陜西省西安市臨潼區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)高一物理試題注意事項(xiàng)：1.本試題共6頁(yè)，滿分，100分，時(shí)間75分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名和準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。3.回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理試題不回收。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計(jì)46分。第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分）1.中國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森于20世紀(jì)40年代提出“助推—滑翔”彈道設(shè)想。這種彈道的特點(diǎn)是將兩種導(dǎo)彈的軌跡融合在一起，使之既有設(shè)突防性能力，又兼具靈活性。如圖所示，是分析導(dǎo)彈運(yùn)行的軌跡示意圖，其中導(dǎo)彈在各點(diǎn)的速度v和所受合外力F關(guān)系可能正確的是（）A.目標(biāo)點(diǎn) B.中段變軌點(diǎn) C.末端機(jī)動(dòng)點(diǎn) D.導(dǎo)彈最高點(diǎn)〖答案〗B〖解析〗做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向沿軌跡的切線方向，所受的合外力指向軌跡的凹側(cè)，由圖可知導(dǎo)彈在中段變軌點(diǎn)的速度v和所受合外力F關(guān)系正確。故選B。2.關(guān)于萬(wàn)有引力與天體，下列說(shuō)法正確的是（）A.第谷測(cè)量大量行星運(yùn)行的數(shù)據(jù)并據(jù)此推理出了行星運(yùn)動(dòng)定律B.由可知，兩物體緊靠在一起時(shí)，萬(wàn)有引力非常大C.牛頓在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的萬(wàn)有引力，得出引力常量的數(shù)值D.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上〖答案〗D〖解析〗A．開普勒測(cè)量大量行星運(yùn)行的數(shù)據(jù)并據(jù)此推理出了行星運(yùn)動(dòng)定律，A錯(cuò)誤。B．由可知，兩物體緊靠在一起時(shí)，萬(wàn)有引力不適用，B錯(cuò)誤；C．牛頓在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的萬(wàn)有引力，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，沒(méi)有得出引力常量的數(shù)值，C錯(cuò)誤；D．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，D正確。故選D。3.如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑步是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。如果受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上運(yùn)動(dòng)了100m，那么下列說(shuō)法正確的是（）A.摩擦力對(duì)輪胎做正功 B.重力對(duì)輪胎做負(fù)功C.拉力對(duì)輪胎做負(fù)功 D.支持力對(duì)輪胎不做功〖答案〗D〖解析〗A．輪胎受到地面的摩擦力方向與位移方向相反，則輪胎受到地面的摩擦力對(duì)輪胎做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．輪胎受到的重力豎直向下，而輪胎的位移沿水平方向，則輪胎在豎直方向上沒(méi)有發(fā)生位移，重力不做功，故B錯(cuò)誤；C．拉力與位移方向的夾角是銳角，所以拉力對(duì)輪胎做正功，故C錯(cuò)誤；D．輪胎受到地面的支持力豎直向上，而輪胎的位移沿水平方向，則輪胎在豎直方向上沒(méi)有發(fā)生位移，支持力不做功，故D正確。故選D。4.無(wú)鏈自行車就是用軸和齒輪組合代替鏈條和鏈輪組合，和普通鏈條自行車相比，其它的部件是一樣的，但是改變了傳動(dòng)的方式。如圖所示，是無(wú)鏈條自行車用軸和齒輪組合部分的傳動(dòng)原理圖，圓錐齒輪a和圓錐齒輪c彼此完全咬合，a的齒數(shù)是40，c的齒數(shù)是20，則圓錐齒輪a和圓錐齒輪c的線速度之比為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由題意可知，兩個(gè)齒輪之間屬于齒輪傳動(dòng)，其兩齒輪邊緣的線速度大小相等。故選A。5.圓盤餐桌的上面有一直徑為1m的轉(zhuǎn)盤，可繞盤中心的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一小物塊放在轉(zhuǎn)盤邊緣后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，并逐漸增大轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到一定程度時(shí)，小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落。已知小物塊和轉(zhuǎn)盤表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，取，要使小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗要使小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落，則解得轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為故選D。