陕西省西安市高新第一中学国际部2023-2024学年物理高一下期末综合测试试题含解析

陕西省西安市高新第一中学国际部2023-2024学年物理高一下期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)光滑水平地面上静止一质量为1kg的物块，某时刻开始受到一外力作用，外力F随时间t的变化如图所示。取g=10msA．2s末，物块的运动方向发生改变B．前2s内，外力F做的功为64JC．3s末，外力F的功率为-4WD．4s内，外力F的功率为2W2、(本题9分)小明在苹果树上的A水平线上发现了两个苹果，若每个苹果的质量均为0.5kg，他将树摇了摇，苹果一个落到B处的篮子中，另一个落到沟底的D处．AB、AC、AD之间的垂直距离分别为0.8m、2m、3m，若以地面C为零势能的参考面，g取l0m/s2，则下列说法正确的是（）A．树上A处苹果的重力势能为15JB．沟底D处苹果的重力势能为-5JC．从树上A处落到沟底D处苹果的动能为10JD．从树上A处落到篮子B处苹果的动能为6J3、(本题9分)按照龟兔赛跑的故事，假设乌龟和兔子比赛过程的x-t图像如图所示，由图可知A．兔子和乌龟是从同一地点同时出发的B．在t5~t6时间内，兔子的运动是匀加速运动C．兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次D．在t2~t6时间内，兔子的平均速度大于乌龟的平均速度4、(本题9分)关于匀速圆周运动运动下列说法不正确的是A．线速度不变B．角速度不变C．频率不变D．周期不变5、(本题9分)关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（）A．只有天体间才存在相互作用的引力B．只有质量很大的物体间才存在相互作用的引力C．物体间的距离变大时，它们之间的引力将变小D．物体对地球的引力小于地球对物体的引力6、(本题9分)如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道7、(本题9分)如图所示，将物体P用长度适当的轻质细绳悬挂于天花板下方，两物体P、Q用一轻弹簧相连，物体Q在力F的作用下处于静止状态，弹簧被压缩，细绳处于伸直状态.已知该弹簧的弹性势能仅与其形变量有关，且弹簧始终在弹性限度内，现将力F撤去，轻绳始终未断，不计空气阻力，则（）A．弹簧恢复原长时，物体Q的速度最大B．撤去力F后，弹簧和物体Q组成的系统机械能守恒C．在物体Q下落的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大D．撒去力F前，细绳的拉力不可能为零8、(本题9分)如图所示，用通过定滑轮的细绳拉动穿在光滑固定竖直杆上的滑块P，使滑块向上做匀速运动，此过程中，下列说法正确的是()A．拉细绳的力越来越大B．拉细绳的速度越来越大C．拉细绳的力做的功大于克服滑块重力做的功D．拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率9、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大10、(本题9分)下列关于电源电动势的说法正确的是A．电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功C．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势将变化二、实验题11、（4分）(本题9分)如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从同一位置静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示.B．安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线.C．取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹.（1）上述实验步骤的合理顺序是____________.（2）已知图中小方格的边长为L，则小球从a位置运动到c位置所用的时间为________，小球平抛的初速度为________.(均用L、g表示)12、（10分）(本题9分)某同学为了“探究求合力的方法”，实验步骤如下：A．用图钉将白纸固定在木板上．B．将橡皮条的一端拴上两个细绳套，另一端用图钉固定在木板上．C．用两只弹簧测力计同时互成角度地拉两细绳套，将橡皮条与细绳套的结点拉到某一位置O.用铅笔描下O点的位置及两细绳的方向，并记下弹簧测力计的读数F1、F1．D．改用一只弹簧测力计向任意一个方向拉细绳套，记下细绳的方向和弹簧测力计的读数F.选好标度，沿细绳的方向做出力F的图示．E.用同样的标度，用铅笔和刻度尺从0点沿两细绳的方向按F1、F1的大小做两个力的图示．用刻度尺与三角板，以F1、F1为邻边做平行四边形，找对对角线，即合力F′.F.比较F′和F的大小和方向是否相同．G.改变F1及F1的大小和方向，重复上述步骤．(1)此同学的实验操作中有一步是错误的，错误的步骤是______(填步骤序号)，应如何改正?_________________________________________________________________________．(1)在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差__________．A．两个分力F1、F1间夹角必须为90°B．两个分力F1、F1的大小要适当大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．细绳要与木板平行E.若F′与F不完全重合，证明平行四边形定则是错误的三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep．若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h1＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s1．(1)求小物块由A到B的运动时间；(1)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P(P点没画出)．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．14、（14分）(本题9分)如图所示，将一可视为质点的小球从光滑斜轨上距底面竖直高度为h处静止释放，使其沿竖直的光滑圆轨道内侧运动。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g：(1)要使小球能通过圆轨道的最高点，小球在圆轨道最高点时的速度至少为多大？(2)要使小球能通过圆轨道的最高点，小球距光滑斜轨底面的竖直高度h应满足什么条件？15、（13分）如图所示，一质量为m的汽车行驶在圆弧半径为R的拱桥上。重力加速度为g。（1）当汽车到达桥顶时速度为v，求此时汽车对桥面的压力大小。（2）汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

