2023-2024学年陕西省咸阳市高一（下）期末考试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年陕西省咸阳市高一（下）期末考试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-15 15:55:12 | ||
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文档简介
2023-2024学年陕西省咸阳市高一（下）期末考试
物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列有关说法正确的是( )
A. 速度、功是标量，加速度、功率是矢量
B. 北斗导航卫星的发射速度小于
C. 牛顿通过地月引力计算首先推算出了引力常量
D. 在研究箭船分离姿态时，火箭和飞船都不能看作质点
2.月日，在世界女排联赛中国香港站比赛中，中国队比战胜波兰队。如图所示为排球运动员“拦网”瞬间。若排球触手后水平反弹，不计空气阻力和旋转的影响，其反弹至触地的过程可视为平抛运动，则此过程所用时间( )
A. 与球的质量有关
B. 与球的材料有关
C. 与球触手反弹时的高度有关
D. 与球触手反弹时的速度大小有关
3.夏季易发生洪涝灾害，当道路受损严重时，人们多采用航空救援。如图所示是航空救援直升机正在向受灾中心运送救援人员。、是螺旋桨上同一叶片上的两点，当叶片转动时( )
A. 两点的角速度
B. 两点的线速度
C. 两点的周期
D. 两点的向心加速度
4.杆秤是延续千年的华夏国粹，如图所示，三根轻绳与秤盘的捆绑点、、将圆形秤盘三等分，每段轻绳与竖直方向的夹角为，秤盘的质量为，重力加速度取。某次称量药材时，保持杆秤静止，称得盘中药材的质量为，则此时每根绳子的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
5.节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，是中华民族劳动人民经验的积累和智慧的结晶。二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处如图所示的四个位置分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是( )
A. 夏至时线速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为公转周期的
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 可根据地球的公转周期求出地球的质量
6.随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试，得到汽车在平直路面上紧急刹车车轮抱死过程中的位移随时间变化的规律为的单位是，的单位是，则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为 B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为 D. 刹车后内的位移为
7.月日至日，来自全国各地的近位青少年滑板运动员参与年中国青少年系列滑板巡回赛上海站的比赛。假如比赛中某运动员以同一姿态沿轨道下滑了一段距离，该过程中重力对他做功为，他克服阻力做功为，不计其他作用力的功，则该运动员在此过程中( )
A. 动能可能不变 B. 动能增加了
C. 重力势能减少了 D. 机械能增加了
8.如图所示，水平桌面上的小物块通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块，物块与物块的质量之比为。将物块从点由静止释放，后到达桌面上距离点的点未落地，不计空气阻力，重力加速度，则物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是( )
A. 甲图：汽车水平转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故
B. 乙图：秋千摆至最低点时，秋千对儿童的支持力大小等于其重力
C. 丙图：汽车安全通过半径为的拱桥的最高点时速度应满足
D. 丁图：铁路弯道处的外轨比内轨高，是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯
10.某地区人们用手抛撒谷粒进行播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒和谷粒的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，两谷粒质量相同，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 谷粒的加速度小于谷粒的加速度
B. 谷粒从到的运动时间大于谷粒
C. 谷粒的水平分速度等于
D. 两谷粒从到过程重力做功相等
11.如图所示是即将开通的西安高新云巴。假设列车质量为，某次列车由静止出发在水平轨道做加速度为的匀加速直线运动，列车所受的阻力恒定为，达到列车的额定功率后，列车保持额定功率做变加速运动，再经时间，速度达到最大，然后以最大速度匀速运动，对此下列说法正确的是( )
A. 列车匀速运动的速度为
B. 列车做匀加速运动的时间为
C. 从静止到加速到速度最大的过程牵引力所做的功为
D. 列车保持额定功率做变加速运动时间内的位移为
12.天文观测已经证实，三星系统是常见的，甚至在已知的大质量恒星群中占主导地位。如图所示，质量相等的、、三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，已知等边三角形边长为，三颗星做匀速圆周运动的周期为，万有引力常量为，忽略其他星体对它们的引力作用。则下列说法正确的是( )
A. 三颗星的线速度大小均为 B. 三颗星的质量均为
