陜西省榆林市2023-2024學年高一下學期期末考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024學年高一下學期期末試卷物理試卷滿分：100分考試時間：75分鐘注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.一快遞小哥用無人機配送快遞，某次配送快遞無人機（可視為質點）在飛行過程中，水平方向的速度與飛行時間的關系如圖甲所示，豎直方向以的速度向上做勻速直線運動，關于無人機的運動，下列說法正確的是（）A.內無人機的位移大小為B.末無人機的加速度大小為C.末無人機的速度大小為D.無人機的運動軌跡是圖乙中的拋物線〖答案〗C〖解析〗A．由圖甲可知，無人機水平方向加速度內無人機的水平位移內無人機的豎直位移內無人機的位移故A錯誤；B．無人機的加速度一直不變，故末無人機的加速度大小為，故B錯誤；C．末無人機水平方向速度大小末無人機速度大小故C正確；D．因無人機具有軸正方向的加速度，故合力沿軸正方向，軌跡的彎曲方向指向合力方向，無人機的運動軌跡是圖乙中的拋物線，故D錯誤。故選C。2.北京時間2024年4月25日，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，約10分鐘后神舟十八號載人飛船與火箭成功分離進入預定軌道，2024年4月26日3時32分，神舟十八號成功對接于空間站天和核心艙徑向端口，整個自主交會對接過程歷時約6.5小時。飛船的發(fā)射過程可簡化為：飛船從預定軌道Ⅰ的A點改變速度大小進入橢圓軌道Ⅱ，到達橢圓軌道的遠地點B時，再次改變速度大小進入空間站的運行軌道Ⅲ，與空間站實現(xiàn)對接。軌道Ⅰ和Ⅲ都近似為圓軌道，下列說法正確的是（）A.飛船在軌道Ⅰ上的速度最大，機械能最大B.在圓軌道上，Ⅲ軌道的速度小于Ⅰ軌道的速度，所以在A點和B點飛船都需要減速C.飛船在軌道Ⅰ的A點和軌道Ⅱ的A點向心加速度相同D.軌道Ⅲ的軌道半徑和軌道Ⅱ的遠地點B到地心的距離相同，則軌道Ⅲ和軌道Ⅱ的運行周期相同〖答案〗C〖解析〗A．飛船從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ時需在A點加速，則飛船在軌道Ⅰ上的速度并非最大，機械能最小，故A錯誤；B．飛船從軌道Ⅱ進入軌道Ⅲ時需在B點加速，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得所以飛船在軌道Ⅰ的A點和軌道Ⅱ的A點向心加速度相同，故C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道Ⅲ的周期較大，故D錯誤；故選C。3.如圖甲，燃氣灶具有四個相同的支撐架，四個支撐架均勻分布。假設支撐架上部分為一斜面，且該斜面與豎直方向的夾角為，如圖乙所示?，F(xiàn)將一質量為的半球形鍋正放在燃氣灶上，且鍋與支撐架斜面接觸，重力加速度大小為g，忽略支撐架斜面與鍋之間的摩擦力，下列說法正確的是（）A.每個支撐架給鍋的彈力大小為40NB.燃氣灶支撐架給鍋的作用力方向豎直向上C.燃氣灶支撐架給鍋的作用力大小為10ND.質量相同的鍋，半徑越大，每個支撐架給鍋的彈力越大〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)平衡條件有解得故A錯誤；B．燃氣灶支撐架給鍋的作用力與鍋的重力平衡，則燃氣灶支撐架給鍋的作用力方向豎直向上，故B正確；C．燃氣灶支撐架給鍋的作用力與鍋的重力平衡，則燃氣灶支撐架給鍋的作用力大小為20N，故C錯誤；D．每個支撐架給鍋的彈力方向總是垂直于支架向上，結合上述可知，質量相同的鍋，每個支撐架給鍋的彈力大小與半徑大小無關，即始終大小為10N，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，質量為m的物體由兩根繩子吊在半空中處于靜止狀態(tài)，右側繩子的另一端固定在高樓的A點且與豎直方向的夾角為，左側繩子由人拉著且與豎直方向的夾角為，當人不動而緩慢釋放繩子，下列說法正確的是（）A.兩根繩子對物體的合力變大 B.兩繩子的拉力都變小C.地面對人的支持力變小 D.地面對人的摩擦力變大〖答案〗B〖解析〗A．