2024学年第二学期高一物理期末考试
试卷
考生注意：
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷的选择类试题，每小题只能选一个选项。
4.本试卷标注“计算”、“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
功能关系
功能关系是能量观很重要的内容，各种形式的能量转化是通过做功的形式完成的，请利用所学习的关于做功与能量的知识，回答以下问题：
1. 下列关系式中正确的是（ ）
A. 重力对某物体做功： B. 物体的重力势能：
C. 物体动能的变化量： D. 物体的加速度：
2. 如图所示，一物体从地面上方某点A先后沿路径Ⅰ、Ⅱ运动到地面上的B点，重力做功分别为，重力势能变化量分别为，则它们的大小关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
3. 部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°，绳子拉力大小为100N，若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，（g取）则（ ）
A. 3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为
B. 3s内，绳子拉力对轮胎做功为1440J
C. 3s内，轮胎所受合力做功为1800J
D. 3s末，绳子拉力功率为600W
4. 从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中，其动能随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了______J，运动过程中所受阻力的大小为______N。（g取）
5. 如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为，g为重力加速度。求：
（1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小；
（2）小球通过C点时的速率；
（3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功W。
圆周运动
圆周运动是一种常见的运动形式，请利用我们学过的圆周运动的知识，回答以下问题：
6. 如图所示，有一皮带传动装置， A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则（ ）
A. B点与C点的线速度大小之比为 B. B点与C点的角速度大小之比为
C. B点与C点的向心加速度大小之比为 D. B点与C点的周期之比为
7. 美国物理学家蔡特曼（Zartman）和我国物理学家葛正权于1930-1934年对施特恩测定分子速率的实验作了改进，设计了如图所示的装置。半径为R的圆筒B可绕O轴以角速度匀速转动，aOcd在一直线上，银原子以一定速率从d点沿虚线方向射出，穿过筒上狭缝c打在圆筒内壁b点，ab弧长为s，其间圆筒转过角度小于。
（1）下列判断正确的是______
A.圆筒逆时针方向转动 B.若银原子速率为v，则银原子在筒内运动时间
C.银原子速率为 D.银原子速率为
（2）研究该问题采用的科学方法是下列四个选项中的______
A.理想实验法 B.建立物理模型法
C.类比法 D.等效替代法
8. 如果物体沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。转弯时所受合外力F的方向正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 图甲是汽车通过凸形桥时情景，图乙是汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为；重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大
B. 图甲中如果车速，一定会出现“飞车现象”
C. 图乙中如果车速，车辆便会向内侧滑动
D. 图乙中只要车速，车辆便会向外侧滑动
10. 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为0.25kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得：旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据。
（1）用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度______rad/s。
（2）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______m（结果保留2位有效数字）。
11. 宇宙飞船相对于地面以速度匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______（大于、等于、小于）
高铁
高铁具有安全性好，耗时少，载客量高优点；截止2021年底，中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一；高铁如今不仅是我国经济腾飞的时代见证者，也成了中国走向世界的一张名片。
12. 一列高铁列车和一列普速列车匀速行驶相同里程，高铁的速度为普速车的2倍，行驶时所受阻力都跟速度的平方成正比，则（ ）
A. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的8倍，因此而消耗的能量是普速车的8倍
B. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的8倍，因此而消耗的能量是普速车的4倍
C. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的4倍，因此而消耗的能量是普速车的8倍
D. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的4倍，因此而消耗的能量是普速车的4倍
13. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。如图所示，一列动车初速度为，以额定功率在平直轨道上行驶，经过一段时间达到最大速度，若行驶过程中受到的阻力不变，该动车的额定功率P为（ ）
A. B. C. D.
14. 北京冬奥会重要的交通保障设施——京张高铁，假设质量为m的高铁动车从静止开始以恒定功率P行驶，能获得最大行驶速度为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，则当动车的速度为时，动车的加速度大小为______。
神舟飞船
北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，接替神舟十三号飞行乘组；17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。
15. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（ ）
A. 所受地球引力的大小近似为零
B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
16. 神舟飞船从发射升空至返回大致经历了以下四个阶段，判断各个阶段返回舱的机械能守恒的过程有（ ）
A. 飞船发射升空。
B. 飞船在椭圆轨道上绕地球运行。
C. 飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态，返回舱与推进舱分离，制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层。
D. 飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层，以3m/s的速度下降预备着陆。
17. 神舟十四号与天宫空间站进行对接的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（ ）
A. 载人飞船从Q点到P点的运动过程中万有引力做正功
B. 在轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大
C. 从轨道1进入轨道2需要在P点减速
D. 经过轨道1P点的加速度比经过轨道2的P点的加速度大
18. 若已知地球质量为M，神舟十四号的质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，若取无穷远处引力势能为零，质量为m物体与地心距离为r时引力势能为。
（1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？
（2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道，从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？
（3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道，发动机至少要做多少功？
图（a）为投石机模型示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴上的O点在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有质量为m的石块，B端固定配重，OA长为2L，OB长为L。投射时，将杆转至水平方向后由静止释放，杆转到竖直位置时石块被水平抛出。
19. 在投石机正前方竖直放置一个靶，靶与石块抛出点的水平距离为4L，靶心与O点等高。若不计一切阻力，要使石块恰好击中靶心：
（1）石子水平抛出时的速度大小；
（2）此时配重的质量M。
20. 实际投射后发现，石块打在靶心上方，如图（b）所示。下列操作能使石块正中靶心的是（ ）
A. 增大配重的质量
B. 减小石块的质量
C. 增大靶到投石机的距离
D. 将投石机架在高台上
2024学年第二学期高一物理期末考试
试卷
考生注意：
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷的选择类试题，每小题只能选一个选项。
4.本试卷标注“计算”、“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
【1~5题答案】
【答案】1. B 2. A 3. B
4. ①. 3J ②. 1N
5. （1）7mg（2）（3）1.5mgR
【6~11题答案】
【答案】6. B 7. ①. D ②. D 8. C 9. B
10. ①. 8.0 ②. 0.83
11 ①. 相等 ②. 大于
【12~14题答案】
【答案】12. B 13. B
14.
【15~18题答案】
【答案】15. C 16. B 17. B
18. （1）；（2）；（3）
【19~20题答案】
【答案】19. （1）；（2） 20. C