AB.0-2s物体的加速度为a物体做匀加速度直线运动，2s内发生的位移为x1力F做功为WF2s时力F反向，所以加速度反向，物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动，故AB项与题意不相符；C.2∼4sa23s末物体的速度为v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s则外力F的功率为P=Fv=-2×4=-8W故C项与题意不相符；D.2∼4sx2力F做功为：WF′=F′•x2=-2×12=-24J则4s内外力F的功率为P故D项与题意相符。2、B【解析】

A项：以C为零势能的参考面，地面A处苹果的重力势能为EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A错误；B项：以C为零势能的参考面，D处苹果的重力势能为EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正确；C项：根据机械能守恒定律得：从树上A处落到沟底D处苹果的动能EkD=mghAD=15J，故C错误；D项：从树上A处落到沟底B处苹果的动能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D错误．3、C【解析】由图读出，兔子和乌龟都是从原点出发的，但不是同时刻出发的，兔子在t1时刻出发，乌龟在0时刻出发，则兔子在乌龟出发后t1时间出发，A错误；图像的斜率表示速度，故在t5~t6时间内，兔子的运动是匀速运动，B错误；在t2和t4两个时刻，兔子和乌龟位移相同，两者相遇，说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次，C正确；t【点睛】由位移图象直接兔子和乌龟出发的时刻与位置．根据位移图象的斜率表示速度分析兔子和乌龟的运动情况．当两个动物的位移相等时，说明到达同一位置．乌龟先通过预定位移到达终点．4、A【解析】：A、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变．故A错误．B、匀速圆周运动的角速度大小和方向都不变．，B正确C、D、匀速圆周运动的周期、频率不变，故C、D正确；解决本题的关键知道匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，角速度的大小和方向都不变．5、C【解析】本题考查对万有引力定律的理解，任意两个物体之间的引力为F=G6、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.7、BC【解析】

ABC．由题意可知，在Q下降过程中，Q和弹簧构成的系统满足机械能守恒，弹簧弹性势能先减小，后增大，Q的动能先增大后减小，当弹簧向上的弹力大小等于Q物体的重力时，Q的速度最大，故A错误，BC正确；D．F撤去之前，弹簧被压缩，对A受力分析，当重力等于弹力时，绳子的拉力可能为零，故D错误；故选BC。8、AD【解析】A．设细绳与竖直方向的夹角为，滑块向上做匀速运动，细绳拉力沿竖直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正确；B．将滑块向上的速度v沿绳子和垂直绳子分解，沿绳子方向的分速度为vcos，增大，拉细绳的速度越来越小，故B错误；C．因为滑块匀速运动，合外力做功为零，拉细绳的力做的功等于克服滑块重力做的功，拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率，故C错误，D正确；故选AD．9、AC【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．10、BC【解析】

电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量．电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关．【详解】电源是把其他形式的能（非静电力）转化为电能的装置，电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，A错误C正确；根据E=W二、实验题11、BAC【解析】

(1)[1]实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,在进行数据处理，故实验顺序为:B,A,C(2)[2])由图可以知道a、b、c、d之间的时间间隔是相同的,因此根据匀变速直线运动的规律有:由题可以知道,带入计算得出每相邻两个位置的时间间隔为：则小球从a位置运动到c位置所用的时间为：[3]水平方向匀速直线运动，小球平抛的初速度为：12、D；应将结点仍拉到位置O；BD；【解析】（1）错误的步骤是D，为保证效果相同，应将结点仍拉到位置O；（1）、方向间夹角大小适当即可，不一定要为，故A错误；实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，故B正确；为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，故C错误；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故D正确；因实验中存在误差，故不可能严格使F与重合，故实验结论在误差允许的范围内，可以说明平行四边形定则是正确的，故E错误；选BD.【点睛】“验证平行四边形定则”的实验中，通过将橡皮筋拉到同一位置得到相同效果的合力与分力，则由平行四边形定则可得判断各项是