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人教版高一物理下期末检测卷1（学生版）（必修二+选必一第三章机械波）
一、选择题(共10题；共30分)
1．（3分）“胜哥”将质量为m的排球从离水平地面高h处斜向上击出。排球被击出时的速度为v1，在空中运动的最高点离地面的高度为H，落在地面上时的速度为v2。不计空气阻力，“胜哥”击出排球时对排球做的功是（　　）
A．mgH B． C． D．
2．（3分）根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　）
A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射
B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射
C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射
D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射
3．（3分）医用“彩超”的原理是多普勒效应，用探头向人体内发射频率为f0的超声波，超声波被血管中的血液反射后又被探头接收，根据接收频率f1，得到血液的流向。下列说法正确的是（　　）
A．血液流向探头，f1等于f0 B．血液远离探头，f1小于f0
C．血液流向探头，f1小于f0 D．血液远离探头，f1大于f0
4．（3分）港珠澳大桥总长约55km，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的路海大桥，设计时速100km/h.如图所示，该路段是港珠澳大桥的一段半径R=150m的圆弧形弯道，总质量m=1800kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v=90km/h做匀速圆周运动（汽车可视为质点，路面视为水平且不考虑车道的宽度）.已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力、牵引力和向心力
B．汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为4000N
C．汽车过该弯道时的向心加速度大小为4m/s2
D．汽车能安全通过该弯道的最大速度为
5．（3分）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，“胜哥”用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（　　）
A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变
6．（3分） 紫金山-阿特拉斯彗星由紫金山天文台首次发现，其绕太阳运行周期约为6万年。该彗星轨道的半长轴与日地平均距离的比值约为（　　）
A． B． C． D．
7．（3分）2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器携带月球样品准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号从月球返回地球过程经过如图所示的四个轨道：近月圆轨道Ⅰ（轨道半径近似等于月球的半径）、椭圆轨道Ⅱ、环月圆轨道Ⅲ与月地转移轨道Ⅳ。四个轨道的变轨位置分别位于切点A、B、C。已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，返回器在近月圆轨道Ⅰ上运行的周期为，引力常量为G，则地球的密度为（　　）
A． B． C． D．
8．（3分） 如图所示，是卡文迪什测量万有引力常数的实验示意图，根据胡克定律及转动理论可知，两平衡球受到的等大反向且垂直水平平衡杆的水平力F与石英丝N发生扭转的角度成正比，即，k的单位为，可以通过固定在T形架上平面镜M的反射点在弧形刻度尺上移动的弧长求出来，弧形刻度尺的圆心正是光线在平面镜上的入射点，半径为R。已知两平衡球质量均为m，两施力小球的质量均为，与对应平衡球的距离均为r，施加给平衡球的力水平垂直平衡杆，反射光线在弧形刻度尺上移动的弧长为，则测得万有引力常数为（平面镜M扭转角度为时，反射光线扭转角度为）（　　）
A． B．
C． D．
9．（3分）如图所示，A、B为地球的两颗卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，运动周期都为。C为赤道上的物体，将地球看成球体，则下列判断正确的是（　　）
A．A、B两卫星所受的万有引力大小一定相等
B．A、B两卫星到地面的高度可能不同
C．C物体的线速度一定小于A卫星的线速度
D．以地面为零势能面，A、B两卫星的重力势能一定相同
10．（3分）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（　　）
A．振动减弱； B．振动加强；
C．振动减弱； D．振动加强；
二、多项选择题(共3题；共12分)
11．（4分）电影《哪吒2》中，哪吒脚踩风火轮在空中自由飞翔.如图所示，风火轮正在高速旋转做圆周运动，A、B为风火轮上与圆心等距的两点，C到圆心的距离是A、B两点的一半，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点的线速度相同
B．A、C两个点的线速度大小之比为2∶1
C．A点的向心加速度大小是C点的4倍
D．A、B、C在相同时间内转过的角度相等
12．（4分）甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河。河水流速为v0.两船在静水中的速率均为v。甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ，如图所示，已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为l。则下列判断正确的是（　　）
