2023-2024學(xué)年浙江省高一（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年浙江省高一（下）期末物理試卷一、選擇題（共60分）1.由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的(

)A.質(zhì)量可以不同 B.速率可以不同 C.軌道半徑可以不同 D.軌道平面可以不同2.在光滑的水平桌面上，用細線系一個小球，球在桌面上做勻速圓周運動，當系球的線突然斷了，關(guān)于球的運動，下列說法中正確的是(

)A.向圓心運動 B.背離圓心沿半徑向外運動

C.沿切線方向勻速運動 D.做半徑逐漸變大的曲線運動3.在研究平拋運動的實驗中，某同學(xué)只在豎直板面上記下了重垂線Y的方向，但忘了記下平拋的初位置，在坐標紙上描出了一段曲線的軌跡，如圖所示，現(xiàn)在曲線上取A、B兩點，量出它們到y(tǒng)軸的距離，AA′=xl，BB′=x2，以及AB的豎直距離?，用這些可以求得小球平拋時初速度為A.g(x22?x12)4.假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運行，其內(nèi)站立著一個中等身材的人，站在路旁的人觀察車里的人，觀察的結(jié)果是(

)A.這個人是一個矮胖子 B.這個人是一個瘦高個子

C.這個人矮但不胖 D.這個人瘦但不高5.關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說法中正確的是(

)A.它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的最小速度

B.它是近地圓行軌道上人造衛(wèi)星的運行速度

C.它是能使衛(wèi)星進入軌道的最大發(fā)射速度

D.以上說法都不對6.某物體受到幾個恒定外力的作用做勻速直線運動，如果撤掉一個力，該物體不可能做(

)A.勻減速直線運動 B.勻速圓周運動 C.勻變速曲線運動 D.勻加速直線運動7.如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩個小物塊(視為質(zhì)點)，甲從豎直固定的14光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平，乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下。下列判斷正確的是(

)A.兩物塊到達底端時速度相同

B.兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同

C.兩物塊到達底端時動能不同

D.兩物塊到達底端時，甲物塊重力做功的瞬時功率大于乙物塊重力做功的瞬時功率8.如圖為一人造同步衛(wèi)星的實景圖，與此同時地球上有一物體靜止于赤道上，對此下列說法錯誤的是(

)A.該同步衛(wèi)星一定位于赤道上空

B.同步衛(wèi)星的向心加速度要比赤道上的物體大

C.該物體與地球的萬有引力要大于同步衛(wèi)星與地球的萬有引力

D.若想使該同步衛(wèi)星發(fā)射出太陽系，其發(fā)射的速度至少要大于16.7km/s9.關(guān)于引力常量G，下列說法中正確的是(

)A.引力常量G的值是由牛頓第一次比較準確地測出的

B.引力常量G的大小與兩物體質(zhì)量乘積成反比，與兩物體間距離的平方成正比

C.引力常量G的物理意義是：兩個質(zhì)量都是1

kg的物體相距1

m時相互吸引力為6.67×10?11N

D.10.如圖所示，一物體在O點以初速度v開始運動，已知物體只受到水平向右恒力F的作用，則物體運動情況是(

)A.做直線運動，速率不斷增大 B.做直線運動，速率不斷減小

C.做曲線運動，速率先增大后減小 D.做曲線運動，速率先減小后增大11.如圖所示，a是地球赤道上的一點，某時刻在a的正上方有三顆衛(wèi)星b、c、d，它們的圓軌道與赤道平面共面，各衛(wèi)星時刻起，經(jīng)過一段時間t(這段時間小于b衛(wèi)星繞地球運行的周期)，衛(wèi)星相對a的位置最接近實際的是(

)A.

B.

C.

