湖南省株洲市攸县第二中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 湖南省株洲市攸县第二中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 786.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-20 16:52:47 | ||
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文档简介
湖南株洲攸县第二中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．“月—地检验”表明地面上的物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律
B．开普勒通过对第谷的观测数据的研究，认为行星的运动轨道都是圆
C．开普勒第三定律，式中k的值不仅与太阳的质量有关，还与行星运动的速度有关
D．牛顿提出了万有引力定律，并用扭秤实验测出了万有引力常量的数值
2．打水漂是人类最古老的游戏之一（如图），仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉，下列判断正确的是（ ）
A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
3．在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，设计适当的倾斜轨道，即两个轨道存在一定的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ，转弯半径为r，在该转弯处规定行驶的速度为 ，则下列说法中正确的是（ ）
A．火车运动的圆周平面为右图中的α
B．在该转弯处规定行驶的速度为
C．适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速
D．当火车速率大于 时，内轨将受到轮缘的挤压
4．一个质量为m=1kg的小物体放在光滑水平面上，小物体受到两个水平恒力F1=2N和F2=2N作用而处于静止状态，如图所示．现在突然把F1绕其作用点在竖直平面内向上转过53°，F1大小不变，则此时小物体的加速度大小为（sin53°=0.8、cos53°=0.6）（ ）
A．2m/s2 B．1.6m/s2 C．0.8m/s2 D．0.4m/s2
5．如图所示，小卖部的阿姨用拖车运送货物。已知拖车和货物的总质量为m，阿姨用与水平面夹角为θ的恒力F拖动小车，小车水平向右移动了一段距离L，此过程小车受到的摩擦力大小恒为f。则拖车和货物受到的（ ）
A．重力做功为
B．拉力做功
C．滑动摩擦力做功为
D．支持力做功为0
6．在某校举办的机器人模拟救援比赛中，甲、乙两机器人同时从同一地点出发，沿直线匀速运动到10m远的目的地，它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲的速度大小为4m/s B．乙的速度大小为2m/s
C．甲的运动时间比乙多1s D．甲的运动时间比乙少2s
7．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为、、，它们的边缘上有三个点A、B、C。自行车前进时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点线速度大小之比为
B．A、B两点向心加速度大小之比为
C．B、C两点角速度之比为
D．、两点线速度之比为
二、多选题
8．甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的v t图像如图所示．根据图像提供的信息可知( )
A．6s末乙追上甲
B．在乙追上甲之前，甲乙相距最远为10m
C．8s末甲、乙两物体相遇，且离出发点有32m
D．在0～4s内与4～6s内甲的平均速度相等
9．如图甲所示，用一个沿水平方向的较大的力F推放在粗糙程度相同的水平面上的物块，在推力F不断减小的过程中，物块的加速度也不断变化，图乙为物块运动加速度a随推力F变化的a-F图像。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，以下说法正确的是（ ）
A．物块的质量为1kg
B．物块与水平面间的动摩擦因数为0.5
C．当推力F减小为10N时，物块的速度最大
D．当推力F减小为0时，物块的速度为零
10．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为圆球B的半径的3倍，圆球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态。设墙壁对B的弹力为F1，A对B的弹力为F2。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则F1、F2的变化情况分别是（ ）
A．F1减小 B．F1增大
C．F2增大 D．F2减小
三、实验题
11．探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 ；
A．探究两个互成角度的力的合成规律
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C．探究平抛运动的特点
(2)若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在挡板B、C处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与 (选填“m”、“ω”或“r”)的关系。
(3)若将皮带套在圆盘半径之比为3：1的两轮塔上，质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为： 。
12．图1为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中小车A的质量为m1，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮且足够长的木板上，P的质量为m2，C为力传感器，实验时改变P的质量，读出对应的力传感器的示数F，不计绳与滑轮间的摩擦．
(1)电火花打点计时器的工作电压为 (选填“交”或“直”)流 V．
(2)下列说法正确的是 ．
A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B．实验中通过打点计时器打出的点来求解小车运动时的加速度
C．实验中m2应远小于m1
D．传感器的示数始终为m2g
(3)图2为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2.(交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字)
(4)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象是图3中的 ．