6.如圖所示，質(zhì)量的小球，從離桌面高處由靜止下落，桌面離地面的高度，若以桌面為參考平面，重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為36JB.小球在桌面上的重力勢(shì)能為0JC.整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能減少了20JD.若改變所選擇的參考平面，小球在A、B點(diǎn)的重力勢(shì)能不變〖答案〗B〖解析〗A．若以桌面為參考平面，小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為A錯(cuò)誤；B．若以桌面為參考平面，小球在桌面上的重力勢(shì)能為B正確；C．若以桌面為參考平面，小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為C錯(cuò)誤；D．若改變所選擇的參考平面，根據(jù)則小球在A、B點(diǎn)的重力勢(shì)能改變，D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，某同學(xué)在操場(chǎng)上練習(xí)投擲鉛球，將鉛球從某一水平面的A點(diǎn)以仰角斜向上拋出，鉛球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)同一水平面上與A點(diǎn)相距的B點(diǎn)，且最高點(diǎn)距AB水面5m。忽略空氣阻力，則（）A.鉛球從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為4sB.鉛球在最高點(diǎn)的速度大小為20m/sC.保持投擲的速度大小不變，增大仰角，鉛球從拋出到經(jīng)過(guò)同一水平面時(shí)運(yùn)動(dòng)的水平距離增大D.保持投擲的速度大小不變，增大仰角，鉛球從拋出到經(jīng)過(guò)同一水平面時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大〖答案〗D〖解析〗A．鉛球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可得鉛球從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為A錯(cuò)誤；B．鉛球在水平方向的速度為在最高點(diǎn)豎直方向速度為零，則鉛球在最高點(diǎn)的速度大小為，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可得鉛球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可得水平距離由數(shù)學(xué)知識(shí)可知時(shí)，水平距離有最大值，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知增大仰角θ，鉛球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，D正確。故選D。8.如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)B.乙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用C.丙圖中，脫水筒的脫水原理是由于衣服受到離心力作用，把水從衣服甩出D.丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)桶底的壓力可能為零〖答案〗AD〖解析〗A．甲圖中，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，向心力加速度豎直向上，指向圓心，處于超重狀態(tài)，A正確；B．乙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，重力與支持力的合力不足以提供向心力，所以外軌對(duì)外輪緣會(huì)有擠壓作用，B錯(cuò)誤；C．兩圖中，脫水筒的脫水原理是附著在衣服上的水做離心運(yùn)動(dòng)被甩出，不是受離心力作用，C錯(cuò)誤；D．丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)自身重力提供向心力，即時(shí)，水對(duì)桶底的壓力為零，D正確。故選AD。9.2024年4月26日神舟十八號(hào)載人飛船與天和核心艙進(jìn)行了對(duì)接，如圖為飛船運(yùn)行與交會(huì)對(duì)接過(guò)程示意圖，橢圓軌道1為飛船對(duì)接前的運(yùn)行軌道，點(diǎn)是軌道1的近地點(diǎn)，離地高度可忽略不計(jì)。圓形軌道2距地面高度為，是天和核心艙的運(yùn)行軌道，P點(diǎn)是1、2軌道的切點(diǎn)，也是交會(huì)點(diǎn)。已知地球半徑為，下列說(shuō)法正確的是（）A.飛船從軌道1變軌到軌道2需要在交會(huì)點(diǎn)P點(diǎn)點(diǎn)火加速B.天和核心艙在軌道2上的速度一定大于軌道1上的速度C.飛船在軌道1上P點(diǎn)的加速度大小等于在軌道2上P點(diǎn)的加速度大小D.飛船在軌道1上與在軌道2上運(yùn)動(dòng)的周期之比為〖答案〗ACD〖解析〗A．飛船從軌道1變軌到軌道2需要在交會(huì)點(diǎn)P點(diǎn)點(diǎn)火加速，A正確；B．若經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)做圓軌道3，根據(jù)可得可知在圓軌道3的速度大于圓軌道2的速度，而從圓軌道3進(jìn)入軌道1要在Q點(diǎn)加速，可知在軌道1上Q點(diǎn)的速度大于圓軌道2的速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．設(shè)對(duì)接前天和核心艙向心加速度大小為，則解得飛船在軌道1上P點(diǎn)的加速度大小等于在軌道2上P點(diǎn)的加速度大小，C正確；D．