2023-2024学年湖南省郴州市高一（下）期末教学质量监测物理试卷(合格性考试)（含解析）

2023-2024学年湖南省郴州市高一（下）期末教学质量监测
物理试卷
一、单选题：本大题共15小题，共60分。
1.下列物理量中属于矢量的是( )
A. 加速度 B. 周期 C. 功 D. 重力势能
2.某洗衣机的规格表里的“”是指下列哪个物理量的值( )
A. 转速 B. 线速度 C. 周期 D. 动能
3.如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力( )
A. 由重力和支持力的合力提供 B. 由重力、支持力和摩擦力的合力提供
C. 只由重力提供 D. 只由支持力提供
4.关于功、功率，下列说法正确的是( )
A. 只要力作用在物体上，该力一定对物体做功
B. 根据可知，汽车的牵引力一定与其速度成反比
C. 根据可知，机械做功越多，其功率就越大
D. 摩擦力可能对物体做正功或做负功，也可能不做功
5.如图所示，质量相等的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙两人角速度之比正确的是( )
A. B. C. D.
6.关于万有引力公式正确的是( )
A. B. C. D.
7.下列公式书写正确的是( )
A. 功 B. 动能 C. 线速度 D. 角速度
8.质量为的物体做自由落体运动，经过落地。取。关于重力做功、功率，下列说法正确的是( )
A. 下落过程中重力做功是 B. 下落过程中重力的平均功率是
C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是 D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是
9.两个力 、夹角成作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，对物体做功，对物体做功，则和的合力对物体做的功为( )
A. B. C. D.
10.如图所示，一儿童坐在雪橇上，雪橇在与水平面成角的恒定拉力作用下，沿水平地面向右移动了一段距离，此过程中拉力对雪橇做的功为( )
A. B. C. D.
11.某同学用的力将质量为的足球踢出，足球以的初速度沿水平草坪滚动了距离后静止，则该同学对足球做的功是( )
A. B. C. D.
12.将质量为的小球，从距离地而高处的点以初速度竖直上抛，小球能上升到距离抛出点的最大高度为。若选取地面为零势能面，不计运动过程中的阻力，则小球在点的机械能是( )
A.
B.
C.
D.
13.关于地球同步卫星静止卫星，下列说法正确的是( )
A. 处于平衡状态 B. 在赤道上空一定高度相对地面静止
C. 可以在地球上空任意位置上运行 D. 运行速度大于
14.第一宇宙速度又叫环绕速度，已知地球质量为，半径为，万有引力常量为，地球表面重力加速度为，则地球的“第一宇宙速度”可表示为( )
A. B. C. D.
15.如图所示，在弹性限度内，将一轻质弹簧从伸长状态变为压缩状态的过程中，其弹性势能的变化情况是( )
A. 一直减小
B. 一直增大
C. 先减小再增大
D. 先增大再减小
二、填空题：本大题共5小题，共18分。
16.将质量为的物体以初速度竖直向上抛出，忽略空气阻力，取，则物体上升的最大高度是__________。
17.如图所示，从地面上以速度斜向上抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海面上。若以海平面为参考平面且不计空气阻力，则物体从抛出到落到海面的过程中，重力对物体所做的功为______，物体在地面上抛出时的重力势能为_______。
18.如图为小强在做拍球训练时的情景，已知篮球质量，当球刚离开手时，球的底部距地面高，经落地。不计空气阻力，重力加速度取则球在下落至地面的过程中，重力势能的减少量为__________，重力做功的平均功率为___________．
19.地球赤道上随地球自转的物体向心加速度为，线速度为；绕地球圆周运动、周期，约为小时的卫星向心加速度为，线速度为，则_________，_________ 选填“”或“”
20.如图所示，光滑水平面上，质量为的小球在拉力作用下做匀速圆周运动。若小球运动到点时，若拉力突然消失，小球将沿轨迹______运动；若拉力突然变小，小球沿轨迹________运动。
三、实验题：本大题共1小题，共6分。
21.利用如下图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
除带夹子的重物、交流电源、纸带、铁架台含铁夹、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_________选填“刻度尺”或“天平”；
实验中，先接通电源，再释放重物，得到如下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，设重物的质量为，从打点到打 点的过程中，重物的重力势能减少量__________，动能增加量___________
四、简答题：本大题共1小题，共6分。
22.一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是。盘面上距圆盘中心的位置有一个质量为的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，，求：
小物体的线速度大小；
小物体的向心力大小。
五、计算题：本大题共1小题，共10分。
23.有一种地下铁道，车站的路轨建得高些，列车进站时要上坡，出站时要下坡，坡高为。如图所示。某质量为的列车可视为质点进站到达坡底的点时，立即切断电动机的电源，列车冲到坡顶时的速度大小为，假定列车从点冲到坡顶的过程中机械能守恒。已知重力加速度为，以点所在的水平面为参考平面。求
列车进站冲到坡顶时的动能和重力势能
列车进站到达坡底的点时的速度大小
列车出站从坡顶运动到坡底的过程中，重力所做的功
答案解析
1.
