖象如圖所示，下列選項(xiàng)中哪個(gè)不能求出()A.0～25s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功B.前25s內(nèi)汽車的平均速度C.15～25s內(nèi)汽車的加速度D.15～25s內(nèi)汽車所受的阻力【答案】D【解析】【詳解】A.由圖可以讀出0～25s內(nèi)汽車的初、末速度，結(jié)合質(zhì)量，能求出動(dòng)能的變更，依據(jù)動(dòng)能定理可求前25s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功，故A不符合題意。B.依據(jù)速度圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移，能求出前25s內(nèi)汽車的位移，從而可以求出前25s內(nèi)汽車的平均速度，故B不符合題意。C.依據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，可以求出15～25s內(nèi)汽車的加速度，故C不符合題意。D.依據(jù)F-f=ma，知道加速度a和汽車的質(zhì)量m，不能求解15～25s內(nèi)汽車所受的阻力，選項(xiàng)D符合題意.3.如圖所示，始終徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸O高速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過(guò)圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)不到半周時(shí)，在筒上留下a、b兩個(gè)彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過(guò)兩個(gè)孔所需時(shí)間；若子彈穿過(guò)圓筒時(shí)間小于半個(gè)周期，紙質(zhì)圓筒在這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4.光滑水平面AB與豎直面內(nèi)半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)連接，導(dǎo)軌半徑R＝0.5m，一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的小球在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧，彈簧與小球不拴接。用手?jǐn)r住小球不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep＝36J，如圖所示。放手后小球向右運(yùn)動(dòng)脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，g取10m/s2。下列選項(xiàng)正確的是（）A.小球脫離彈簧時(shí)的速度大小5m/sB.小球通過(guò)最高點(diǎn)C的速度是0C.小球在C點(diǎn)處于超重狀態(tài)D.小球從B到C阻力做的功-11J【答案】D【解析】【詳解】A.依據(jù)機(jī)械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.因小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，則，解得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.小球在C點(diǎn)時(shí)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.小球從B到C，由動(dòng)能定理：，聯(lián)立解得Wf=-11J，選項(xiàng)D正確。5.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊沿光滑的水平面以速度v0運(yùn)動(dòng)．遇到豎直的墻壁被反彈回來(lái)，返回的速度大小變?yōu)関0，滑塊與墻壁作用時(shí)間為t，在滑塊與墻壁碰撞的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A.滑塊的動(dòng)量變更量的大小為mv0B.重力對(duì)滑塊的沖量為零C.墻壁對(duì)滑塊平均作用力的大小為D.滑塊的動(dòng)量變更量的方向與末速度方向相反【答案】C【解析】【詳解】AD.以初速度方向?yàn)檎?，有：△P=P2-P1=mv2-mv1=-mv0-mv0=-mv0，所以滑塊的動(dòng)量變更量的大小mv0，方向與v0的方向相反，故AD錯(cuò)誤；B.依據(jù)I=Ft得重力的沖量為I=mgt，不為零，故B錯(cuò)誤。C.滑塊對(duì)墻壁碰撞過(guò)程，由動(dòng)量定理：Ft=△P=-mv0，解得墻壁對(duì)滑塊的平均作用力為，方向與v0的方向相反，故C正確；6.如圖所示，橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面緊靠在一起，固定在水平面上，小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右水平拋出，最終落在斜面上．其中有三次的落點(diǎn)分別是a、b、c，不計(jì)空氣阻力，則下列推斷正確的是（）A.落在c點(diǎn)的小球的初速度最小B.落點(diǎn)b、c比較，小球落在b點(diǎn)的飛行時(shí)間短C.小球落在a點(diǎn)和b點(diǎn)的飛行時(shí)間之比等于初速度之比D.三個(gè)落點(diǎn)比較，小球落在c點(diǎn)，飛行過(guò)程中速度變更最大【答案】C【解析】【詳解】A.依據(jù)可知，落在c點(diǎn)的小球的初速度最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.從圖中可以發(fā)覺(jué)c點(diǎn)的位置最低，此時(shí)在豎直方向上下落的距離最大，由時(shí)間，所以此時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，所以B錯(cuò)誤；C.對(duì)落到ab兩點(diǎn)的小球：，解得可知小球落在a點(diǎn)和b點(diǎn)的飛行時(shí)間之比等于初速度之比，選項(xiàng)C正確；D.因落到b點(diǎn)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，由?v=gt可知，三個(gè)落點(diǎn)比較，小球落在b點(diǎn)，飛行過(guò)程中速度變更最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.如圖所示，在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上，一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該平面離碗底的距離h為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】小球靠重力和支持力的合力供應(yīng)向心力，則mgtanθ=mω2Rsinθ解得，所以h=R-Rcosθ=R-。