A．甲、乙两船同时到达对岸
B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变
C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ，甲船总能到达正对岸的A点
D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离大于l
13．（4分）如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　）
A．EF线段的中点为振动减弱点
B．在0~2s内C点经过的路程为16m
C．AC连线之间只有一个加强点
D．改变波源振动频率，AC点连线加强点的位置一定不变
三、非选择题(共7题；共58分)
14．（6分）“胜哥”做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车（含遮光条）质量M不变，改变所挂重物质量m多次进行实验，使小车每次都从同一位置A由静止开始运动。已知AB间距离为L，遮光条的宽度为d，重力加速度g取10m/s2。
（1）（2分）测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v，实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，则M和m应该满足的条件是　 　；
（2）（2分）“胜哥”作出了图像如图乙所示，由图像可知小车受到的摩擦力大小为　 　N（结果保留1位有效数字）；
（3）（2分）在满足（1）中的条件下，图像是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，此时图像的斜率k的表达式为　 　（用题中所给物理量的字母表示）。
15．（4分）如图所示，一列火车以速度v相对地面运动。地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁。若此光源安放在地面上，则火车上的人的测量结果是闪光先到达　 　(选填“前”或“后”)壁；若此光源安放在火车上；则火车上的人的测量结果是闪光先到达　 　(选填“前”或“后”)壁。
16．（8分）“胜哥”利用频闪照相法来探究平抛运动的规律，如图甲所示，将玻璃管弹射器固定在水平桌边，将小钢球压缩弹簧后由静止释放，小钢球和玻璃管之间的摩擦可忽略不计，弹簧原长状态时其末端恰好位于桌子边缘，利用频闪照相法拍下小球在空中运动的部分像点，如图乙所示，已知背景方格的边长为5cm，频闪周期为0.1s，取重力加速度g=10m/s2。
（1）（2分）以下实验操作合理且必要的是（　　）
A．应该测量出弹簧的劲度系数
B．释放小球前，弹簧的压缩量越大越好
C．实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球
D．用直线连接相邻的像点，即可得小球运动的轨迹
（2）（4分）根据图乙频闪照片，小球经过B点时对应的竖直速度v=　 　m/s，小球平抛的初速度为v0=　 　m/s（结果均保留两位有效数字）。
（3）（2分）若要粗测小球释放前弹簧的弹性势能，只需要再测量一个物理量为（　　）
A．小球的质量 B．小球下落的高度
C．弹簧压缩后的长度 D．弹簧的劲度系数
17．（6分）“胜哥”常用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲，“胜哥”将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮底部侧壁边缘竖直放置，从慢到快转动手柄，可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带Phyphox软件可以记录手机向心力和角速度的数值。更换不同质量的手机（均可看作质点），重复上述操作，利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
（1）（2分）在从慢到快转动手柄的过程中，蔬菜篮侧壁与手机间的压力　 　（填“变大”、“变小”、“不变”）。
（2）（2分）由图乙可知，直线　 　（填“1”或“2”）对应的手机质量更大。
（3）（2分）若测量出蔬菜篮的直径，计算出手机相应的线速度，利用所得的数据拟合出的图像应该为　 　（填“线性”或“非线性”）图像。
18．（10分）应急救援中心派直升机营救一被困于狭小山谷底部的探险者。直升机悬停在山谷正上方某处，放下一质量不计的绳索，探险者将绳索一端系在身上，在绳索拉力作用下，从静止开始竖直向上运动，到达直升机处速度恰为零。已知绳索拉力F随时间t变化的关系如图所示，探险者（含装备）质量为m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)直升机悬停处距谷底的高度h；
(2)在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索的发动机输出的平均机械功率。
19．（12分）如图甲为“胜哥”办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量，长度，其中放有质量，长的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数。现用水平力将抽屉拉出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。不考虑抽屉翻转，重力加速度。求：
（1）（4分）在拉出抽屉过程中，为保证书本与抽屉不产生相对滑动，水平力的最大值；
（2）（4分）若，从开始运动到抽屉与挡板碰撞前瞬间，抽屉对书本做的功；
（3）（4分）若，书本最终停止时右端与抽屉的右端相距的距离。
20．（12分）如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（点），轻放一个质量为物块，物块在传送带上运动到右端点后被抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径，圆弧对应的圆心角，轨道最低点为C，A点距水平面的高度。（g取，，）求：