D.12.北京時間2021年2月10日19時52分，中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器實施近火捕獲制動。假定“天問一號”的三個軌道如圖所示，軌道Ⅰ為近火軌道，軌道Ⅱ為轉(zhuǎn)移軌道，軌道Ⅲ為同步軌道，P、Q分別是轉(zhuǎn)移軌道的近火點和遠火點。若火星的第一宇宙速度為3.5km/s。假設(shè)衛(wèi)星在各軌道運行時質(zhì)量不變，關(guān)于“天問一號”在這三個軌道上的運動，下列說法正確的是(

)

A.“天問一號”在軌道Ⅲ上的運行速度大于3.5km/s

B.“天問一號”在Q點從軌道Ⅲ轉(zhuǎn)移至軌道Ⅱ上需要“制動”減速

C.“天問一號”在軌道Ⅱ上從P點運動到Q點的過程是加速運動

D.“天問一號”在軌道Ⅲ上運行的機械能等于在軌道Ⅰ上運行的機械能13.下列說法錯誤的是(

)A.靜摩擦力既可做正功，也可做負功，甚至可以不做功

B.滑動摩擦力可以做正功或負功，甚至可以不做功

C.作用力和反作用力均可都做正功或都做負功

D.物體所受各力做功的代數(shù)和不為零，其機械能一定不守恒14.如圖所示，籃球繞中心線OO′以ω角速度轉(zhuǎn)動，則(

)A.A、B兩點的角速度不相等

B.A、B兩點線速度大小相等

C.A、B兩點的周期相等

D.A、B兩點向心加速度大小相等15.2020年12月3日，中國探月工程“嫦娥五號”上升器點火起飛，攜帶月壤進入預(yù)定環(huán)月軌道，成功實現(xiàn)中國首次地外天體起飛，此前“嫦娥五號”探測器經(jīng)過約19小時月面工作，順利完成月球表面自動采樣。假設(shè)探測器在月球表面附近做勾速圓周運動，經(jīng)過的時間為t，運動的弧長為s，將月球看做半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，引力常量為G，則(

)A.探測器的環(huán)繞周期為2πRts B.探測器的向心加速度為s2Rt2

C.月球的質(zhì)量為二、非選擇題（共40分）16.如圖所示，是《用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式》的實驗，實驗步驟如下：

(1)用秒表記下鋼球運動n圈的時間t。

(2)通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運動的半徑r，并用天平測出鋼球質(zhì)量m。

(3)測出鋼球(以球心為準)到懸點的豎直高度?。用上述測得的量分別表示鋼球所需要向心力的表達式F1=______，鋼球所受合力的表達式F2=______。下面是一次實驗得到的數(shù)據(jù)，代入上式計算結(jié)果F1=______N，F(xiàn)2=______N.(g取10m/s2，π2m

(kg)r

(m)n

(轉(zhuǎn))t

(秒)?

(m)0.10.0254030.20.14517.某實驗小組利用圖1所示裝置測定平拋運動的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過碰撞復(fù)寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點。

①為了正確完成實驗，以下做法必要的是______。

A.實驗時應(yīng)保持桌面水平

B.每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放

C.使斜面的底邊ab與桌邊重合

D，選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面

②實驗小組每次將木板向遠離桌子的方向移動0.2m，在白紙上記錄了鋼球的4個落點，相鄰兩點之間的距離依次為15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如圖2.重力加速度g=10m/s2，鋼球平拋的初速度為______m/s。

③圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是______。

18.興趣小組為了測量吊扇的角速度，設(shè)計了如下實驗：把吊扇的扇葉拆除，將質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛在半徑為R的機頭邊緣。給機頭通電，待穩(wěn)定后，小球隨機頭一起在水平面內(nèi)做勻速圓周機頭運動。輕繩與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g，忽略空氣阻力，求：

(1)小球做圓周運動的半徑r；

(2)小球做圓周運動的向心力大小；

(3)機頭勻速轉(zhuǎn)動的角速度。

19.如圖所示，一根輕質(zhì)細桿兩端分別固定著A、B兩個小球，O點是光滑水平軸。已知AO=BO=L，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m。使細桿從水平位置由靜止釋放，當B球轉(zhuǎn)到O點正下方時，求：

(1)B球的速度大?。?/p>

(2)B球?qū)殫U的拉力。

20.如圖所示，粗糙的水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓軌道BC在B點相切，軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，C為半圓軌道的最高點。質(zhì)量為m的小物塊從A點以水平向右的初速度沿AB滑行，已知AB間的距離為s，物塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ，不計空氣阻力，重力加速度為g。