C. 任意两颗星间的万有引力大小为 D. 任意一颗星所受的向心力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为。实验步骤如下：
轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小瓶子带盖；
向瓶子内装适量细沙，整个实验装置处于静止状态；
打开手机软件，剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度随时间变化的图像，并用弹簧测力计测出瓶子和细沙的重力；
改变瓶子中细沙质量，重复步骤，获得多组实验数据。
某次实验中，通过手机软件记录竖直方向加速度随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的_______选填“”“”或“”点；剪断细绳瞬间手机受到的合力大小等于_______选填“瓶子和细沙的重力”或“手机的重力”。
根据实验获得多组实验数据绘制图像如图丙所示，由图可得结论：在误差允许的范围内，___________。
若某同学在处理数据时，测得图丙中图线的斜率为，则可推算出手机的质量为_______选用、表示。
14.为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计进行实验，在导轨上选择两个适当的位置、安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器，遮光条的宽度已知。
该实验还必须使用的实验器材有：_______。
该实验过程中，不必要测量的物理量是________。填正确选项前的字母
A.、之间的距离
B.滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、
C.、点到水平桌面的高度、
在误差允许范围内，若滑块下滑过程中机械能守恒，则_______用上述必要测量物理量的符号表示，已知重力加速度为。
若实验过程中光电门Ⅰ发生故障，该同学继续使用该装置完成实验：让滑块由静止释放，记录释放点到桌面的高度、滑块通过光电门Ⅱ的时间，改变滑块释放位置获得多组数据，作出如图乙所示的图像，由该图像可以得出的实验结论是__________；该实验方案中产生误差的主要原因：_________。已知重力加速度
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
15.如图所示，在一次杂技表演中，女演员被男演员拉着离开地面在空中做水平面内的匀速圆周运动，在转动过程中男演员的身体近似处于竖直状态，每恰好转圈，女演员重心所在位置为点，手臂与水平面的夹角为，已知女演员质量为，男演员的质量为，重力加速度，，，求：
女演员做圆周运动所需的向心力大小；
女演员重心对应的半径及点的线速度大小。结果用分式表示
16.中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟”飞船，目前已经优于国际第三代载人飞船技术。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为、远地点为的椭圆轨道上，飞船通过变轨进入预定圆轨道。已知：点距地面的高度为，设飞船在预定圆轨道上飞行圈所用时间为，地球表面重力加速度为，地球半径为。求：
飞船经过椭圆轨道近地点时的加速度大小；
距地面的高度。
17.小明通过拉轮胎跑训练体能。如图所示，小明腰部系着轻绳拖着轮胎，已知轮胎的质量为，绳与地面的夹角，轮胎与地面间的动摩擦因数。小明拉着轮胎从静止开始全力奔跑，跑出达到最大速度这一过程可看作匀加速直线运动，然后以最大速度匀速跑到终点处，共用时。重力加速度，，。求：
小明加速所用的时间；
小明匀加速运动阶段对轮胎的拉力的大小。
18.如图，倾角为，长的斜面轨道上铺了一层可以改变动摩擦因数的匀质特殊材料，斜面底部点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在点，自然状态下另一端恰好在点。在轨道左侧有一个高度可以调节的平台，平台上放置一个半径的四分之一光滑圆弧。将一质量的小滑块可以视为质点在端静止释放从端水平抛出，通过调整高度按钮使得滑块从点刚好沿切线方向无碰撞进入轨道。滑块通过前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取，，，不计空气阻力。
求滑块在点受到轨道的支持力大小；
求点与点的高度差；
若滑块可以在斜面上来回运动最终停在点，求的取值范围。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13. 瓶子和细沙的重力
当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比
14.刻度尺
在误差允许的范围内，滑块下滑过程中机械能守恒 滑块在下滑过程中受到空气阻力作用
15.设男演员对女演员的拉力大小为 ，以女演员为对象，竖直方向有
水平方向有
联立解得女演员做圆周运动所需的向心力大小
由题意可知女演员做圆周运动的周期为 ，则有
根据向心力表达式可得
联立解得
，
16.在地球表面有
可得
飞船经过椭圆轨道近地点时，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
设距地面的高度为 ，飞船在预定圆轨道上飞行的周期为
由万有引力提供向心力可得
联立解得
17.设最大速度为 ，匀速阶段所用时间为 ，根据题意有
，
联立解得
，
小明匀加速运动阶段的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
又
联立解得
18.滑块从到过程，根据动能定理可得
解得
在点，根据牛顿第二定律可得
解得滑块在点受到轨道的支持力大小为
滑块从点刚好沿切线方向无碰撞进入轨道，则在点有
解得滑块经过点时的竖直分速度大小为
则点与点的高度差为
滑块在点的速度大小为
若滑块可以在斜面上来回运动最终停在点，设滑块沿斜面下滑压缩弹簧后被弹簧弹回刚好到达点速度为；则从点下滑到返回点过程，根据动能定理可得