（1）（4分）物块离开A点时水平初速度的大小；
（2）（4分）物块经过C点时轨道对物体的支持力；
（3）（4分）设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为，求物块在传送带上因为摩擦产生的热量。
答案
1．B
2．C
3．B
4．D
5．A
6．A
7．A
8．D
9．C
10．A
11．B,D
12．A,B
13．A,C
14．（1）
（2）2
（3）
15．前；前
16．（1）C
（2）3.0；2.5
（3）A
17．（1）变大
（2）1
（3）线性
18．(1)探险者先做匀加速，再匀速，最后做匀减速直线运动到达直升机处。设加速度阶段绳拉力N，时间s，探险者加速度大小为，上升高度为，则
解得
设匀速阶段时间s，探险者运动速度大小为为v，上升高度为，则
解得
v=5m/s
m
设减速阶段绳拉力N，探险者加速度大小为a3，时间为t3，上升高度为h3，则
或
解得
人上升的总位移即为直升机悬停处距谷底的距离h，有
解得
h=112. 5m
(2)设在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索拉力做功为W，则
W=mgh
解得
W
19．（1）解：对书本由牛顿第二定律有
解得
对抽屉和书本整体由牛顿第二定律有
解得要使书本和抽屉不发生相对滑动，的最大值为
（2）解：由于，可知书本和抽屉相对静止，对抽屉和书本整体由牛顿第二定律，有
解得
对书，有
所以抽屉对书本做的功
（3）解：由于，可知书本和抽屉有相对滑动，对抽屉由牛顿第二定律，有
解得
设抽屉的运动时间为，根据运动学公式可得
解得
此时，书本的速度为
书本通过的位移大小为
由于，书本未与抽屉左侧发生碰撞，设此后书本经过的位移速度减为0，则有
则书本最终停止时右端与抽屉的右端相距的距离
20．（1）解：物块从点到点做平抛运动，竖直方向有
解得
物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道，则有
解得
（2）解：物块在点的速度大小为
物块从点到点过程，由动能定理可得
在点根据牛顿第二定律可得
联立解得
方向竖直向上
（3）解：由于，所以物块在传送带上一直做加速运动
根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得，
解得，
传送带的位移大小为
物块与传送带发生的相对位移为
则物块在传送带上因为摩擦产生的热量为
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人教版高一物理下期末检测卷1（学生版）（必修二+选必一第三章机械波）
一、选择题(共10题；共30分)
1．（3分）“胜哥”将质量为m的排球从离水平地面高h处斜向上击出。排球被击出时的速度为v1，在空中运动的最高点离地面的高度为H，落在地面上时的速度为v2。不计空气阻力，“胜哥”击出排球时对排球做的功是（　　）
A．mgH B． C． D．
【答案】B
【知识点】动能；动能定理的综合应用
【解析】【解答】 运动员将质量为m的排球从离水平地面高h处斜向上击出。排球被击出时的速度为v1，已知排球的初速度，根据动能的表达式可以得出排球的初始动能为，由于运动员对排球做的功等于排球被击出时的动能。根据动能定理可知运动员对排球做功等于排球的动能变化量。排球初始静止，被击出后速度为，故运动员做功为。
故选B。
【分析】利用排球动能的变化量可以求出运动员对排球做功的大小。
2．（3分）根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　）
A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射
B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射
C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射
D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射
【答案】C
【知识点】波的反射和折射
【解析】【解答】根据波的反射和折射原理，声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据波的反射和折射原理，声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射。类似光的传播，光也是一种波。
3．（3分）医用“彩超”的原理是多普勒效应，用探头向人体内发射频率为f0的超声波，超声波被血管中的血液反射后又被探头接收，根据接收频率f1，得到血液的流向。下列说法正确的是（　　）
A．血液流向探头，f1等于f0 B．血液远离探头，f1小于f0
C．血液流向探头，f1小于f0 D．血液远离探头，f1大于f0
【答案】B
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】根据多普勒效应特点可知，当血液流向探头时，接收频率大于发射频率，即
当血液远离探头时，接收频率小于发射频率，即
故答案为：B。
【分析】核心是利用多普勒效应的规律，判断血液与探头的相对运动方向对接收频率的影响。
4．（3分）港珠澳大桥总长约55km，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的路海大桥，设计时速100km/h.如图所示，该路段是港珠澳大桥的一段半径R=150m的圆弧形弯道，总质量m=1800kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v=90km/h做匀速圆周运动（汽车可视为质点，路面视为水平且不考虑车道的宽度）.已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力、牵引力和向心力