四、解答题
13．如图所示，一个质量为10kg的物体，沿水平地面向右运动，经过O点时速度大小为11m/s，此时对物体施加一个水平向左、大小为12N的恒力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：
(1)物体能运动到O点右侧的最大距离；
(2)8s末物体的速度大小。
14．在倾角的固定粗糙斜面底端放一质量为的滑块（视为质点），滑块在大小为（为重力加速度大小）、方向沿斜面向上的恒定拉力作用下沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间撤去拉力，再经过一段时间后，滑块返回斜面底端。滑块与斜面间的动摩擦因数，取，。求：
（1）撤去拉力时滑块的速度大小；
（2）滑块到达最高点时与斜面底端间的距离；
（3）滑块返回斜面底端时的速度大小以及滑块从开始运动到返回斜面底端所用的时间。
15．“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，距离火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v
(2)火星的质量M
(3)在火星上发射卫星的第一宇宙速度
(4)火星表面的重力加速度g的大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C C D B C BC BC AD
11．(1)B
(2)
(3)两小球的质量和圆周运动的半径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比。
12． 交； 220； B； 0.49； C；
13．(1)27.5m；(2)0.6m/s
【详解】(1)物体向右运动时受到向左的摩擦力
Ff＝μFN＝μmg＝10N
物体做匀减速运动，设加速度大小为a1，由牛顿第二定律得
F＋Ff＝ma1
代入数据解得
a1=2.2m/s2
当向右运动的速度减为0时，向右运动的距离最大
0－＝－2a1xm
代入数据解得
xm=27.5m
(2)物体先做匀减速运动，设经时间t1速度减为0
0＝v0－a1t1
解得
t1＝5 s
之后物体向左做匀加速运动，设加速度为a2
由牛顿第二定律得
F－Ff＝ma2
8s末物体速度大小为
v＝a2(t－t1)＝0.6 m/s
14．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）设在拉力作用的过程中滑块的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
根据匀变速直线运动的规律有
解得
（2）在拉力作用的过程中滑块的位移大小
撤去拉力后，滑块匀减速上滑至速度为零，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
设此过程滑块的位移大小为，根据匀变速直线运动的规律有
又
解得
（3）滑块上滑到最高点后沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
又
解得
设撤去拉力后经时间滑块的速度减为零，根据匀变速直线运动的规律有
设滑块从最高点滑到斜面底端的时间为，根据匀变速直线运动的规律有
又
解得
15．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据匀速圆周运动的线速度与周期的关系可知，
（2）根据万有引力提供向心力有
解得火星的质量
（3）对于火星的近地卫星，根据万有引力提供向心力有
解得火星的第一宇宙速度为
（4）根据在火星表面物体所受的重力等于万有引力有
得
由（2）问可知
得
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．“月—地检验”表明地面上的物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律
B．开普勒通过对第谷的观测数据的研究，认为行星的运动轨道都是圆
C．开普勒第三定律，式中k的值不仅与太阳的质量有关，还与行星运动的速度有关
D．牛顿提出了万有引力定律，并用扭秤实验测出了万有引力常量的数值
2．打水漂是人类最古老的游戏之一（如图），仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉，下列判断正确的是（ ）
A．飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B．飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C．飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D．瓦片的质量越大，惯性一定越大
3．在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，设计适当的倾斜轨道，即两个轨道存在一定的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ，转弯半径为r，在该转弯处规定行驶的速度为 ，则下列说法中正确的是（ ）
A．火车运动的圆周平面为右图中的α
B．在该转弯处规定行驶的速度为
C．适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速
D．当火车速率大于 时，内轨将受到轮缘的挤压
4．一个质量为m=1kg的小物体放在光滑水平面上，小物体受到两个水平恒力F1=2N和F2=2N作用而处于静止状态，如图所示．现在突然把F1绕其作用点在竖直平面内向上转过53°，F1大小不变，则此时小物体的加速度大小为（sin53°=0.8、cos53°=0.6）（ ）
A．2m/s2 B．1.6m/s2 C．0.8m/s2 D．0.4m/s2
5．如图所示，小卖部的阿姨用拖车运送货物。已知拖车和货物的总质量为m，阿姨用与水平面夹角为θ的恒力F拖动小车，小车水平向右移动了一段距离L，此过程小车受到的摩擦力大小恒为f。则拖车和货物受到的（ ）
A．重力做功为
B．拉力做功
C．滑动摩擦力做功为
D．支持力做功为0
6．在某校举办的机器人模拟救援比赛中，甲、乙两机器人同时从同一地点出发，沿直线匀速运动到10m远的目的地，它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲的速度大小为4m/s B．乙的速度大小为2m/s
C．甲的运动时间比乙多1s D．甲的运动时间比乙少2s
7．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为、、，它们的边缘上有三个点A、B、C。自行车前进时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点线速度大小之比为
B．A、B两点向心加速度大小之比为
C．B、C两点角速度之比为
D．、两点线速度之比为
二、多选题
8．甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的v t图像如图所示．根据图像提供的信息可知( )