A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；8.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤(pán)上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤(pán)的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤(pán)從靜止起先繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是()A.a肯定比b先起先滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.兩物體相對(duì)圓盤(pán)未滑動(dòng)時(shí)，向心加速度大小相等D.ω＝時(shí)，a所受摩擦力大小為【答案】D【解析】【詳解】A.依據(jù)kmg=mrω2知，小木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界角速度，b轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑較大，則臨界角速度較小，可知b肯定比a先起先滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B.依據(jù)f=mrω2知，a、b的角速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等，質(zhì)量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B錯(cuò)誤。C.兩物體相對(duì)圓盤(pán)未滑動(dòng)時(shí)，向心加速度a=ω2r可知，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等，向心加速度大小不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.當(dāng)ω=時(shí)，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正確。9.物體僅在力F作用下運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一樣，其F－t圖象如圖所示，則物體()A.在t1時(shí)刻速度最大B.從t1時(shí)刻后便起先返回運(yùn)動(dòng)C.在t1時(shí)刻加速度最大D.在0～t2時(shí)間內(nèi)，速度始終在增大【答案】CD【解析】【詳解】C.依據(jù)牛頓其次定律得，力越大時(shí)，加速度越大，由圖象可知t1時(shí)刻力F最大，所以加速度最大，則C正確；AB.由圖象知，t1時(shí)刻力F起先減小，但方向未發(fā)生變更，所以物體接著向前加速運(yùn)動(dòng)，所以在t1時(shí)刻速度不是最大，AB錯(cuò)誤；D.由圖象可知在0-t2時(shí)間內(nèi)F的方向沒(méi)發(fā)生變更，又F的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一樣，所以物體始終做加速運(yùn)動(dòng)，所以D正確；10.已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽(yáng)中心之間的距離為s．月球公轉(zhuǎn)周期為T(mén)1，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)2，地球公轉(zhuǎn)周期為T(mén)3，近地衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T(mén)4，萬(wàn)有引力常量為G，由以上條件可知正確的選項(xiàng)是()A.月球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為B.地球的密度為C.地球的密度為D.太陽(yáng)的質(zhì)量為【答案】ACD【解析】【詳解】A.月球向心加速度為：，故A正確；BC.對(duì)地球的近地衛(wèi)星：以及M1＝πR3ρ，聯(lián)立解得：，故C正確，B錯(cuò)誤；D.探討地球繞太陽(yáng)圓周運(yùn)動(dòng)，利用萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力得：，解得：，故D正確；11.如圖所示，從地面上A點(diǎn)放射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，在引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，引力常量為G，設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)0，不計(jì)空氣阻力。下列結(jié)論正確的是()A.地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)B.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于C.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于D.導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間肯定小于T0【答案】ACD【解析】【詳解】A.依據(jù)開(kāi)普勒定律分析知道，地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)。故A正確。B.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度為v，則由牛頓其次定律得：，得到．導(dǎo)彈在C點(diǎn)只有加速才能進(jìn)入衛(wèi)星的軌道，所以導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度小于．故B錯(cuò)誤。C.由牛頓其次定律得：，得導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度為．故C正確。D.設(shè)導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，由于導(dǎo)彈的半長(zhǎng)軸小于衛(wèi)星的軌道半徑R+h，依據(jù)開(kāi)普勒第三定律知道：導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的周期T＜T0，則導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間肯定小于T0．故D正確。12.物體靜止在水平面上，在豎直向上拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上上升度x的大小關(guān)系如圖所示，其中曲線上點(diǎn)A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列推斷正確的是（）A.在x2處物體的動(dòng)能最大B.