B．汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为4000N
C．汽车过该弯道时的向心加速度大小为4m/s2
D．汽车能安全通过该弯道的最大速度为
【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A． 汽车过该弯道时受到重力、牵引力、支持力和摩擦力作用，静摩擦力提供做圆周运动的向心力，向心力是效果力，受力分析要按性质力分析，不能说受到向心力，故A错误；
B．汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为
故B错误；
C．汽车过该弯道时的向心加速度大小为
故C错误；
D．汽车能安全通过该弯道速度最大时满足
解得
故D正确。
故选：D。
【分析】汽车而做匀速圆周运动，受到重力、支持力、摩擦力及牵引力，其合力提供向心力，根据牛顿第二定律及向心加速度公式求解。
5．（3分）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，“胜哥”用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（　　）
A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变
【答案】A
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】解：橡皮在水平方向匀速运动，由于橡皮向右运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；
故选A．
【分析】橡皮参加了两个分运动，水平向右匀速移动，同时，竖直向上匀速运动，实际运动是这两个运动的合运动，根据平行四边形定则可以求出合速度．
6．（3分） 紫金山-阿特拉斯彗星由紫金山天文台首次发现，其绕太阳运行周期约为6万年。该彗星轨道的半长轴与日地平均距离的比值约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
由开普勒第三定律
可得该彗星轨道的半长轴与日地平均距离的比值为
故答案为：A。
【分析】彗星与地球都绕太阳做圆周运动，根据开普勒第三定律解答。
7．（3分）2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器携带月球样品准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号从月球返回地球过程经过如图所示的四个轨道：近月圆轨道Ⅰ（轨道半径近似等于月球的半径）、椭圆轨道Ⅱ、环月圆轨道Ⅲ与月地转移轨道Ⅳ。四个轨道的变轨位置分别位于切点A、B、C。已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，返回器在近月圆轨道Ⅰ上运行的周期为，引力常量为G，则地球的密度为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】在近月圆轨道Ⅰ上有
解得
地球密度
又由、，解得
故答案为：A。
【分析】先利用近月圆轨道的万有引力提供向心力，求出月球质量，再结合地球与月球的质量、半径关系，计算地球密度。
8．（3分） 如图所示，是卡文迪什测量万有引力常数的实验示意图，根据胡克定律及转动理论可知，两平衡球受到的等大反向且垂直水平平衡杆的水平力F与石英丝N发生扭转的角度成正比，即，k的单位为，可以通过固定在T形架上平面镜M的反射点在弧形刻度尺上移动的弧长求出来，弧形刻度尺的圆心正是光线在平面镜上的入射点，半径为R。已知两平衡球质量均为m，两施力小球的质量均为，与对应平衡球的距离均为r，施加给平衡球的力水平垂直平衡杆，反射光线在弧形刻度尺上移动的弧长为，则测得万有引力常数为（平面镜M扭转角度为时，反射光线扭转角度为）（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】引力常量及其测定
【解析】【解答】所施加的力为万有引力，由万有引力定律得：
，
根据平面镜反射定律及几何关系可知，石英丝 N发生扭转的角度为：
，
又F = k△θ，
联立解得：
，
故ABC错误， D正确；
故答案为：D。
【分析】为测量石英丝极的扭转角，实验采取了“微小量放大”，当引进m'时由于物体间引力作用，使石英丝极发生微小的扭转，从而带动平面镜转动，导致经平面镜反射过来的光线发生较大变化，根据平面镜反射定律及几何关系得出转动的角度，根据万有引力定律和水平力F与石英丝N发生扭转的角度△θ成正比，联立求解万有引力常数即可。
9．（3分）如图所示，A、B为地球的两颗卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，运动周期都为。C为赤道上的物体，将地球看成球体，则下列判断正确的是（　　）
A．A、B两卫星所受的万有引力大小一定相等
B．A、B两卫星到地面的高度可能不同
C．C物体的线速度一定小于A卫星的线速度
D．以地面为零势能面，A、B两卫星的重力势能一定相同
【答案】C
【知识点】卫星问题；重力势能
【解析】【解答】对于不同轨道上的卫星（或物体），要想比较他们的运行参数，卫星与卫星之间可以通过万有引力提供向心力直接进行分析比较，而卫星与赤道上物体的比较，则需要借助同步卫星进行分析。AD．A、B两卫星的质量关系不确定，则不能比较两卫星所受的万有引力大小关系，也不能比较A、B两卫星的重力势能的关系，选项AD错误；
B．根据
可知因A、B两卫星周期相同，则轨道半径相同，到地面的高度相同，选项B错误；
C．C物体与同步卫星的角速度相同，根据v=ωr可知C物体的线速度小于同步卫星的线速度；而根据
因A的周期小于同步卫星的周期，可知A的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据
可知A物体的线速度大于同步卫星的线速度，可知C物体的线速度一定小于A卫星的线速度，选项C正确。
故选C。