①若物塊恰能運動到B點停下來，求物塊在A點的初速度大小；

②若物塊恰能通過C點，求物塊通過C點時的速度大小和在A點的初速度大小。21.如圖所示，A、B是位于豎直平面內(nèi)、半徑R=0.5m的14圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點B與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度E=5×103N/C.今有一質(zhì)量為m=0.1kg、帶電荷量q=8×10?5C的小滑塊(可視為質(zhì)點)從A點由靜止釋放，若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.05，取g=10m/s2，求：

(1)小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故A正確。

B、根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmr2=mv2r，因為r一定，所以這些衛(wèi)星速率相等。故B錯誤。

C、因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmr2=mω2r，因為ω一定，所以r必須固定。故C錯誤。2.【答案】C

【解析】解：小球的速度方同沿切線方向；而當線斷后，小球的向心力消失，此時小球合外力為零，則小球?qū)⒀厍芯€方向飛出，而一直做勻速直線運動；

故選：C．

小球的運動方向沿曲線運動的切線方向；若合外力消失時，小球由于慣性將保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)．

本題考查牛頓第一定律及曲線運動的性質(zhì)，要注意將所學(xué)物理知識在生活中靈活應(yīng)用．3.【答案】A

【解析】【分析】

正確應(yīng)用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解后聯(lián)立求解即可．

對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解題．

【解答】

解：設(shè)拋出點為O點，從拋出到A點過程，根據(jù)平拋運動的分位移公式，有：

x1=v0t1

①

?A=12gt12

②

從拋出到B點過程，根據(jù)平拋運動的分位移公式，有：

x2=v0t4.【答案】D

【解析】解：車內(nèi)站著一個中等身材的人，說明不高；站在路旁的另一個人觀察車里的人，由于尺縮效應(yīng)，觀察到車內(nèi)人的身材的寬度變小，所以看到的結(jié)果是車內(nèi)人瘦但不高。故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

本題關(guān)鍵是知道狹義相對論的一個重要效應(yīng)--尺縮效應(yīng)：在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短．

此題考查狹義相對論的基本結(jié)論，熟記并理解它，可以解決所有關(guān)于狹義相對論的問題．5.【答案】B

【解析】解：由萬有引力提供向心力GMmR2=mv2R，得：v=GMR，所以第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度，是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，是衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度。故ACD錯誤，B正確。

故選：B。6.【答案】B

【解析】解：當物體在多個恒定力作用下處于平衡狀態(tài)時，任選其受到的一個力，除去該力之外的其他力的合力與選定的力大小相等方向相反，因此若撤去該力，則物體受到的合力與被撤去力大小相等方向相反。

A.若被撤去力與撤去力時物體的運動方向相同，則撤去該力后物體所受合力與撤去力時物體的運動方向相反且大小恒定，根據(jù)牛頓第二定律可知之后物體將做勻減速直線運動，故A正確；

B.原本受多個恒定力處于平衡狀態(tài)的物體，撤去某一個力后，物體仍然受到恒定的合力作用，而圓周運動需要物體所受合力始終指向圓心，故不可能做勻速圓周運動，故B錯誤；

C.若被撤去力與撤去力時物體的運動方向不在同一直線上，則撤去該力后物體所受合力與撤去力時物體的運動方向不在同一直線且大小恒定，根據(jù)牛頓第二定律可知之后物體將做勻變速曲線運動，故C正確；

D.若被撤去力與撤去力時物體的運動方向相反，則撤去該力后物體所受合力與撤去力時物體的運動方向相同且大小恒定，根據(jù)牛頓第二定律可知之后物體將做勻加速直線運動，故D正確。

本題要求選擇不可能的是，故選：B。

多力作用下受力平衡的物體，突然撤去某一個力時，物體將會受到的合力將會與被撤掉力大小相等方向相反，

本題需要學(xué)生了解物體在多個恒定力作用下處于平衡狀態(tài)時，撤去某一力后的受力情況，同時結(jié)合牛頓第二定律及物體做曲線運動的條件相關(guān)知識以解決此類問題。7.【答案】B

【解析】解：AC、由靜止滑下到底端過程，根據(jù)動能定理有mgR=12mv2

解得v=2gR

可見，兩物塊到達底端時動能相等，物塊的速度大小相等，但是速度方向不同，故AC錯誤；

B、兩物塊運動到底端的過程中，下落的高度相同，重力做功均為WG=mgR，重力做功相同，故B正確；

D、兩物塊到達底端的速度大小相等，甲重力與速度方向垂直，瞬時功率為零，而乙球重力做功的瞬時功率不為零，甲物塊重力做功的瞬時功率小于乙物塊重力做功的瞬時功率，故D錯誤。

