安徽省六安市第一中學2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題含解析

PAGE22-安徽省六安市第一中學2024-2025學年高一物理下學期期末考試試題（含解析）滿分：100分時間：90分鐘一、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題只有一個選項符合題目要求，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.如圖所示，兩木塊A、B用輕質彈簧連在一起，置于光滑的水平面上。一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中。在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是()A.動量守恒、機械能守恒B.動量守恒、機械能不守恒C.動量不守恒、機械能守恒D.動量、機械能都不守恒【答案】B【解析】【分析】依據系統(tǒng)動量守恒的條件:系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零推斷動量是否守恒。依據是否是只有彈簧的彈力做功推斷機械能是否守恒?！驹斀狻孔訌棑糁心緣KA及彈簧被壓縮的整個過程，系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，系統(tǒng)動量守恒，但是子彈擊中木塊A過程，有摩擦力做功，部分機械能轉化為內能，所以機械能不守恒，B正確，ACD錯誤。故選B。2.小明和小強在操場上一起踢足球，若足球質量為m，小明將足球以速度v從地面上的A點踢起。當足球到達離地面高度為h的B點位置時，如圖所示，不計空氣阻力，取B處為零勢能參考面，則下列說法中正確的是（）A.小明對足球做功等于mghB.足球在A點處的機械能為C.小明對足球做功等于+mghD.足球在B點處的動能為-mgh【答案】D【解析】【詳解】AC．小明對足球做的功等于足球動能的增量，即足球在B點處的動能不為零，則故AC錯誤；BD．以B處為零勢能面，故足球在A點處的機械能為足球運動過程中機械能守恒，在B點處的機械能等于在B點處的動能，即故B錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示，三個小球在離地面不同高度處，同時以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點，，不計空氣阻力，每隔相等的時間間隔小球依次遇到地面。則關于三小球（）A.B球、C球落在D點左側B.三小球的水平位移之比1∶4∶9C.三小球離地面的高度D.三小球離地面的高度【答案】D【解析】【詳解】AB．三個小球以相同的初速度拋出，每隔相等的時間間隔小球依次遇到地面，則知A、B、C三個小球的運動的時間之比為1：2：3，由x=v0t可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C兩球也落在D點，A錯誤，B錯誤；CD．依據得三球下降的高度之比為1：4：9，所以三小球離地面的高度AE：BF：CG=1：4：9，故C錯誤，D正確。故選D?！军c睛】探討平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去探討，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，由于拋出速度相同，依據時間關系可確定各自運動的水平位移和各自拋出高度之比．4.兩個質量相等完全相同的小球A、B在同一光滑水平面上，將A以速度碰撞靜止的B球，碰撞后，B球的速度不行能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】詳解】若兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，則解得v1′=2m/s若兩球發(fā)生完全彈性碰撞，則解得v2=4m/s則B球的速度范圍為則不行能是5m/s。故選C。5.2016年10月17日，“神州十一號”飛船放射勝利，兩天后與“天宮二號”在預定軌道上勝利實施對接。已知“神州十一號”飛船的運行周期為T，距地球表面的高度為h，地球半徑為R，引力常量為G。“神州十一號”飛船的運行軌道可視為圓軌道，則（）A.飛船的質量為B.飛船飛行速度的大小為C.地球的質量為D.地球表面的重力加速度為【答案】D【解析】【詳解】AC．依據萬有引力供應向心力解得：可知由題目的條件可以求出地球的質量，但不能求出飛船的質量。故AC錯誤；B．依據圓周運動方程，衛(wèi)星的線速度為故B錯誤；D．地球表面的重力等于萬有引力，即：所以：故D正確。故選D。6.如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲轉動且無相對滑動。甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為，兩圓盤和小物體、之間的動摩擦因數相同，距O點為，距點為r，當甲緩慢轉動起來且轉速漸漸增加時（）A.與滑動前的角速度之比B.與滑動前的向心加速度之比C.隨轉速漸漸增加，先起先滑動D.隨轉速漸漸增加，先起先滑動【答案】C【解析】【詳解】A．甲、乙兩輪子邊緣上的各點線速度大小相等，有則得所以物塊相對盤起先滑動前，m1與m2的角速度之比為1:2，故A錯誤；B．物塊相對盤起先滑動前，依據得m1與m2的向心加速度之比為故B錯誤；CD．依據知，臨界角速度可知甲乙的臨界角速度之比為，甲乙的角速度之比為可知當轉速增加時，m2先達到臨界角速度，所以m2先起先滑動，故C正確，D錯誤。故選C。7.如圖所示，一表面光滑的斜面體M固定在水平地面上，它的兩個斜面與水平地面的夾角分別為、，且，M頂端有肯定滑輪，一輕質細繩跨過定滑輪連接A、B兩個小滑塊，細繩與各自的斜面平行，不計繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好靜止在同一高度。