【分析】根据万有引力提供向心力，得到各个物理量表达式，根据表达式分析。C为赤道上的物体，将C与同步卫星进行比较，然后同步卫星与其他卫星比较，从而得到结果。
10．（3分）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（　　）
A．振动减弱； B．振动加强；
C．振动减弱； D．振动加强；
【答案】A
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的叠加
【解析】【解答】根据图像读出超声波的传播周期，结合波速求得波长，根据两个反射信号传播到探头处的时间差计算出故两个反射信号的路程差，此路程差等于缺陷深度的2倍。根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为
又波速v=6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长
结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为
故两个反射信号的路程差
解得
两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。
故选A。
【分析】 根据波的干涉现象的振动加强与振动减弱的条件判断两个反射信号在探头处的叠加效果。
二、多项选择题(共3题；共12分)
11．（4分）电影《哪吒2》中，哪吒脚踩风火轮在空中自由飞翔.如图所示，风火轮正在高速旋转做圆周运动，A、B为风火轮上与圆心等距的两点，C到圆心的距离是A、B两点的一半，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点的线速度相同
B．A、C两个点的线速度大小之比为2∶1
C．A点的向心加速度大小是C点的4倍
D．A、B、C在相同时间内转过的角度相等
【答案】B,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】A．A、B两点均绕O点做圆周运动，角速度相同，且半径相同，根据，知线速度大小相同，但方向时刻沿切线方向，不相同，故A错误；
B．A、C两点的角速度相等，半径之比为，根据，得线速度之比为，故B正确；
C．根据，得A、C两点向心加速度之比为，故C错误；
D．A、B、C三点的角速度相等，故相等时间内转过角度相同，D正确。
故答案为：BD。
【分析】根据同轴转动的特点（角速度相同），结合线速度公式、向心加速度公式，分析各点的线速度、向心加速度及转过角度的关系。
12．（4分）甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河。河水流速为v0.两船在静水中的速率均为v。甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ，如图所示，已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为l。则下列判断正确的是（　　）
A．甲、乙两船同时到达对岸
B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变
C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ，甲船总能到达正对岸的A点
D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离大于l
【答案】A,B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解决本题的关键灵活运用运动的合成与分解，知道合运动与分运动的等时性，特别要注意渡河时间的求解方法。A．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直河岸两个方向的分运动，可知分运动与合运动具有等时性，则有在垂直河岸方向的分速度为，设河宽为d，则有渡河的时间为
可知两船渡河时间相等，即甲、乙两船同时到达对岸，A正确；
B．若仅是河水流速v0增大，由A选项解析可知，小船渡河时间与水流速度无关，渡河的时间仍为
则两船的渡河时间都不变，B正确；
C．若河水流速v0改变，只有甲船在静水中的速度大于水流速度时，适当改变θ，甲船才可能到达正对岸的A点，C错误；
D．若仅是河水流速v0增大，由于两船到达对岸的时间不变，由速度的分解可知，两船在平行于河岸方向相对分速度不变，则两船到达对岸时，两船之间的相对位移不变，即两船距离仍为l，D错误。
故选AB。
【分析】根据小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，可以比较出两船到达对岸的时间以及两船沿河岸方向上的位移大小，从而即可求解。
13．（4分）如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　）
A．EF线段的中点为振动减弱点
B．在0~2s内C点经过的路程为16m
C．AC连线之间只有一个加强点
D．改变波源振动频率，AC点连线加强点的位置一定不变
【答案】A,C
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】本题考查了波动规律，解题的关键是根据波长、波速和周期的关系求解波长，然后根据波的干涉原理，判断振动加强点和减弱点。振幅最大的点为加强点，振幅最小的点为减弱点，无论加强点还是成弱点，只要振幅不为零，都处在振动之中，位移均随时间发生变化，都有为零的时刻。
A．波的周期为
波长为
设EF线段的中点为M，则
两种路径到M点波程差为
所以EF线段的中点为振动减弱点。故A正确；
B．波到C点的时间为
在0~2s内C点振动时间
经过的路程为
2A=4m
故B错误；
C．设AC连线之间的加强点到C点距离为x，则两种路径到加强点的波程差
当
n=1，x=7.5m>3m（舍去）
n=2，
n=3，x=-0.9m（舍去）
因此AC连线之间只有一个加强点。故C正确；
D．改变波源振动频率，根据公式