解得
为了使速度减为的滑块在斜面上可以下滑，需要满足
可得
综上分析可知， 的取值范围为
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物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列有关说法正确的是( )
A. 速度、功是标量，加速度、功率是矢量
B. 北斗导航卫星的发射速度小于
C. 牛顿通过地月引力计算首先推算出了引力常量
D. 在研究箭船分离姿态时，火箭和飞船都不能看作质点
2.月日，在世界女排联赛中国香港站比赛中，中国队比战胜波兰队。如图所示为排球运动员“拦网”瞬间。若排球触手后水平反弹，不计空气阻力和旋转的影响，其反弹至触地的过程可视为平抛运动，则此过程所用时间( )
A. 与球的质量有关
B. 与球的材料有关
C. 与球触手反弹时的高度有关
D. 与球触手反弹时的速度大小有关
3.夏季易发生洪涝灾害，当道路受损严重时，人们多采用航空救援。如图所示是航空救援直升机正在向受灾中心运送救援人员。、是螺旋桨上同一叶片上的两点，当叶片转动时( )
A. 两点的角速度
B. 两点的线速度
C. 两点的周期
D. 两点的向心加速度
4.杆秤是延续千年的华夏国粹，如图所示，三根轻绳与秤盘的捆绑点、、将圆形秤盘三等分，每段轻绳与竖直方向的夹角为，秤盘的质量为，重力加速度取。某次称量药材时，保持杆秤静止，称得盘中药材的质量为，则此时每根绳子的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
5.节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，是中华民族劳动人民经验的积累和智慧的结晶。二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处如图所示的四个位置分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是( )
A. 夏至时线速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为公转周期的
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 可根据地球的公转周期求出地球的质量
6.随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试，得到汽车在平直路面上紧急刹车车轮抱死过程中的位移随时间变化的规律为的单位是，的单位是，则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为 B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为 D. 刹车后内的位移为
7.月日至日，来自全国各地的近位青少年滑板运动员参与年中国青少年系列滑板巡回赛上海站的比赛。假如比赛中某运动员以同一姿态沿轨道下滑了一段距离，该过程中重力对他做功为，他克服阻力做功为，不计其他作用力的功，则该运动员在此过程中( )
A. 动能可能不变 B. 动能增加了
C. 重力势能减少了 D. 机械能增加了
8.如图所示，水平桌面上的小物块通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块，物块与物块的质量之比为。将物块从点由静止释放，后到达桌面上距离点的点未落地，不计空气阻力，重力加速度，则物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是( )
A. 甲图：汽车水平转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故
B. 乙图：秋千摆至最低点时，秋千对儿童的支持力大小等于其重力
C. 丙图：汽车安全通过半径为的拱桥的最高点时速度应满足
D. 丁图：铁路弯道处的外轨比内轨高，是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯
10.某地区人们用手抛撒谷粒进行播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒和谷粒的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，两谷粒质量相同，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 谷粒的加速度小于谷粒的加速度
B. 谷粒从到的运动时间大于谷粒
C. 谷粒的水平分速度等于
D. 两谷粒从到过程重力做功相等
11.如图所示是即将开通的西安高新云巴。假设列车质量为，某次列车由静止出发在水平轨道做加速度为的匀加速直线运动，列车所受的阻力恒定为，达到列车的额定功率后，列车保持额定功率做变加速运动，再经时间，速度达到最大，然后以最大速度匀速运动，对此下列说法正确的是( )
A. 列车匀速运动的速度为
B. 列车做匀加速运动的时间为
C. 从静止到加速到速度最大的过程牵引力所做的功为
D. 列车保持额定功率做变加速运动时间内的位移为
12.天文观测已经证实，三星系统是常见的，甚至在已知的大质量恒星群中占主导地位。如图所示，质量相等的、、三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，已知等边三角形边长为，三颗星做匀速圆周运动的周期为，万有引力常量为，忽略其他星体对它们的引力作用。则下列说法正确的是( )
A. 三颗星的线速度大小均为 B. 三颗星的质量均为
C. 任意两颗星间的万有引力大小为 D. 任意一颗星所受的向心力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为。实验步骤如下：
轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小瓶子带盖；