在x1處物體所受的拉力最大C.0～x2過(guò)程中拉力F始終做正功D.x2～x3過(guò)程中合外力做功為零【答案】BC【解析】【詳解】A.x1～x2過(guò)程中，圖象的斜率越來(lái)越小，則說(shuō)明拉力越來(lái)越??；x2時(shí)刻圖象的斜率為零，則說(shuō)明此時(shí)拉力為零；在這一過(guò)程中物體應(yīng)先加速后減速，則說(shuō)明最大速度肯定不在x2處，即在x2處物體的動(dòng)能不是最大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說(shuō)明此時(shí)機(jī)械能變更最快，由E=Fh可知此時(shí)所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過(guò)程中物體的機(jī)械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過(guò)程中機(jī)械能保持不變，故說(shuō)明拉力肯定零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯(cuò)誤；二．試驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共14分）13.某試驗(yàn)小組采納如圖所示的裝置探究功與速度變更的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。(1)木板傾斜的目的是為了___________________。(2)試驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來(lái)掛在小車的前端進(jìn)行多次試驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤?。?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，其次次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1，……橡皮筋對(duì)小車做功后使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。依據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為_(kāi)_______m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(3)若圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線，則說(shuō)明_________________________?！敬鸢浮?1).平衡摩擦力(2).2.00(3).W與v2成正比【解析】【詳解】第一空.試驗(yàn)中木板略微傾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋對(duì)小車的拉力為小車受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功；其次空.小車速度為第三空.若圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線，則說(shuō)明W與v2成正比.14.利用圖2裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”試驗(yàn)。①為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，須要比較重物下落過(guò)程中隨意兩點(diǎn)間的_______。A．動(dòng)能變更量與勢(shì)能變更量B．速度變更量和勢(shì)能變更量C．速度變更量和高度變更量②除帶夾子重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必需運(yùn)用的兩種器材是_________。A．溝通電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）③試驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變更量＝_____，動(dòng)能變更量＝_____?！敬鸢浮?1).①A(2).②AB(3).③(4).【解析】此試驗(yàn)要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減小量與動(dòng)能增加量之間的關(guān)系，故選項(xiàng)A正確；②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必需運(yùn)用的兩種器材是：溝通電源和刻度尺；因質(zhì)量從方程兩邊消掉，故不許用天平測(cè)量質(zhì)量；故選AB.③從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變更量＝mghB；打B點(diǎn)時(shí)物體的速度，則動(dòng)能變更量＝三．計(jì)算題（本題共4小題，共38分）15.一轟炸機(jī)在海面上方h=500m高處沿水平直線飛行，以v1=100m/s的速度追逐一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敵艦，如圖所示。要精確擊中敵艦，飛機(jī)應(yīng)在離敵艦水平距離為s處釋放炸彈，釋放炸彈時(shí)，炸彈與飛機(jī)的速度相同，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g=10m/s2。求：(1)炸彈從被釋放到落到水面的時(shí)間；(2)炸彈剛落到水面時(shí)的速度大??；（結(jié)果保留一位小數(shù)）(3)要能精確擊中敵艦，s應(yīng)為多大？【答案】（1）10s（2）141.4m/s（3）800m【解析】【詳解】（1）依據(jù)得t==10s（2）解得v=141.4m/s（3）解得s=800m16.雙星系統(tǒng)一般都遠(yuǎn)離其他天體，由兩顆距離較近的星體組成，在它們之間萬(wàn)有引力的相互作用下，繞中心連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆星之間的距離為r，運(yùn)行周期為T(mén)，引力常量為G，求兩顆星的質(zhì)量之和?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻繉?duì)雙星系統(tǒng)，角速度相同，則：解得：；；其中，r=r1+r2；三式聯(lián)立解得：17.如圖1所示，升降機(jī)在電動(dòng)機(jī)的拉力作用下，從靜止起先沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，升降機(jī)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，5s末到達(dá)額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)狀況如圖象2所示，已知電動(dòng)機(jī)的牽引力的額定功率為36kW，重力加速度g取，求：(1)升降機(jī)的總質(zhì)量大??；(2)5s末時(shí)瞬時(shí)速度v的大小；(3)升降機(jī)在0～7s內(nèi)上升的高