【解析】解：、加速度既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，所以加速度是矢量，故A正确；
、周期、功和重力势能只有大小，没有方向，都是标量，故BCD错误。
故选：。
矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。
对于物理量的矢标性是学习物理量的基本内容，矢量要结合其方向特点来理解记忆。
2.
【解析】洗衣机的规格表里的“”是指每分钟转动的转数，是指转速。
故选A。
3.
【解析】小球沿光滑内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球受到重力和支持力，且重力和支持力的合力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，项正确。
4.
【解析】解：、做功的条件是力作用在物体上，并且物体在力的方向上发生位移，可知力作用在物体上，该力不一定对物体做功，故A错误
B、根据可知，只有在汽车的功率一定时，牵引力才与速度成反比，故B错误
C、功率表示做功的快慢，是功率的比值定义式，功率与做的功和时间无直接关系，故C错误
D、摩擦力方向可能与物体的运动方向相同，可能与运动方向相反，也可能与运动方向垂直，则摩擦力可能对物体做正功或做负功，也可能不做功，故D正确。
故选：。
5.
【解析】甲、乙两人都围着同一转轴地轴转动，则角速度相等，即角速度之比是。
故选C。
6.
【解析】万有引力公式的表达式为
故选B。
7.
【解析】解：、由功率的定义式可得，功为，故A错误；
B、动能的表达式，故B错误；
C、线速度的定义式，故C正确；
D、角速度的定义式，故D错误；
故选：。
熟记物理学中的计算公式是解答此题的关键。
本题主要考查了物理学中的计算公式，熟记即可。
8.
【解析】解：物体下落的高度为
则下落过程中重力做的功是
故A错误；
B.重力做功的平均功率为
故B错误；
落地时物体的速度
则重力做功的瞬时功率
故C错误，D正确。
故选D。
9.
【解析】功是标量，合力做的功等于各力做功的代数和，则和的合力对物体做的功
故选C。
10.
【解析】物体的位移是在水平方向上的，把恒力分解为水平的，和竖直的，由于竖直的分力不做功，所以恒力对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，所以，故ABC错误，D正确。
故选D。
11.
【解析】根据动能定理，该同学对足球做的功
故选B。
12.
【解析】选取地面为零势能面，小球在点的机械能是
故选C。
13.
【解析】A.地球同步卫星绕地球做圆周运动，不是处于平衡状态，选项A错误；
地球同步卫星相对地面静止，只能定点在赤道上空，与地球具有相同的角速度和周期，根据
可知距离地面的高度一定，即同步卫星在赤道上空一定高度相对地面静止，选项B正确，C错误；
D.第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则同步卫星的运行速度小于，选项D错误。
故选B。
14.
【解析】当卫星贴地环绕地球做圆周运动有
或
化简可得地球的“第一宇宙速度”为
或
故选B。
15.
【解析】解：根据弹簧的弹性势能的表达式：可知，弹簧的形变量越大，弹性势能越大，将一轻质弹簧从伸长状态变为压缩状态的过程中，弹簧的形变量先减小后增大，所以弹性势能先减小后增大；故C正确，ABD错误。
故选：。
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。同一弹性物体在一定范围内形变越大，具有的弹性势能就越多，反之，则越小。
本题关键是明确弹性势能与弹簧的形变量之间的关系，知道形变量越大，弹性势能越大；可以掌握弹簧弹性势能的表达式进行分析，注意形变量包括拉伸和压缩两种情况。
16.
【解析】忽略空气阻力，物体上升的过程中机械能守恒，则有
解得
17.
【解析】物体从抛出到落到海面的过程中，重力对物体所做的功为
以海平面为参考平面，则物体在地面上抛出时的重力势能为
18.； 。
【解析】解：球在下落至地面的过程中，重力做的功为，则重力势能的减少量为
重力做功的平均功率为
故答案为：；。
根据求重力做的功，从而得到重力势能的减少量。由求重力做功的平均功率。
解决本题时，要知道重力势能的减少量等于重力做的功。公式一般用来求平均功率。
19.
【解析】地球的同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度，根据
可知同步卫星的加速度
同步卫星的线速度
对同步卫星和绕地球圆周运动周期的卫星，根据
可知
因该卫星的周期小于同步卫星的周期，可知该卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则
综上所述
20.
【解析】小球运动到点时，若拉力突然消失，小球受到的合外力为零，所以小球将做匀速直线运动，即小球将沿轨迹运动；若拉力突然变小，小球做离心运动，所以小球沿轨迹运动。
21.刻度尺


【解析】在下列器材中，还必须使用的器材是刻度尺；
从打 点到打 点的过程中，重物的重力势能减少量
打点时的速度
动能增加量
22.解：根据
解得
物体所受向心力为：
将，，，代入得：
答：物体的线速度大小；
小物体所受向心力的大小为。
【解析】本题很简单，直接利用线速度和角速度关系式和向心力公式即可求出正确结果．
对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解．
23.解：
列车进站冲到坡顶时的动能：
以点所在的水平面为参考平面，列车进站冲到坡顶时的重力势能：
设列车进站到达点时的速度大小为，由机械能守恒定律可得：
解得列车进站到达坡底的点时的速度大小：
列车出站从坡顶运动到坡底的过程中，重力所做的功：

【解析】根据动能和重力势能的定义式得到列车进站冲到坡顶时的动能和重力势能；
根据机械能守恒定律得到列车进站到达坡底的点时的速度大小；
根据重力做功的特点得到列车出站从坡顶运动到坡底的过程中，重力所做的功。
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