可知，之前加强点的波程差不一定等于频率改变后的加强点的波程差。故AC点连线加强点的位置可能改变。故D错误。
故选AC。
【分析】根据振动方程求解波的周期，再根据波长、波速和周期的关系求解波长。结合波的干涉现象中，振动加强点和减弱点的判断方法分析；根据波传播到C的时间算出C点振动的时间，再结合振幅判断。
三、非选择题(共7题；共58分)
14．（6分）“胜哥”做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车（含遮光条）质量M不变，改变所挂重物质量m多次进行实验，使小车每次都从同一位置A由静止开始运动。已知AB间距离为L，遮光条的宽度为d，重力加速度g取10m/s2。
（1）（2分）测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v，实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，则M和m应该满足的条件是　 　；
（2）（2分）“胜哥”作出了图像如图乙所示，由图像可知小车受到的摩擦力大小为　 　N（结果保留1位有效数字）；
（3）（2分）在满足（1）中的条件下，图像是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，此时图像的斜率k的表达式为　 　（用题中所给物理量的字母表示）。
【答案】（1）
（2）2
（3）
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解析】（1）根据小车的根据牛顿第二定律，有
根据重物的牛顿第二定律有
联立可以解得
根据表达式可知要使小车所受拉力接近重物重力大小，则。
（2）重物下落过程中，根据本实验原理和动能定理有
整理得
则对应的图像为一条倾斜的直线，由题图乙可知时，，代入对应的表达式可以得出：
解得小车受到的摩擦力为：
（3）根据（2）的原理式可知，图像的斜率k的表达式为
【分析】（1）利用系统的牛顿第二定律可以求出拉力的表达式，结合表达式可以得出：要使小车所受拉力接近重物重力大小，则；
（2）利用系统的动能定理可以求出速度和质量的表达式，结合初始坐标可以求出摩擦力的大小；
（3）利用系统的表达式可以求出图像斜率的表达式。
（1）根据牛顿第二定律，有
解得
要使小车所受拉力接近重物重力大小，则。
（2）根据本实验原理和动能定理有
整理得
则图像为一条倾斜的直线，由题图乙可知时，，由
解得
（3）根据（2）可知，图像的斜率k的表达式为
15．（4分）如图所示，一列火车以速度v相对地面运动．地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁．若此光源安放在地面上，则火车上的人的测量结果是闪光先到达　 　(选填“前”或“后”)壁；若此光源安放在火车上；则火车上的人的测量结果是闪光先到达　 　(选填“前”或“后”)壁．
【答案】前；前
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】地面上的人以地面为参考系，光向前向后传播的速度相等，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁，向前传播的路程与向后传播的路程相同，由于火车向前运动，所以点光源的到火车的前面的距离小；车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，点光源的到火车的前面的距离小，闪光先到达前壁。若此光源安放在火车上，光源和车相对静止，由于光源距前壁的距离近，所以车上的人的测量结果是闪光先到达前壁。
【分析】光速不变原理指的是在不同的参考系里观察光，光的传播速度都相同，只需要比较光传播的距离就可以比较光传播的时间。
16．（8分）“胜哥”利用频闪照相法来探究平抛运动的规律，如图甲所示，将玻璃管弹射器固定在水平桌边，将小钢球压缩弹簧后由静止释放，小钢球和玻璃管之间的摩擦可忽略不计，弹簧原长状态时其末端恰好位于桌子边缘，利用频闪照相法拍下小球在空中运动的部分像点，如图乙所示，已知背景方格的边长为5cm，频闪周期为0.1s，取重力加速度g=10m/s2。
（1）（2分）以下实验操作合理且必要的是（　　）
A．应该测量出弹簧的劲度系数
B．释放小球前，弹簧的压缩量越大越好
C．实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球
D．用直线连接相邻的像点，即可得小球运动的轨迹
（2）（4分）根据图乙频闪照片，小球经过B点时对应的竖直速度v=　 　m/s，小球平抛的初速度为v0=　 　m/s（结果均保留两位有效数字）。
（3）（2分）若要粗测小球释放前弹簧的弹性势能，只需要再测量一个物理量为（　　）
A．小球的质量 B．小球下落的高度
C．弹簧压缩后的长度 D．弹簧的劲度系数
【答案】（1）C
（2）3.0；2.5
（3）A
【知识点】弹性势能；研究平抛物体的运动
【解析】【解答】 （1）A．弹簧的作用是给小球一个初速度，故A错误；
B．小球以适当的初速度做平抛运动，故B错误；
C．实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球，故C正确；
D．以平滑曲线连接相邻的像点，可得小球的运动轨迹，故D错误。
故选C。
（2）
可得
（3）根据机械能守恒，弹簧的弹性势能等于动能增加量
只需要测量出小球的质量即可。
故选A。
【分析】（1）与打点计时器实验类似实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球；
（2）小球在竖直方向做匀加速直线运动，在水平方向做匀速直线运动；
（3）弹簧的弹性势能等于动能增加量。
17．（6分）“胜哥”常用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲，“胜哥”将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮底部侧壁边缘竖直放置，从慢到快转动手柄，可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带Phyphox软件可以记录手机向心力和角速度的数值。更换不同质量的手机（均可看作质点），重复上述操作，利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