兩根繩子對物體的合力與重力等大反向，不變。故A錯誤；B．對物體受力分析，如圖由相似三角形得當人不動而緩慢釋放繩子，則AC增大，AO不變，OC減小，可知T減小，F(xiàn)減小。故B正確；C．對人，由平衡條件得F減小，增大，則N增大。故C錯誤；D．對整體有T減小，減小，則f減小。故D錯誤。故選B。5.汽車行駛中經(jīng)常會經(jīng)過一些凹凸不平的路面，其凹凸部分路面可以看作圓弧的一部分，如圖所示的A、B、C處，其中B處的曲率半徑最大，A處的曲率半徑為，C處的曲率半徑為，，重力加速度為。若有一輛可視為質點、質量為的小汽車與路面之間各處的動摩擦因數(shù)均為，當該車以恒定的速率沿這段凹凸路面行駛經(jīng)過A、B、C三點時，下列說法正確的是（）A.汽車在A處受到的摩擦力大小為B.汽車經(jīng)過A處時處于失重狀態(tài)，經(jīng)過C處時處于超重狀態(tài)C.汽車在A點的行駛速度小于時，汽車將做平拋運動D.汽車經(jīng)過C處時所受的向心力最小〖答案〗B〖解析〗A．汽車在A處得汽車在A處受到的摩擦力大小故A錯誤；B．汽車經(jīng)過A處時，加速度向下，處于失重狀態(tài)，經(jīng)過C處時，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B正確；C．要使車安全行駛，則不得離開地面，故經(jīng)過A處時恰不離開地面有即安全行駛的速度不得超過，汽車在A點的行駛速度大于時，汽車將做平拋運動，故C錯誤；D．該車以恒定的速率，汽車所受向心力B處的曲率半徑最大，汽車經(jīng)過B處時所受的向心力最小，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，光滑斜面與水平面的夾角為，的長度為，在點正上方且與點等高的位置水平拋出一可看做質點的物體A，拋出的速度為，在物體A拋出的同時，在斜面的頂點處一可看做質點的物體B沿斜面無初速度下滑，重力加速度以下說法正確的是（）A.兩物體一定能在斜面上相遇 B.兩物體可能在斜面上相遇C.物體A落在斜面上的時間為 D.物體A落在斜面上的時間為〖答案〗C〖解析〗CD．設物體A落在斜面上時間為t，則有解得s或s（舍）故C正確，D錯誤；AB．物體A落點到底端的距離為m物體B運動的位移為mm<m故兩球不會相遇，故AB錯誤；故選C。7.如圖所示，一固定的高為的光滑斜面與逆時針勻速轉動、足夠長的水平傳送帶平滑連接于N點。質量為的小滑塊（可視為質點）自光滑斜面最高點M由靜止釋放，滑塊在傳送帶上運動一段時間后返回斜面，傳送帶的速度大小為。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.滑塊從M點靜止下滑到N點時的速度B.滑塊在傳送帶上運動一段時間后，返回斜面的高度為C.傳送帶的長度至少為D.滑塊第三次到達N點時，滑塊的速度為〖答案〗A〖解析〗A．滑塊從M點靜止下滑到N點過程，機械能守恒，可得解得故A正確；BC．滑塊在傳送帶上做勻減速直線運動，有又聯(lián)立，解得可知傳送帶的長度至少為2m，滑塊速度減至零后，反向勻加速運動，可得解得之后隨傳送帶勻速向左運動，到達N點速度為傳送帶的速度，沿斜面上滑過程，有解得故BC錯誤；D．因為斜面是光滑的，所以滑塊第三次到達N點時，滑塊的速度與第二次到N點的速度大小相同，仍為傳送帶的速度，即1m/s。故D錯誤。故選A。8.如圖所示，傾角為的斜面斜面上放置一長木板A，木板上放置一物塊B，木板A與斜面的動摩擦因數(shù)為，與物塊B的動摩擦因數(shù)為，兩個動摩擦因數(shù)都小于，兩物體從靜止釋放，下列說法正確的是（）A.若小于，則A、B相對運動 B.若小于，則A、B相對靜止C.若大于，則A、B相對運動 D.若大于，則A、B相對靜止〖答案〗BC〖解析〗依題意，兩個動摩擦因數(shù)都小于，可知均滿足當A、B相對靜止沿斜面下滑時，有分析物塊B，可得又解得同理，可得時，二者相對運動。故選BC。9.如圖所示，裝置可繞豎直軸轉動，可視為質點的小球A與兩輕細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角。已知小球的質量，細線AC長，B點距C點的水平和豎直距離相等。