剪斷細繩后，A、B滑至斜面底端，則（）A.滑塊A的質量等于滑塊B的質量B.兩滑塊到達斜面底端時的速度大小相等C.兩滑塊同時到達斜面底端D.兩滑塊到達斜面底端時，滑塊A重力的瞬時功率大【答案】B【解析】【詳解】A．滑塊A和滑塊B沿著斜面方向的分力等大，故由于α＜β，故故A錯誤；B．滑塊下滑過程機械能守恒，有解得由于兩個滑塊的高度差相等，故落地速度大小相等，故B正確；C．由牛頓其次定律得解得由于α＜β，則物體的運動時間v相同、aA＜aB，則故C錯誤；D．滑塊到達斜面底端時，滑塊重力瞬時功率由于則故D錯誤。故選B。8.如圖所示，建筑工地上載人升降機用不計質量的細鋼繩跨過定滑輪與一電動機相連，通電后電動機帶動升降機沿豎直方向先勻加速上升后勻速上升。摩擦及空氣阻力均不計。則（）A.升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的動能B.升降機勻加速上升過程中，電動機對升降機做的功等于人增加的機械能C.升降機勻速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的機械能D.升降機上升的全過程中，升降機拉力做的功大于升降機和人增加的機械能【答案】C【解析】【詳解】A．依據動能定理可知，合外力做物體做的功等于物體動能的變更量，所以升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功和重力做功之和等于人增加的動能，故A錯誤；B．升降機勻加速上升過程中，電動機對升降機做的功等于人和升降機增加的機械能之和，選項B錯誤；C．升降機勻速上升過程中，升降機底板對人做的功等于克服重力做的功增加的重力勢能，因為此過程中動能不變，即增加的機械能，C正確；D．升降機上升的全過程中，升降機拉力做的功等于升降機和人增加的機械能，選項D錯誤。故選C。9.放射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星放射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最終再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道3軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點（如圖），則衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道2上經過Q的速率大于衛(wèi)星在軌道1上經過Q點的速率C.衛(wèi)星變軌道前后的機械能相等D.衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在3上經過P點的加速度【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星做圓周運動時萬有引力供應向心力，由牛頓其次定律可得解得，由知，在軌道3上衛(wèi)星的速率小于軌道1上的速率，故A錯誤；BC．衛(wèi)星在近地圓軌道1經過Q點，點火加速變?yōu)闄E圓軌道2，衛(wèi)星在軌道2上經過Q的速率大于衛(wèi)星在軌道1上經過Q點的速率，變軌道后機械能增大，故B正確，C錯誤；D．由知，在軌道2上經過P點和軌道3上經過P點的加速度大小相等，故D正確。故選BD。10.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前內做勻加速直線運動，末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其圖像如圖所示。已知汽車質量為，汽車受到的阻力為車重的0.2倍，g取，則下列正確的是（）A.汽車的最大速度為B.汽車的額定功率為C.汽車在前內牽引力做的功為D.汽車在前內的牽引力為【答案】BC【解析】【詳解】ABD．汽車勻加速啟動，則在勻加速階段，牽引力恒定，由圖可知，在勻加速運動階段加速度依據牛頓其次定律代數解得在4s末，汽車達到額定功率，依據代數可得，汽車的額定功率為當達到額定功率后，功率不再變更，速度接著增加，故牽引力減小，當牽引力減小到等于阻力時，汽車達到最大速度。有解得故B正確，AD錯誤；C．汽車在前4s內牽引力做的功為聯立解得故C正確。故選BC。11.豎直放置的輕彈簧下端固定在地上，上端與質量為m的鋼板連接，鋼板處于靜止狀態(tài)。一個質量也為m的物塊從鋼板正上方h處的P點自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運動后到達最低點Q。下列說法正確的是（）A.物塊與鋼板碰后的速度為B.物塊與鋼板碰后的速度為C.從P到Q的過程中，彈簧彈性勢能的增加量為D.從P到Q的過程中，物塊、鋼板與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】AC【解析】【詳解】AB．物塊自由下落的過程，由機械能守恒定律可得則物塊與鋼板碰撞前的速度為物塊與鋼板碰撞過程，因為碰撞時間極短，內力遠大于外力，鋼板與物塊的動量守恒，以向下為正方向。設v1為兩者碰撞后的共同速度，則有可得A正確B錯誤；C．碰后兩者一起向下運動至最低點Q，由功能關系可得聯立以上各式解得彈性勢能的增加量為C正確；D．物塊、鋼板碰撞過程中有機械能損失，故從P到Q的過程中，物塊、鋼板與彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，D錯誤。故選AC。12.如圖所示，傾角為的傳送帶以的速度順時針勻速運動，現將質量為的物塊輕放在傳送帶的A端。已知傳送帶兩端間距離為，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數為，重力加速度g取，則物塊從A運動到B的過程中，下列說法正確的是（）A.因摩擦產生的熱量 B.