甘肃省白银市2024-2025学年高一下学期期末联考物理试卷（解析版）

这是一份甘肃省白银市2024-2025学年高一下学期期末联考物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了答题前，考生务必将自己的姓名，本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。
一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第题有多项符合题目要求，每小题5分，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. 关于开普勒行星运动定律和万有引力定律，下列描述正确的是（ ）
A. 开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于人造卫星绕地球的运动
B. 地球绕太阳运动时，在近日点处的线速度大于在远日点处的线速度
C. 嫦娥六号绕月球运行时，其加速度不变
D. 牛顿在开普勒行星运动三定律基础上发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值
【答案】B
【解析】A．开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳的运动，也适用于人造卫星绕地球的运动，A错误；
B．根据开普勒第二定律，行星在近日点线速度最大，远日点最小，所以地球在近日点处的线速度大于在远日点处的线速度，B正确；
C．嫦娥六号绕月球运动时，其加速度方向始终指向月球中心，方向随位置变化，因此加速度是变化的，C错误；
D．牛顿在开普勒行星运动三定律基础上发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的数值，D错误。
故选B。
2. 物体在两个力的作用下运动了一段距离。其中一个力方向向东，另一个力方向向南，这段过程中对物体做的功为24J，对物体做的功为18J。则这段过程中两个力对物体做的总功为（ ）
A 6JB. 30JC. 42JD. 48J
【答案】C
【解析】总功是各力做功的代数和，因为功是标量，相加时不需考虑方向。已知做功24J，做功18J，总功为
故选C。
3. 如图所示，一小球做半径为r、线速度大小为v的匀速圆周运动，经过一段时间t从A点运动到B点，把小球在A点的速度平移到B点，用线段BC来表示，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间t内，小球的路程为vt
B. 小球从A点到B点的速度变化量方向由B指向D
C. 小球在A、B两点的速度不相同，向心加速度相同
D. 在时间t内，小球与圆心的连线转过的角度为
【答案】A
【解析】A．在时间内，小球的路程为，故A正确；
B．小球从点到点的速度变化量用线段来表示，方向由初速度的箭头端指向末速度的箭头端，即由指向，故B错误；
C．小球在A、两点的速度大小相同、方向不同，向心加速度的大小相同、方向不同，则小球在A、两点的速度与向心加速度均不相同，故C错误；
D．在时间内，小球与圆心的连线转过的角度，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，某同学在山坡上斜向下抛出一颗石子。忽略空气阻力，关于石子被抛出后沿水平方向和竖直方向的分运动，下列说法正确的是（ ）
A. 均为匀速运动B. 均为匀加速运动
C. 竖直方向为匀加速运动 D. 水平方向为匀加速运动
【答案】C
【解析】BD．石子被抛出后，水平方向不受力的作用，石子水平方向做匀速直线运动，BD错误；
AC．石子被抛出后，受到重力作用，石子在竖直方向做匀加速直线运动，A错误，C正确。
故选C。
5. 关于下列各图像中的运动情况，说法正确的是（ ）
A. 图甲中，传动装置转动过程中，齿轮边缘上的a、b两点的向心加速度大小相等
B. 图甲中，传动装置转动过程中，齿轮边缘上的a、b两点的角速度相等
C. 图乙中，c、d两小球在同一水平面上做匀速圆周运动的向心加速度大小相同
D. 图乙中，c、d两小球在同一水平面上做匀速圆周运动，c小球比d小球的向心加速度大
【答案】D
【解析】A．向心加速度大小为
图甲中，传动装置转动过程中，线速度相等，半径不相等，所以齿轮边缘上的a、b两点的向心加速度大小不相等，A错误；
B．角速度为
图甲中，传动装置转动过程中，线速度相等，半径不相等，齿轮边缘上的a、b两点的角速度不相等，B错误；
CD．图乙中，设绳与竖直方向的夹角为α
根据牛顿第二定律得
解得
α角越大，向心加速度越大，所以c小球比d小球的向心加速度大，C错误，D正确。
故选D。
6. 2025年5月，河南省防汛抗旱指挥部组织开展“应急使命-2025”河南防汛应急综合演练。如图所示，在某次救援中，某河道水流速度大小恒为v=10m/s，河岸上A处的下游C处有个半径r=10m的圆形漩涡，漩涡与河岸相切于B点，A、B两点间的距离为m。某解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的最小速度为（ ）
A. 5m/sB. m/sC. 10m/sD. 10m/s