（重力加速度，，），該裝置以一定的角速度勻速轉動，下列說法正確的是（）A.若細線AB水平且張力恰為0時，該裝置勻速轉動的角速度B.若細線AB水平且張力恰為0時，該裝置勻速轉動的角速度C.若該裝置轉動的角速度增加，細線AC與豎直方向的夾角一定會增加D.若該裝置轉動的角速度增加，細線AC與豎直方向的夾角不一定會增加〖答案〗AD〖解析〗AB．若細線AB水平且張力恰為0時，對小球分析有解得故A正確，B錯誤；CD．結合上述可知，當角速度小于時，若該裝置轉動的角速度增加，AB繩繃緊有彈力，此時細線AC與豎直方向的夾角不變，當角速度大于時，若該裝置轉動的角速度增加一點點，AB繩將松弛每有彈力，此時細線AC與豎直方向的夾角，當AB繩再次繃緊有彈力時，該裝置轉動的角速度增加，細線AC與豎直方向的夾角不變，故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，一勁度系數(shù)為k輕彈簧一端固定在地面，另一端與質量為m的物體P連接，跨過定滑輪的輕繩一端與物體Р連接，另一端與質量為3m的物體Q連接，重力加速度為g，用手托著物體Q使輕繩剛好伸直無張力，當手離開Q之后，下列說法正確的是（）A.P運動到最高點時速度為零，加速度為零B.當Q的速度最大時，P的速度也達到最大C.當Q的速度最大時，P和Q的機械能之和最大D.彈簧的彈性勢能和兩物體的重力勢能之和最小時，繩子的拉力大小為3mg〖答案〗BD〖解析〗A．由題意，可以把P、Q及輕繩看著一個整體，則當手離開Q之后，整體相當于豎直方向上的彈簧振子模型，將在豎直方向上做簡諧振動，當手離開Q之后，根據(jù)簡諧振動的特點可知，在P運動到最高點時速度為零，但其加速度不為零，故A錯誤；BCD．由于P、Q通過細繩連接，它們的速度、加速度大小總是相等，所以當Q的速度最大時，P的速度也達到最大；把彈簧、P、Q看著一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的機械能守恒，則彈簧的彈性勢能和兩物體的重力勢能之和最小時，此時P、Q的動能最大，此時P位于平衡位置，可知P、Q此時的加速度為零，對P有對Q，有求得此時彈簧彈力為彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的彈性勢能不是最小，即原長狀態(tài)，所以由系統(tǒng)機械能守恒，可知當Q的速度最大時，P和Q的機械能之和不是最大，故BD正確，C錯誤。故選BD。二、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.如圖所示，三個完全相同的橡皮筋A、B、C的端點用細繩系在一起，橡皮筋A另一端固定在P點，橡皮筋B另一端固定在Q點且橡皮筋B水平懸掛，橡皮筋C另一端懸掛一重物，三個橡皮筋的形變量都在彈性限度內。（1）為驗證橡皮筋A、B的合力與橡皮筋C的拉力等大反向，需要測量的物理量有____。（2）調整P、Q的位置，保持橡皮筋B保持水平，使橡皮筋A繞結點O順時針緩慢轉動稍許，則橡皮筋A的拉力____，橡皮筋B的拉力____。（填“變大”，“變小”或“不變”）（3）調整P、Q的位置，保持橡皮筋A、B的夾角不變，使橡皮筋A、B繞結點O順時針緩慢轉動稍許，則橡皮筋A的拉力____，橡皮筋B的拉力____。（填“變大”，“變小”或“不變”）〖答案〗（1）三個橡皮筋的長度及方向（2）變小變?。?）變大變小〖解析〗【小問1詳析】為驗證橡皮筋A、B的合力與橡皮筋C的拉力等大反向，需測量三個橡皮筋的長度及方向?！拘?詳析】力的受力分析如圖根據(jù)幾何關系可知橡皮筋A、B的拉力都變小?！拘?詳析】如圖所示可知保持橡皮筋A、B的夾角不變，使橡皮筋A、B繞結點O順時針緩慢轉動稍許的過程中，彈簧測力計A的示數(shù)會變大，B的示數(shù)都變小。12.某同學用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，將氣墊導軌固定在水平桌面上，調節(jié)使其水平，在氣墊導軌的左端固定一光滑的定滑輪，將光電門1和光電門2固定在氣墊導軌上方，兩個光電門的距離為x，測出滑塊及遮光條的總質量為M，將質量為m的鉤碼通過細線與滑塊連接，遮光條的寬度為d，打開氣泵，滑塊由靜止釋放，遮光條通過光電門時光電計時器記錄的遮光時間分別為和，鉤碼離地面足夠高，重力加速度為。