故選：B。

8.【答案】C

【解析】解：A、同步衛(wèi)星相對于地球靜止，軌道平面過地心，所以該同步衛(wèi)星一定位于赤道上空，故A正確；

B、同步衛(wèi)星的角速度和赤道上的物體角速度相同，但軌道半徑大于赤道上物體的運動半徑，根據(jù)a=rω2可知，同步衛(wèi)星的向心加速度要比赤道上的物體大，故B正確；

C、由于物體質(zhì)量和同步衛(wèi)星的質(zhì)量大小不知道，根據(jù)F=GMmr2可知，無法判斷該物體與地球的萬有引力與同步衛(wèi)星與地球的萬有引力的大小，故C錯誤；

D、16.7km/?是第三宇宙速度，即逃逸速度，若想使該同步衛(wèi)星發(fā)射出太陽系，其發(fā)射的速度至少要大于16.7km/s，故D正確。

本題選錯誤的，故選：C。

同步衛(wèi)星相對于地球靜止，位于赤道上空；根據(jù)a=rω29.【答案】C

【解析】解：A、引力常量G的大小是由卡文迪什在實驗室測得的，G值的測出使萬有引力定律有了真正的實用價值，可用萬有引力定律進行定量計算，故A錯誤；

B、G的數(shù)值是常數(shù)，與兩物體質(zhì)量乘積和兩物體間距離的平方無關(guān)，故B錯誤；

C、引力常量G的物理意義是：兩個質(zhì)量都是1

kg的物體相距1

m時相互吸引力為6.67×10?11

N，故C正確；

D、G是一個常量，其大小與單位制有關(guān)系，在國際單位中大小是6.67×10?11

N?m2/kg2，故D錯誤；

故選：C。

根據(jù)牛頓的萬有引力定律F=GmMr2，由m、M、r、F10.【答案】D

【解析】解：由圖象知物體所受合外力與速度的夾角大于90°，物體做曲線運動，把F分解為兩個力：一個垂直于V，另一個與V反向；垂直的力使物體做曲線運動，反向的力使物體先做減速運動，當速度減小到零時物體又做反方向的加速運動，因此，速度大小先減小后增大，D正確。

故選：D。

當物體所受的合外力與速度在一條直線上時，物體做勻變速直線運動；當合外力與速度方向不共線時，物體做曲線運動．

本題較簡單，只要牢記當合外力與速度不共線時物體將做曲線運動．11.【答案】C

【解析】解：萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：GMmr2=mr4π2T2，解得T=4π2r3GM，軌道半徑越大，周期越大，角速度越小，所以經(jīng)過相同的時間，三個衛(wèi)星中，b轉(zhuǎn)過的角度最大，c次之，d最小，故C正確，A、B、12.【答案】B

【解析】【分析】

由萬有引力提供向心力得到線速度v=GMr，由此分析線速度大小；根據(jù)變軌原理分析B選項；根據(jù)開普勒第二定律分析C選項；根據(jù)機械能守恒定律的守恒條件分析D選項。

本題主要是考查萬有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進行分析，知道開普勒第二定律的應(yīng)用方法、掌握變軌原理。

【解答】

A、若火星的第一宇宙速度為3.5km/s，即貼近火星表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的線速度大小為3.5km/s，由萬有引力提供向心力有：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，“天問一號”在軌道Ⅲ上運行的軌道半徑大于火星半徑，所以線速度小于3.5km/s，故A錯誤；

B、“天問一號”在Q點從軌道Ⅲ轉(zhuǎn)移至軌道Ⅱ上做向心運動，需要“制動”減速，故B正確；

C、根據(jù)開普勒第二定律可知，“天問一號”在軌道Ⅱ上從P點運動到Q點的過程速度逐漸減小，是減速運動，故C錯誤；

D、“天問一號”在軌道Ⅲ上向軌道13.【答案】D

【解析】解：A、靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功，比如人推物體而物體不動時，靜摩擦力對物體不做功，物體在傾斜的傳送帶上隨著傳送帶一起勻速運動時，靜摩擦力可以做正功也可以做負功，故A正確；