【答案】B
【解析】冲锋舟速度最小且避开漩涡沿直线运动到对岸时，合速度方向恰好与漩涡相切，如图所示
由于水流速度不变，合速度与漩涡相切，冲锋舟相对河岸速度为水流速度末端矢量到合速度上任一点的连线。可知当冲锋舟相对河岸与合速度垂直时速度最小，即
解得冲锋舟在静水中的最小速度m/s
故选B。
7. 如图所示，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面的夹角θ未知，BC段圆心为O，最高点为C，A、C两点的高度差等于圆弧轨道的直径2R。质量为m的小球（视为质点）从A点以某初速度冲上轨道，恰能沿轨道运动到C点，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小球从B到C的过程中，对轨道的压力保持不变
B. 小球从A到C的过程中，重力势能增加了mgR
C. 小球在A点的初速度大小为
D. 小球在A点的初速度大小为
【答案】C
【解析】A．设小球从B到C的过程中，重力与轨道半径的夹角α。根据牛顿第二定律得
小球对轨道的压力为
解得
小球从B到C的过程中，和v都减小，增大，A错误；
B．小球从A到C的过程中，重力势能增加了2mgR，B错误；
CD．小球到达C点时速度等于0，根据机械能守恒定律得
解得，C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，某同学将两颗鸟食从点同时水平抛出，两只小鸟分别在空中的点和点接到鸟食，M、N两点在同一竖直线上。鸟食的运动视为平抛运动，则（ ）
A. 在点的鸟先接到鸟食
B. 在点的鸟先接到鸟食
C. 在点被接到的鸟食平抛的初速度较大
D. 在点被接到的鸟食平抛的初速度较大
【答案】AC
【解析】AB．鸟食做平抛运动，根据
可知在M点的鸟先接到鸟食，故A正确，B错误；
CD．在水平方向上，有
因为在M点的鸟先接到鸟食，所以在M点被接到的鸟食平抛的初速度较大，故C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，一智能小车（视为质点）的质量为10kg，输出功率恒为400W，某时刻以的速度开始爬坡，斜坡长10.4m，倾角，到达坡顶前小车已做匀速运动，此时小车的速度大小为。小车所受的摩擦力恒定，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（ ）
A. 小车先做匀减速运动后做匀速运动
B. 小车与斜坡间的摩擦力大小为40N
C. 小车刚进入斜坡时的加速度大小为
D. 小车从坡底到坡顶所用的时间为2s
【答案】BD
【解析】A．设小车所受的摩擦力为f，在小车上坡时，由牛顿第二定律有
由于P不变，开始时，故v减小，可知加速度变化，故小车先做加速度减小的减速运动后做匀速运动，故A错误；
B．小车匀速时加速度为0，则有
其中
代入解得
故B正确；
C．小车刚进入斜坡时
其中
解得此时加速度
则小车刚进入斜坡时的加速度大小为，故C错误；
D．全过程，由动能定理有
其中
代入解得
故D正确。
故选BD。
10. 2025年4月24日，三名航天员从神舟二十号载人飞船进入空间站（距地面的高度为）。神舟二十号的质量为，航天员的总质量为，地球半径为，地球表面的重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟二十号与空间站对接后，神舟二十号（含航天员）受到地球的万有引力大小为
B. 对接前，神舟二十号与空间站在同一轨道绕地球运动，稳定后神舟二十号加速追上去就可完成对接
C. 空间站环绕地球运行的速度为
D. 空间站环绕地球运行的周期为
【答案】AD
【解析】A．在地球表面有
可得
则神舟二十号（含航天员）受到地球的万有引力大小为，故A正确；
B．对接前，若神舟二十号与空间站在同一轨道绕地球运动，稳定后神舟二十号加速追上去，神舟二十号将做离心运动，不能完成对接，故B错误；
CD．空间站环绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
联立解得，，故C错误，D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 在“探究平抛运动的规律”实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置。已知坐标纸上每个小正方形的边长，取重力加速度大小。
（1）让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作要求正确的是_______________。
A. 调节斜槽末端的切线水平
B. 每次释放小球的位置可以不同，但小球必须从静止开始运动
C. 记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降
D. 应使小球运动时与木板上的方格纸接触，以便于得到小球的运动轨迹
（2）为减小阻力对小球运动的影响，应采用_______________。
A. 实心小铁球B. 空心小铁球C. 实心小木球D. 实心橡胶球
（3）根据图中小球的轨迹，_______________（填“可以”或“不可以”）确定点是平抛运动的起点，小球做平抛运动的初速度大小为_______________。