（1）（2分）在从慢到快转动手柄的过程中，蔬菜篮侧壁与手机间的压力　 　（填“变大”、“变小”、“不变”）。
（2）（2分）由图乙可知，直线　 　（填“1”或“2”）对应的手机质量更大。
（3）（2分）若测量出蔬菜篮的直径，计算出手机相应的线速度，利用所得的数据拟合出的图像应该为　 　（填“线性”或“非线性”）图像。
【答案】（1）变大
（2）1
（3）线性
【知识点】向心力
【解析】【解答】本题考查控制变量法的实验方法，通过保持其中一个物理量不变，研究其余两个物理量的关系。
（1）手机随蔬菜蓝的转动做的圆周运动可看作是圆锥摆运动，设蔬菜蓝侧壁与水平方向夹角为，侧壁对手机的压力为，则由
可知：在从慢到快转动手柄的过程中，角速度增大，蔬菜篮侧壁与手机间的压力变大。
（2）由图乙可以看出同样的角速度，直线1的向心力更大，由可知直线1对应的手机质量更大。
（3）由可知，在蔬菜蓝直径一定时，手机的向心力与线速度大小的平方成正比，图像是线性图像。
【分析】（1）对手机进行受力分析，根据牛顿第二定律得出蔬菜篮侧壁与手机间的压力；
（2）由a=ω2r分析哪个直线对应的质量更大；
（3）由a= v2 r分析在蔬菜蓝直径一定的情况下，手机的加速度与线速度大小的平方成正比。
（1）手机随蔬菜蓝的转动做的圆周运动可看作是圆锥摆运动，设蔬菜蓝侧壁与水平方向夹角为，侧壁对手机的压力为，则由
可知：在从慢到快转动手柄的过程中，角速度增大，蔬菜篮侧壁与手机间的压力变大。
（2）由图乙可以看出同样的角速度，直线1的向心力更大，由
可知直线1对应的手机质量更大。
（3）由
可知，在蔬菜蓝直径一定时，手机的向心力与线速度大小的平方成正比，图像是线性图像。
18．（10分）应急救援中心派直升机营救一被困于狭小山谷底部的探险者。直升机悬停在山谷正上方某处，放下一质量不计的绳索，探险者将绳索一端系在身上，在绳索拉力作用下，从静止开始竖直向上运动，到达直升机处速度恰为零。已知绳索拉力F随时间t变化的关系如图所示，探险者（含装备）质量为m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)直升机悬停处距谷底的高度h；
(2)在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索的发动机输出的平均机械功率。
【答案】(1)探险者先做匀加速，再匀速，最后做匀减速直线运动到达直升机处。设加速度阶段绳拉力N，时间s，探险者加速度大小为，上升高度为，则
解得
设匀速阶段时间s，探险者运动速度大小为为v，上升高度为，则
解得
v=5m/s
m
设减速阶段绳拉力N，探险者加速度大小为a3，时间为t3，上升高度为h3，则
或
解得
人上升的总位移即为直升机悬停处距谷底的距离h，有
解得
h=112. 5m
(2)设在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索拉力做功为W，则
W=mgh
解得
W
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；功率及其计算
【解析】【分析】（1）探险者在上升过程中先加速，后匀速，在减速，根据牛顿第二定律求得加速度，利用运动学公式求得位移即可；
（2）探险者在上升过程中，根据动能定理求得牵引绳索做功，根据求得平均功率。
19．（12分）如图甲为“胜哥”办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量，长度，其中放有质量，长的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为，如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数。现用水平力将抽屉拉出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。不考虑抽屉翻转，重力加速度。求：
（1）（4分）在拉出抽屉过程中，为保证书本与抽屉不产生相对滑动，水平力的最大值；
（2）（4分）若，从开始运动到抽屉与挡板碰撞前瞬间，抽屉对书本做的功；
（3）（4分）若，书本最终停止时右端与抽屉的右端相距的距离。
【答案】（1）解：对书本由牛顿第二定律有
解得
对抽屉和书本整体由牛顿第二定律有
解得要使书本和抽屉不发生相对滑动，的最大值为
（2）解：由于，可知书本和抽屉相对静止，对抽屉和书本整体由牛顿第二定律，有
解得
对书，有
所以抽屉对书本做的功
（3）解：由于，可知书本和抽屉有相对滑动，对抽屉由牛顿第二定律，有
解得
设抽屉的运动时间为，根据运动学公式可得
解得
此时，书本的速度为
书本通过的位移大小为
由于，书本未与抽屉左侧发生碰撞，设此后书本经过的位移速度减为0，则有
则书本最终停止时右端与抽屉的右端相距的距离
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；功的概念
【解析】【分析】（1）通过书本的最大加速度（由滑动摩擦力决定），结合整体牛顿第二定律，求解水平力的最大值。
（2）判断相对静止后，通过整体加速度求书本的摩擦力，再结合位移求做功。
（3）分析相对滑动阶段的加速度，结合运动学公式求相对位移，最终得到书本与抽屉右端的距离。
（1）对书本由牛顿第二定律有
解得
对抽屉和书本整体由牛顿第二定律有
解得要使书本和抽屉不发生相对滑动，的最大值为
（2）由于，可知书本和抽屉相对静止，对抽屉和书本整体由牛顿第二定律，有
解得
对书，有
所以抽屉对书本做的功
（3）由于，可知书本和抽屉有相对滑动，对抽屉由牛顿第二定律，有
解得
设抽屉的运动时间为，根据运动学公式可得
解得
此时，书本的速度为
书本通过的位移大小为
由于，书本未与抽屉左侧发生碰撞，设此后书本经过的位移速度减为0，则有