（1）關于實驗操作和注意事項，下列說法正確的是。A.必須滿足m遠小于MB.調整定滑輪高度，使細線水平C.用手向上托穩(wěn)鉤碼，由靜止開始釋放鉤碼D.兩個光電門間的距離應適當大些（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得遮光條從光電門1到光電門2的過程中，鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)減少的重力勢能為____，增加的動能為____（用題中的字母表示）（3）改變兩個光電門的距離的取值，多次實驗且數(shù)據(jù)測量準確，但仍然發(fā)現(xiàn)鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)重力勢能減少量總略大于滑塊和鉤碼總動能增加量，可能的原因是____?！即鸢浮剑?）BD（2）（3）存在摩擦阻力和空氣阻力〖解析〗【小問1詳析】A．該裝置是要驗證機械能守恒定律，要驗證的表達式為故不需要滿足m遠小于M，故A錯誤；B．為了減小滑塊與導軌間的阻力作用，調整定滑輪高度，使細線水平，即細線與氣墊導軌平行，故B正確；C．用手先固定住滑塊，由靜止開始釋放滑塊，故C錯誤；D．為減小測量誤差，兩個光電門間的距離應適當大些，故D正確。故選BD?！拘?詳析】滑塊由A運動到B的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減小量滑塊經(jīng)過光電門1時的速度滑塊經(jīng)過光電門2時的速度遮光條從光電門1到光電門2的過程中，系統(tǒng)增加的動能【小問3詳析】鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)重力勢能減少量總略大于滑塊和鉤碼總動能增加量，可能的原因是存在摩擦阻力和空氣阻力。13.一玩具小車的質量為，在水平地面上做勻速運動，電機的輸出功率為，某時刻無能量損失的運動到與水平夾角的斜面上，在斜面上運動時電機的輸出功率不變，小車的速度大小與水平面上運動的速度大小相同，小車在水平面和斜面上運動時的阻力為小車對接觸面壓力的k倍，求：（1）k的數(shù)值和小車的速度大??；（2）某時刻電機的功率突然加倍，經(jīng)時間2s小車在斜面上達到最終速度，求這段時間小車向上的位移?！即鸢浮剑?）2，2m/s；（2）7.7m〖解析〗（1）在斜面上，根據(jù)平衡條件有其中，水平面，根據(jù)平衡條件有其中解得，（2）小車最終達到穩(wěn)定速度時有，時間2s內，根據(jù)動能定理有解得14.如圖所示，水平放置的彈簧左端固定在豎直固定擋板上，右端與一質量為m且可看做質點的小球相接觸。初始時彈簧為原長，小球位于A點位置，A、B兩點的距離L。A點左側水平面光滑，右側水平面與小球之間的動摩擦因數(shù)，一豎直光滑圓弧軌道與B點平滑連接，B點為圓弧軌道的最低點，圓弧軌道半徑為R，整個裝置處在同一豎直面內?，F(xiàn)用一水平向左的力作用在小球上使彈簧壓縮到一定位置，而后去掉水平外力使小球由靜止釋放，小球運動到圓弧軌道的D點時剛好離開圓弧軌道，D點所對應的半徑與水平面所成的夾角為，，重力加速度為g，求：（1）小球在D點的速度；（2）彈簧壓縮時具有的彈性勢能。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）小球運動到D點時恰好離開圓弧軌道，此時軌道對小球的彈力為零，小球重力沿圓心方向的分力提供向心力，有可得（2）設彈簧壓縮時具有的彈性勢能為，小球從靜止開始到恰好過D點時，根據(jù)能量守恒定律有求得15.如圖所示，傳送帶逆時針方向轉動，速度大小為，傳送帶長度為，將質量為小物塊（可視為質點）無初速度放到傳送帶的最右端，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，小物塊離開傳送帶后從光滑平臺上的A點水平拋出，到達C點時恰好沿切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的兩個完全相同的長木板1、2，長木板與圓弧軌道末端切線相平。長木板長度均為，質量均為，圓弧軌道的半