【答案】（1）A （2）A （3）可以
【解析】
【小问1解析】
A．为了保证小球始终做平抛运动，必须调节斜槽末端的切线水平，A正确；
B．用描点法画小球做平抛运动的轨迹，必须保证小球多次运动的抛物线相同，则每次释放小球的位置必须相同，B错误；
C．要画出抛物线轨迹，每次记录小球位置用的凹槽的位置不同即可，不必严格地等距离下降，C错误；
D．为了得到小球的运动轨迹，只要记录小球落在凹槽上的位置，然后标在方格纸上即可，小球不能与木板上的方格纸接触，会影响运动轨迹，使实验产生较大误差，D错误。
故选A；
小问2解析】
为减小阻力对小球运动的影响，应采用体积小质量大的球，比较后，A正确。
故选A；
小问3解析】
由图可知，竖直方向有，满足初速度为零的匀加速直线运动的比例规律，故可以确定点是平抛运动的起点；
竖直方向有
水平方向有
解得
12. 某同学验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
（1）测得小车（含遮光片）的质量为M，两光电门之间的距离为s，遮光片的宽度为d，重力加速度大小为g。调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行。释放小车，小车通过两光电门的遮光时间分别为t1和t2，则小车经过光电门1时的速度大小为______。
（2）为了验证小车和钩码组成的系统机械能是否守恒，还需要测量的物理量（含符号）是______。
（3）若满足关系式______，则说明小车和钩码组成的系统机械能守恒。（用题中已知或测出的物理量符号表示）
（4）关于该实验，下列说法正确的是______。
A. 钩码的质量必须远小于小车的质量
B. 垫高轨道左侧，平衡摩擦力
C. 重复实验时，必须让小车从同一位置释放
【答案】（1） （2）钩码的质量m （3） （4）B
【解析】
【小问1解析】
根据速度、位移、时间的关系可知，小车经过光电门1时的速度大小为
【小问2解析】
要验证系统的机械能是否守恒，还需要知道钩码的质量（m）
【小问3解析】
若系统机械能守恒则有
【小问4解析】
A．本实验不需要用钩码的重力来代替小车受到的外力，因此无需满足钩码的质量远小于小车的质量，故A错误；
B．垫高轨道左侧，平衡摩擦力，使整个系统只有重力做功，方才符合机械能守恒的条件，故B正确；
C．为了获得多组数据，便于实验数据分析，应使小车从不同位置释放，避免实验的偶然性，故C错误。
故选B。
13. 如图所示，倾角为、质量为的斜面体放置在光滑水平面上，质量也为的物块放置在光滑的斜面上，在水平向右的外力（未知）的作用下，斜面体和物块组成的整体一起向右做匀加速直线运动，发生的位移为，重力加速度大小为，求：
（1）斜面体对物块的支持力的大小；
（2）上述过程中斜面体对物块做的功。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
对物块进行受力分析，把斜面体对物块的支持力大小分别沿着水平方向和竖直方向分解，在竖直方向上，由二力平衡有
解得
【小问2解析】
斜面体对物块做的功
解得
14. 载人登月是我国的“探月工程”计划中实质性的目标。假设航天员登上月球后，在一处斜坡附近自高处的点以初速度水平抛出质量为的小球，小球落到月面上的点，如图所示，测量出小球的水平射程为，已知月球半径为，引力常量为。（和远小于月球半径）
（1）求月球表面处的重力加速度大小；
（2）求月球的质量；
（3）随后，航天员将一个质量也为的物块放在坡面上，物块从点由静止开始沿斜坡自由滑下，然后在月面上前进至点停下，在图中均未画出，且两点间的水平距离为，假设在转角处物块的速度大小不变，已知物块与月面（含坡面）间的动摩擦因数为，求物块在段运动的过程中摩擦力所做的功。
【答案】（1）； （2）； （3）
【解析】
【小问1解析】
根据题意可得小球做平抛运动水平位移
竖直位移
解得
【小问2解析】
根据万有引力定律有
解得
【小问3解析】
如图所示
物块的运动可分为两个阶段，在斜坡上运动阶段，摩擦力做的功
在月面上运动阶段，摩擦力做的功
故物块在段运动过程中，摩擦力做的功
解得
15. 玩具摩托车（视为质点）从点由静止开始运动，先沿平直轨道DA运动，该过程中牵引力做的功，然后调整功率沿竖直半圆轨道ACB做圆周运动，如图所示。已知半圆轨道的半径两点间的距离为15m，玩具摩托车的总质量，玩具摩托车与水平轨道间的摩擦力大小为其所受重力的，在ACB轨道上克服摩擦力做的功，玩具摩托车恰能通过竖直半圆轨道的最高点，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求玩具摩托车通过最高点时的速度大小；
（2）求玩具摩托车通过半圆轨道点时半圆轨道对摩托车的弹力大小和摩托车通过ACB轨道时发动机做的功；
（3）玩具摩托车通过最高点后关闭油门，求落地点到点的距离。
【答案】（1）
（2）， （3）
【解析】（1）在轨道最高点，根据牛顿第二定律有
解得。
（2）从点到点，根据动能定理有
解得
在点，根据牛顿第二定律有
解得
在半圆轨道上，根据动能定理有
解得。
（3）摩托车从点水平抛出后，在竖直方向上有
在水平方向上有
解得