B、滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功，比如擦黑板時，摩擦力對黑板擦做負功，摩擦力對黑板不做功，故B正確；

C、作用力和反作用力可以同時做正功，也可以同時做負功，故C正確；

D、做勻加速運動的物體，若只有重力做功，機械能可能守恒，比如自由落體運動，故D錯誤。

本題選錯誤的，

故選：D。

力做功的正負即決于力和位移的方向關(guān)系；根據(jù)作用力和反作用力的性質(zhì)可以判斷兩力做功的情況；根據(jù)機械能守恒的條件分析。

合力做功的代數(shù)和不為零，物體的動能一定變化；只有重力或彈簧彈力做功時機械能守恒。14.【答案】C

【解析】解：A、A、B兩點共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等。故A錯誤；

B、A點轉(zhuǎn)動半徑是Rcosθ，B的轉(zhuǎn)動半徑是R，即A、B轉(zhuǎn)動的半徑不等，根據(jù)v=rω得A、B的線速度大小不等。故B錯誤；

C、根據(jù)T=2πω知，角速度相等，則周期相等。故C正確；

D、根據(jù)a=rω2知，角速度相等，但A、B的轉(zhuǎn)動半徑不等，所以向心加速度大小不等。故D錯誤。

故選：C。

共軸轉(zhuǎn)動的各點角速度相等，根據(jù)v=rω判斷線速度的大小，根據(jù)T═2π15.【答案】AD

【解析】解：A、由v=△s△t得：v=st，又T=2πRv=2πRts，即：探測器的環(huán)繞周期為2πRts，故A正確；

B、由向心加速度公式an=v2r將v=st，r=R代入得：an=s2Rt2，故B錯誤；

CD、萬有引力提供向心力，由向心力公式有：GMmR16.【答案】4mπ2n2rt2；【解析】【分析】

通過實驗數(shù)據(jù)來粗略驗證向心力表示式，培養(yǎng)學(xué)生善于分析問題與解決問題的能力，同時運用力的分解尋找向心力的來源。

利用公式Fn=mv2r計算鋼球所受的向心力，而v=2πrT，根據(jù)幾何關(guān)系可以求出重力與合力的關(guān)系，代入數(shù)據(jù)即可求解。

【解答】

鋼球做勻速圓周運動的線速度為：v=lt=2πrnt，

則鋼球所需要向心力的表達式為：F1=mv17.【答案】AB

2

方便將木板調(diào)整到豎直平面內(nèi)

【解析】解：①A、鋼球離開桌面后做平拋運動，實驗時應(yīng)保持桌面水平，故A正確；

B、為保證鋼球做平拋運動的初速度相等，每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放，故B正確；

C、只要桌面水平即可保證小球離開桌面后做平拋運動，只要使鋼球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，斜面的底邊ab與桌邊不必重合，故C錯誤；

D、只要使鋼球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，鋼球與桌面間的摩擦力對實驗沒有影響，故D錯誤。

故選：AB。

②小球在豎直方向做自由落體運動，由勻變速直線運動的推論可知：△y=gt2

則有：t=△yg=(25.0?15.0)×10?210s=0.1s

小球的初速度為：v0=xt=0.20.1m/s=2m/s

③18.【答案】解：(1)根據(jù)幾何關(guān)系解得r=Lsinθ+R

(2)對小球做受力分析，水平方向有

Fn=mgtanθ

(3)由牛頓第二定律得：mgtanθ=mω2r

聯(lián)立解得ω=gtanθLsinθ+R

答：(1)小球做圓周運動的半徑為Lsinθ+R；

(2)小球做圓周運動的向心力大小為【解析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系解得圓周半徑；

(2)(3)根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律解得向心力與角速度大小。

本題考查向心力，解題關(guān)鍵在于對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解題。19.【答案】解：(1)對于系統(tǒng)，由功能關(guān)系可得：2mgL?mgL=12mvA2+12×2mvB2

又vA=vB=ωL

聯(lián)立解得：vB=2gL3

(2)根據(jù)牛頓第二定律有

F?2mg=2m【解析】(1)因A、B兩球用輕桿相連，故兩