A．6s末乙追上甲
B．在乙追上甲之前，甲乙相距最远为10m
C．8s末甲、乙两物体相遇，且离出发点有32m
D．在0～4s内与4～6s内甲的平均速度相等
9．如图甲所示，用一个沿水平方向的较大的力F推放在粗糙程度相同的水平面上的物块，在推力F不断减小的过程中，物块的加速度也不断变化，图乙为物块运动加速度a随推力F变化的a-F图像。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，以下说法正确的是（ ）
A．物块的质量为1kg
B．物块与水平面间的动摩擦因数为0.5
C．当推力F减小为10N时，物块的速度最大
D．当推力F减小为0时，物块的速度为零
10．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为圆球B的半径的3倍，圆球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态。设墙壁对B的弹力为F1，A对B的弹力为F2。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则F1、F2的变化情况分别是（ ）
A．F1减小 B．F1增大
C．F2增大 D．F2减小
三、实验题
11．探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 ；
A．探究两个互成角度的力的合成规律
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C．探究平抛运动的特点
(2)若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在挡板B、C处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与 (选填“m”、“ω”或“r”)的关系。
(3)若将皮带套在圆盘半径之比为3：1的两轮塔上，质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为： 。
12．图1为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中小车A的质量为m1，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮且足够长的木板上，P的质量为m2，C为力传感器，实验时改变P的质量，读出对应的力传感器的示数F，不计绳与滑轮间的摩擦．
(1)电火花打点计时器的工作电压为 (选填“交”或“直”)流 V．
(2)下列说法正确的是 ．
A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B．实验中通过打点计时器打出的点来求解小车运动时的加速度
C．实验中m2应远小于m1
D．传感器的示数始终为m2g
(3)图2为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2.(交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字)
(4)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象是图3中的 ．
四、解答题
13．如图所示，一个质量为10kg的物体，沿水平地面向右运动，经过O点时速度大小为11m/s，此时对物体施加一个水平向左、大小为12N的恒力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：
(1)物体能运动到O点右侧的最大距离；
(2)8s末物体的速度大小。
14．在倾角的固定粗糙斜面底端放一质量为的滑块（视为质点），滑块在大小为（为重力加速度大小）、方向沿斜面向上的恒定拉力作用下沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间撤去拉力，再经过一段时间后，滑块返回斜面底端。滑块与斜面间的动摩擦因数，取，。求：
（1）撤去拉力时滑块的速度大小；
（2）滑块到达最高点时与斜面底端间的距离；
（3）滑块返回斜面底端时的速度大小以及滑块从开始运动到返回斜面底端所用的时间。
15．“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，距离火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v
(2)火星的质量M
(3)在火星上发射卫星的第一宇宙速度
(4)火星表面的重力加速度g的大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C C D B C BC BC AD
11．(1)B
(2)
(3)两小球的质量和圆周运动的半径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比。
12． 交； 220； B； 0.49； C；
13．(1)27.5m；(2)0.6m/s
【详解】(1)物体向右运动时受到向左的摩擦力
Ff＝μFN＝μmg＝10N
物体做匀减速运动，设加速度大小为a1，由牛顿第二定律得
F＋Ff＝ma1
代入数据解得
a1=2.2m/s2
当向右运动的速度减为0时，向右运动的距离最大
0－＝－2a1xm
代入数据解得
xm=27.5m
(2)物体先做匀减速运动，设经时间t1速度减为0
0＝v0－a1t1
解得
t1＝5 s
之后物体向左做匀加速运动，设加速度为a2
由牛顿第二定律得
F－Ff＝ma2
8s末物体速度大小为
v＝a2(t－t1)＝0.6 m/s
14．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）设在拉力作用的过程中滑块的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
根据匀变速直线运动的规律有
解得
（2）在拉力作用的过程中滑块的位移大小
撤去拉力后，滑块匀减速上滑至速度为零，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
设此过程滑块的位移大小为，根据匀变速直线运动的规律有
又
解得
（3）滑块上滑到最高点后沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
又
解得
设撤去拉力后经时间滑块的速度减为零，根据匀变速直线运动的规律有
设滑块从最高点滑到斜面底端的时间为，根据匀变速直线运动的规律有
又
解得
15．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据匀速圆周运动的线速度与周期的关系可知，
（2）根据万有引力提供向心力有
解得火星的质量
（3）对于火星的近地卫星，根据万有引力提供向心力有
解得火星的第一宇宙速度为
（4）根据在火星表面物体所受的重力等于万有引力有
得
由（2）问可知
得
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