假設(shè)飛船在軌道1上與在軌道2上運(yùn)動(dòng)的周期分別為T1、T2，根據(jù)開普勒第三定律有解得D正確。故選ACD。10.如圖，ab、cd為在同一豎直面內(nèi)的兩光滑水平軌道，兩軌道間的豎直距離為h。軌道上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A和B，質(zhì)量均為m，它們通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連接?，F(xiàn)用水平向右的拉力拉著物塊A，使A、B一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩OB與水平軌道的夾角時(shí)，撤掉拉力，此時(shí)物體A在cd軌道運(yùn)動(dòng)的速率為v，設(shè)繩長(zhǎng)BO遠(yuǎn)大于滑輪直徑，不計(jì)輕繩與滑輪間的摩擦，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)輕繩OB與水平軌道夾角為30°時(shí)，物體B的速度大小為B.當(dāng)輕繩OB與水平軌道夾角為90°時(shí)，物體B的速度大小為C.輕繩OB與水平軌道夾角從30°到90°的過(guò)程中，輕繩對(duì)B做的功為D.輕繩OB與水平軌道夾角從30°到90°的過(guò)程中，輕繩對(duì)B做的功為〖答案〗BD〖解析〗A．當(dāng)輕繩OB與水平軌道夾角為30°時(shí)，物體B的速度大小選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)輕繩OB與水平軌道夾角為90°時(shí)，此時(shí)物體A的速度為零，從撤去外力到該位置由機(jī)械能守恒定律解得物體B的速度大小為選項(xiàng)B正確；CD．輕繩OB與水平軌道夾角從30°到90°的過(guò)程中，輕繩對(duì)B做的功為選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題共2小題，計(jì)18分）11.某同學(xué)利用如下所示裝置研究“平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”。（1）如甲圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，球B將水平飛出，同時(shí)球A被松開，兩球同時(shí)落到地面，說(shuō)明球B在豎直方向做_____運(yùn)動(dòng)。（2）如乙圖所示，將兩個(gè)完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板連接，觀察到球1落到水平木板上擊中球2，說(shuō)明球1水平方向做_____運(yùn)動(dòng)。（3）該同學(xué)用圖丙裝置繼續(xù)做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，A、B、C為小球運(yùn)動(dòng)軌跡的三個(gè)點(diǎn)，如圖丁所示，則由圖中的數(shù)據(jù)可求得：（?。傩∏驈腂運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間_____s；②小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_____m/s。〖答案〗（1）自由落體（2）勻速直線（3）①.0.2②.5〖解析〗【小問(wèn)1詳析】該實(shí)驗(yàn)中兩球同時(shí)落地，說(shuō)明豎直方向的運(yùn)動(dòng)相同，即說(shuō)明球B豎直方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是自由落體運(yùn)動(dòng)?！拘?wèn)2詳析】該實(shí)驗(yàn)中球A落到水平木板上擊中球B，說(shuō)明兩球在水平方向的運(yùn)動(dòng)完全相同，說(shuō)明球A水平方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是勻速直線運(yùn)動(dòng)?！拘?wèn)3詳析】豎直方向，根據(jù)解得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為B點(diǎn)的豎直方向的速度為則B點(diǎn)的速度為12.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz。某同學(xué)選擇了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，如圖乙所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。重力加速度取。（1）從下列選項(xiàng)中選出實(shí)驗(yàn)所必須的器材為_____。（填正確選項(xiàng)前的字母）A電火花計(jì)時(shí)器（包括紙帶） B.重錘C天平 D.秒表（或停表）（2）若重錘的質(zhì)量為2.00kg，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了_____J此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了_____J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）測(cè)量從第一個(gè)點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度，并計(jì)算對(duì)應(yīng)速度然后以為縱軸，以為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，如圖丙所示。若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率_____的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。