则书本最终停止时右端与抽屉的右端相距的距离
20．（12分）如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（点），轻放一个质量为物块，物块在传送带上运动到右端点后被抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径，圆弧对应的圆心角，轨道最低点为C，A点距水平面的高度。（g取，，）求：
（1）（4分）物块离开A点时水平初速度的大小；
（2）（4分）物块经过C点时轨道对物体的支持力；
（3）（4分）设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为，求物块在传送带上因为摩擦产生的热量。
【答案】（1）解：物块从点到点做平抛运动，竖直方向有
解得
物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道，则有
解得
（2）解：物块在点的速度大小为
物块从点到点过程，由动能定理可得
在点根据牛顿第二定律可得
联立解得
方向竖直向上
（3）解：由于，所以物块在传送带上一直做加速运动
根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得，
解得，
传送带的位移大小为
物块与传送带发生的相对位移为
则物块在传送带上因为摩擦产生的热量为
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】一、核心考点
1、平抛运动的速度分解与几何条件
平抛竖直分速度：，末速度方向：
特殊几何：当平抛末速度沿圆弧切线进入时，该切线与水平夹角等于圆弧上该点半径与竖直方向的夹角（要画图推导清楚）。
2、圆周运动与动能定理结合
光滑圆弧轨道 → 机械能守恒或动能定理求某点速度。
最低点向心力方程： ，用于求支持力。
3、传送带模型与能量转化
判断物块在传送带上运动状态：比较传送带速度 与物块离开传送带的速度 。
若 且 由传送带长度限制，则物块一直加速未共速。
摩擦生热公式：，关键在于相对位移计算。
二、易错点详解
1、第（1）问：错误：误认为B点速度方向与水平夹角等于圆弧对应圆心角的一半，乱代角度。
正确做法：B点半径OB与竖直方向夹角为 （因为圆心角BOD=106°，B与D关于竖直轴对称→∠BOD一半为53°对应的半径与竖直夹角），则切线与水平夹角也为 。
用平抛速度关系：代入数据求出 。
2、第（2）问：B→C高度差算错圆弧B到C的圆心角是 （不是106°），所以
动能定理列式符号错误：应：，注意重力做功正负。
向心力方程漏重力：最低点：支持力 向上，重力向下，合力提供向心力：
，容易写成 而丢mg。
3、第（3）问运动状态判断错误：
已知 ，，若错误认为物块加速到共速，就会假设有匀速段，但题中物块离开时速度才 ，说明一直匀加速到右端，没达到共速。

（1）物块从点到点做平抛运动，竖直方向有
解得
物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道，则有
解得
（2）物块在点的速度大小为
物块从点到点过程，由动能定理可得
在点根据牛顿第二定律可得
联立解得
方向竖直向上
（3）由于，所以物块在传送带上一直做加速运动
根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得，
解得，
传送带的位移大小为
物块与传送带发生的相对位移为
则物块在传送带上因为摩擦产生的热量为
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人教版高一物理下期末检测卷1答题卡
(
条
码
粘
贴
处
（正面朝上
贴在此
虚线框内）
)
试卷类型：B
姓名：______________班级：______________
准考证号
(
缺考标记
考生禁止填涂缺考标记
！只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
) (
注意事项
1
、
答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2
、
请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
3
、
选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写，字体工整
4
、
请按题号顺序在各题的答题区内作答，超出范围的答案无效，在草纸、试卷上作答无效。
5
、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。
6
、填涂样例
正确
[
■
]
错误
[
--
][
√
] [
×
]
)
选择题（请用2B铅笔填涂）
1. [A][B][C][D] 2. [A][B][C][D] 3. [A][B][C][D] 4. [A][B][C][D] 5. [A][B][C][D] 6. [A][B][C][D] 7. [A][B][C][D] 8. [A][B][C][D] 9. [A][B][C][D] 10. [A][B][C][D] 11. [A][B][C][D] 12. [A][B][C][D] 13. [A][B][C][D] 16.1. [A][B][C][D] 16.3. [A][B][C][D]
非选择题（请在各试题的答题区内作答）
14．（1）________________（2）________________（3）________________
15．________________；________________
16．（2）________________；________________
17．（1）________________（2）________________（3）________________
18．(1)
(2)
19．（1）
（2）
（3）
20．（1）
（2）
（3）
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