向瓶子内装适量细沙，整个实验装置处于静止状态；
打开手机软件，剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度随时间变化的图像，并用弹簧测力计测出瓶子和细沙的重力；
改变瓶子中细沙质量，重复步骤，获得多组实验数据。
某次实验中，通过手机软件记录竖直方向加速度随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的_______选填“”“”或“”点；剪断细绳瞬间手机受到的合力大小等于_______选填“瓶子和细沙的重力”或“手机的重力”。
根据实验获得多组实验数据绘制图像如图丙所示，由图可得结论：在误差允许的范围内，___________。
若某同学在处理数据时，测得图丙中图线的斜率为，则可推算出手机的质量为_______选用、表示。
14.为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计进行实验，在导轨上选择两个适当的位置、安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器，遮光条的宽度已知。
该实验还必须使用的实验器材有：_______。
该实验过程中，不必要测量的物理量是________。填正确选项前的字母
A.、之间的距离
B.滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、
C.、点到水平桌面的高度、
在误差允许范围内，若滑块下滑过程中机械能守恒，则_______用上述必要测量物理量的符号表示，已知重力加速度为。
若实验过程中光电门Ⅰ发生故障，该同学继续使用该装置完成实验：让滑块由静止释放，记录释放点到桌面的高度、滑块通过光电门Ⅱ的时间，改变滑块释放位置获得多组数据，作出如图乙所示的图像，由该图像可以得出的实验结论是__________；该实验方案中产生误差的主要原因：_________。已知重力加速度
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
15.如图所示，在一次杂技表演中，女演员被男演员拉着离开地面在空中做水平面内的匀速圆周运动，在转动过程中男演员的身体近似处于竖直状态，每恰好转圈，女演员重心所在位置为点，手臂与水平面的夹角为，已知女演员质量为，男演员的质量为，重力加速度，，，求：
女演员做圆周运动所需的向心力大小；
女演员重心对应的半径及点的线速度大小。结果用分式表示
16.中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟”飞船，目前已经优于国际第三代载人飞船技术。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为、远地点为的椭圆轨道上，飞船通过变轨进入预定圆轨道。已知：点距地面的高度为，设飞船在预定圆轨道上飞行圈所用时间为，地球表面重力加速度为，地球半径为。求：
飞船经过椭圆轨道近地点时的加速度大小；
距地面的高度。
17.小明通过拉轮胎跑训练体能。如图所示，小明腰部系着轻绳拖着轮胎，已知轮胎的质量为，绳与地面的夹角，轮胎与地面间的动摩擦因数。小明拉着轮胎从静止开始全力奔跑，跑出达到最大速度这一过程可看作匀加速直线运动，然后以最大速度匀速跑到终点处，共用时。重力加速度，，。求：
小明加速所用的时间；
小明匀加速运动阶段对轮胎的拉力的大小。
18.如图，倾角为，长的斜面轨道上铺了一层可以改变动摩擦因数的匀质特殊材料，斜面底部点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在点，自然状态下另一端恰好在点。在轨道左侧有一个高度可以调节的平台，平台上放置一个半径的四分之一光滑圆弧。将一质量的小滑块可以视为质点在端静止释放从端水平抛出，通过调整高度按钮使得滑块从点刚好沿切线方向无碰撞进入轨道。滑块通过前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取，，，不计空气阻力。
求滑块在点受到轨道的支持力大小；
求点与点的高度差；
若滑块可以在斜面上来回运动最终停在点，求的取值范围。
参考答案
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12.
13. 瓶子和细沙的重力
当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比
14.刻度尺
在误差允许的范围内，滑块下滑过程中机械能守恒 滑块在下滑过程中受到空气阻力作用
15.设男演员对女演员的拉力大小为 ，以女演员为对象，竖直方向有
水平方向有
联立解得女演员做圆周运动所需的向心力大小
由题意可知女演员做圆周运动的周期为 ，则有
根据向心力表达式可得
联立解得
，
16.在地球表面有
可得
飞船经过椭圆轨道近地点时，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
设距地面的高度为 ，飞船在预定圆轨道上飞行的周期为
由万有引力提供向心力可得
联立解得
17.设最大速度为 ，匀速阶段所用时间为 ，根据题意有
，
联立解得
，
小明匀加速运动阶段的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
又
联立解得
18.滑块从到过程，根据动能定理可得
解得
在点，根据牛顿第二定律可得
解得滑块在点受到轨道的支持力大小为
滑块从点刚好沿切线方向无碰撞进入轨道，则在点有
解得滑块经过点时的竖直分速度大小为
则点与点的高度差为
滑块在点的速度大小为
若滑块可以在斜面上来回运动最终停在点，设滑块沿斜面下滑压缩弹簧后被弹簧弹回刚好到达点速度为；则从点下滑到返回点过程，根据动能定理可得
解得
为了使速度减为的滑块在斜面上可以下滑，需要满足
可得
综上分析可知， 的取值范围为
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