摩擦力對物體做的功為C.物塊增加的動能 D.電動機多增加的能量【答案】CD【解析】【詳解】A．依據牛頓其次定律可知解得設經過物塊與皮帶共速，則即在時間內，物塊的位移為皮帶的位移為則相對位移為則產生的熱量為故選項A錯誤；B．由上面分析可知，物塊先加速后勻速運動，最終速度為則對物塊從A到B依據動能定理可知代入數據可以得到摩擦力的功為故選項B錯誤；C．物塊增加的動能選項C正確；D．在時間內，皮帶克服摩擦力的功為在物塊勻速運動階段皮帶的位移為x2′=3m則在物塊勻速階段，皮帶克服摩擦力的功為故整個過程中克服摩擦力的功為即電動機多增加的能量180J，故選項D正確。故選CD。二、試驗題（每空2分，共14分）13.用如圖甲所示的裝置，探究功與物體速度變更的關系。試驗時，先適當墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，小車滑行過程中通過打點計時器的紙帶，記錄其運動規(guī)律，打點計時器工作頻率為。請回答下列問題：(1)試驗前適當墊高木板目的是_____________。(2)在做“探究功與速度關系”的試驗時，下列說法正確的是___________。A．通過限制橡皮筋的伸長量不變，變更橡皮筋條數來分析拉力做的功B．通過變更橡皮筋的長度來變更拉力做的功C．試驗過程中木板適當墊高就行，沒有必要反復調整D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度即可(3)依據多次測量的數據，要想得到橡皮筋對小車做功W與小車勻速運動速度v的二次方成正比的關系，應當做出圖線為____________。A．B．C．D．【答案】(1).平衡摩擦力(2).A(3).D【解析】【詳解】(1)[1]試驗前適當墊高木板目的是平衡摩擦力；(2)[2]AB．橡皮筋拉小車時的作用力是變力，我們不能求變力做功問題，但選用相同的橡皮筋，且伸長量都一樣時，橡皮條數的關系就是做功多少的關系，因此用不同條數的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系，故A正確，B錯誤；C．試驗過程中應反復調整使得小車重力沿木板向下的分力與摩擦力平衡，故C錯誤；D．橡皮條做功完畢，速度最大，通過探討紙帶，得到小車的最大速度，不能用加速過程中的平均速度計算，故D錯誤。故選A。(3)[3]因為，則想得到橡皮筋對小車做功W與小車勻速運動速度v的二次方成正比的關系，應作出圖像，故ABC錯誤，D正確；故選D。14.如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的試驗裝置。(1)在“驗證機械能守恒定律”的試驗中，有下列器材可供選擇：A、帶夾子的鐵架臺B、電火花計時器C、溝通電源D、紙帶E、帶夾子的重物F、秒表G、天平H、刻度尺其中不必要的器材有_____（填器材前面的字母）(2)若質量的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點如圖所示，O為第一個點，A、B、C為相鄰的點，相鄰計數點的時間間隔為，長度單位是，取，求從點O到打下計數點B的過程中，物體重力勢能的削減量____J，動能的增加量____J（結果均保留兩位有效數字）。(3)某同學作出了圖像，則由圖線得到的重力加速度___（結果保留三位有效數字）?！敬鸢浮?1).FG(2).0.48(3).0.47(4).【解析】【詳解】(1)[1]在驗證機械能守恒的試驗中，驗證動能增加量與重力勢能的減小量是否相等，所以要測量重錘下降的高度和瞬時速度，測量下降高度和瞬時速度均須要刻度尺，不須要秒表，重錘的質量可不測，也不須要天平。故選FG。(2)[2]從O到B重力勢能減小量為[3]增加的動能為(3)[4]據機械能守恒表達式得故圖像中斜率解得三、計算題（本大題共4小題，共38分。解答時請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，有數值計算的題目，答案中必需明確寫出數值和15.如圖，與水平面夾角的斜面和半徑的光滑圓軌道相切于B點，且固定于豎直平面內。質量的滑塊從斜面上的A點由靜止釋放，經B點后沿圓軌道運動，通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為滑塊重力的5.4倍。已知A、B兩點間的高度差。（，，）(1)滑塊在C點的速度大??；(2)滑塊在A、B兩點間克服摩擦力做功?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【詳解】(1)在C點，由牛頓其次定律其中解得(3)從A到C由動能定理解得16.宇航員在某星球表面以初速度水平拋出一小球，通過傳感器得到如圖所示的運動軌跡，圖中O為拋出點，x、y軸單位長度都為l。若該星球半徑為R，引力常量G。試求：(1)該行星表面處的重力加速度的大小；(2)該行星的第一字宙速度的大小v；(3)該行星的質量M的大小?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)由平拋運動的分位移公式，有聯立解得(2)第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，在星球表面重力與萬有引力相等，據萬有引力供應向心力有可得第一宇宙速度為(3)據可得17.如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪、和質量的小球B連接，另一端與套在光滑直桿上質量的小物塊A連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內，與水平面的夾角，直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度，C點到定滑輪的距離為L，設直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他物體相碰。將小