（4）另一同學(xué)分析自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重錘重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量，下列對(duì)造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因分析正確的是_____（填正確選項(xiàng)前的字母）A.空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力B.選用重錘的質(zhì)量過(guò)大C.交流電源的頻率大于50HzD.交流電源的頻率小于50Hz〖答案〗（1）AB（2）3.703.35（3）或19.6（4）D〖解析〗【小問(wèn)1詳析】AB．需要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶）打出紙帶計(jì)算速度，需要使用重錘拖動(dòng)紙帶，AB正確；C．要驗(yàn)證因重錘質(zhì)量m被約去，可以直接驗(yàn)證重錘質(zhì)量可以不用測(cè)量，天平不是必須的器材，C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)用不到秒表（或停表），D錯(cuò)誤；故選AB。【小問(wèn)2詳析】重錘從開始下落到打B點(diǎn)時(shí)，減小的重力勢(shì)能B點(diǎn)的速度重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了聯(lián)立解得【小問(wèn)3詳析】由得v2-h圖像若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律?！拘?wèn)4詳析】A．空氣對(duì)重錘阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力，會(huì)導(dǎo)致重力勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢(shì)能的減小量會(huì)略大于動(dòng)能的增加量，A錯(cuò)誤；B．驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，選擇質(zhì)量較大的重錘，不會(huì)使得重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量，B錯(cuò)誤；CD．若交流電的頻率小于50Hz，由于速度值仍按頻率為50Hz計(jì)算，頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動(dòng)能值也就偏大，則可能出現(xiàn)重錘重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量，同理，交流電源的頻率大于50Hz，則頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動(dòng)能值也就偏小，則可能出現(xiàn)重力勢(shì)能的減小量會(huì)略大于動(dòng)能的增加量，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。三、計(jì)算題（本大題共3小題，計(jì)36分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.載人登月計(jì)劃是我國(guó)的“探月工程”計(jì)劃中實(shí)質(zhì)性的目標(biāo)。假設(shè)宇航員登上月球后，以初速度水平拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t垂直落到傾角為的斜坡上。已知引力常量為G，月球的半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的密度；（3）人造衛(wèi)星繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期T?！即鸢浮剑?）（2）（3）?！冀馕觥健拘?wèn)1詳析】以初速度水平拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t垂直落到傾角為的斜坡上，則有，解得月球表面的重力加速度為【小問(wèn)2詳析】假設(shè)月球表面一物體質(zhì)量為m，有又聯(lián)立解得月球的密度為【小問(wèn)3詳析】人造衛(wèi)星繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期等于衛(wèi)星靠近月球表面繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，由萬(wàn)有引力提供向心力為聯(lián)立解得14.我國(guó)新能源汽車領(lǐng)先全球，2024年3月28日小米第一臺(tái)汽車XiaomiSU7正式上市。如圖所示，一輛質(zhì)量的小米新能源汽車在平直公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，設(shè)汽車行駛過(guò)程中受到的阻力大小恒為。（1）在不超過(guò)額定功率的前提下，求該汽車所能達(dá)到的最大速度（2）如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。加速度的大小為，求在發(fā)動(dòng)機(jī)不超過(guò)額定功率的前提下，求汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。〖答案〗（1）20m/s（2）5.0s〖解析〗【小問(wèn)1詳析】設(shè)汽車以額定功率啟動(dòng)后達(dá)到最大速度時(shí)牽引力為，汽車達(dá)到最大速度時(shí)有而功率代入數(shù)據(jù)解得【小問(wèn)2詳析】設(shè)汽車在勻加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律解得設(shè)保持勻加速的時(shí)間t，勻加速達(dá)到的最