2023-2024學年河北省深州市長江中學物理高一下期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學年河北省深州市長江中學物理高一下期末聯(lián)考試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，水平面上有一汽車A，通過定滑輪用繩子拉同一水平面的物體B，當拉至圖示位置時，兩繩子與水平面的夾角分別為α、β，二者速度分別為vA和vB，則（）A．vA：vB＝1：1 B．vA：vB＝sinα：sinβC．vA：vB＝cosβ：cosα D．vA：vB＝sinα：cosβ2、(本題9分)在某電視臺觀看“蹦極”節(jié)目。簡化如圖，一根彈性橡皮繩一端系于跳臺，另一端系于蹦極者身上，不計空氣阻力。跳極者從開始下落到最低點的過程中。下列說法正確的是（）A．蹦極者的機械能不變B．蹦極者下落至橡皮繩原長位置時動能最大C．蹦極者下落至最低點時橡皮繩的彈性勢能最大D．蹦極者重力勢能與橡皮繩彈性勢能之和不變3、(本題9分)如圖所示為一物體做直線運動的v－t圖像，則在0～t1和t1～t2時間內(nèi)()A．速度方向相同，加速度方向相同B．速度方向相同，加速度方向相反C．動能一直在變大D．動能的方向發(fā)生變化4、牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關(guān)系，但不知道引力常量G的值，第一個在實驗室比較準確測定引力常量G值的科學家是A．哥白尼 B．第谷 C．開普勒 D．卡文迪許5、(本題9分)2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，“北斗二號”系統(tǒng)定位精度由10米提升至6米．若在北斗衛(wèi)星中有a、b兩衛(wèi)星，它們均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且a的軌跡半徑比b的軌跡半徑小，則A．a(chǎn)的周期小于b的周期B．a(chǎn)的線速度小于b的線速度C．a(chǎn)的加速度小于b的加速度D．a(chǎn)的角速度小于b的角速度6、(本題9分)如圖所示，一位小朋友在同一高度處分別沿兩種滑梯滑到水平地面上，此過程中A．沿滑梯1重力做功最大B．沿滑梯2重力做功最大C．沿滑梯1和2重力做功相等D．條件不足不能判斷7、(本題9分)如圖所示為某汽車在水平路面啟動時，發(fā)動機功率隨時間變化的圖象，圖中為發(fā)動機的額定功率，若已知汽車的最大速度為，據(jù)此可知A．汽車勻速運動時所受的阻力等于B．時間內(nèi)發(fā)動機做功為C．時間內(nèi)汽車做勻速運動D．時間內(nèi)發(fā)動機做功為8、如圖所示，在A、B兩點固定兩個電荷量相等的帶負電點電荷，O點為其連線中點，在其連線的中垂線上的M點由靜止釋放一個帶正電的粒子q，若僅在電場力作用下開始運動，則下列說法中正確的是A．粒子將一直沿中垂線做單方向直線運動B．整個運動過程中，粒子在O點時速度最大C．整個運動過程中，粒子的電勢能保持不變D．從M到O的過程中，粒子的加速度可能一直減小，但速度一定越來越大9、(本題9分)2019年5月17日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點，軌道2、1相切于Q點．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運行周期為24hB．在軌道1上的運行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度D．在軌道2上由P點向Q點運動的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負功，衛(wèi)星的動能減少10、如圖所示為兩物體A、B在沒有其他外力作用時相互作用前后的速度—時間（v－t）圖像，則由圖像可知（）A．A、B作用前后總動量不守恒B．一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞C．A、B的質(zhì)量之比為5∶3D．該碰撞是彈性碰撞11、(本題9分)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動D．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小12、(本題9分)如圖，一個質(zhì)量為m的光滑小環(huán)套在一根輕質(zhì)細繩上，細繩的兩端分別系在豎直的桿上A、B兩點，讓豎直桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動，此時小環(huán)在繩上C點，AC和BC與豎直方向的夾角分別為37°和53°，，，重力加速度大小為g，則（）A．繩中的張力大小為B．繩子的總長度為C．桿上AB兩點間的距離為D．環(huán)做圓周運動的向心力加速度大小等于g二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某探究性學習小組用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗時，重物從高處由靜止開始下落，重物上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，處理數(shù)據(jù)時，同學們舍棄了前面較密集的點，以O(shè)為起點，從A點開始選取計數(shù)點A、B、C……，測出O到A、B、C……的距離分別為h1=38.4cm、h2=60.0cm、h3=86.4cm……每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，電源的頻率為f=50Hz．（1）實驗室，供選擇的重物有以下四個，應選擇________________；A．質(zhì)量為100g的鉤碼

B．質(zhì)量為10g的砝碼

C．質(zhì)量為200g的木球

D．質(zhì)量為10g的塑料球（2）打B點時，重物的速度vB為__________m/s（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（3）同學們根據(jù)紙帶算出相應各點的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，h為橫軸繪出的圖像如圖丙所示．圖線的斜率等于______________的數(shù)值，圖線不過坐標原點的原因是__________________________．14、(本題9分)圖甲是一個研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS力傳感器實驗裝置的示意圖，其中做勻速圓周運動的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在圓盤上(未畫出),圓周軌道的半徑為r,力傳感器測定的是向心力F的大小，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度v的大小，圖乙為實驗測得的數(shù)據(jù)及根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的F-v,F-v2,F-v3三個圖象:(1)用實驗探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.2m,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及三個圖象，可得出向心力F和圓柱體速度v的定量關(guān)系式_____(2)為了研究F和r成反比的關(guān)系，實驗時除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應保持____不變(3)根據(jù)向心力公式以及上面的圖線可以推算出圓柱體質(zhì)量為_____kg.(保留兩位小數(shù))15、利用物體的自由落體運動做“驗證機械能守恒定律”實驗是實驗室常用的實驗方法，記錄小球的自由落體運動通常有三種方法：①用打點計時器；②用光電門；③用頻閃照相機。三種裝置如圖所示。打點計時器是大家所熟知的，光電門可記錄小球通過光電門的時間，頻閃照相在按下快門的同時切斷電磁鐵的電源讓小球自由下落。(1)關(guān)于上圖這三種實驗方法，下列說法正確的是________A．方法①③需要測量的量和計算方法相同B．方法②需要測量小球直徑dC．三種方法都需要測量下落重物的質(zhì)量D．方法③的系統(tǒng)誤差最小(2)下圖是兩位同學利用方法①實驗操作時釋放紙帶瞬間的照片，你認為操作正確的是_______(3)方法②中測得小球被電磁鐵吸住的位置到光電門的距離為h，小球直徑為d，通過光電門的時間為，重力加速度為g。當______≈______時，可認為小球下落過程中機械能守恒。(4)方法③得到如下圖所示頻閃照片，測量結(jié)果已標注在圖上，從小球由O點開始運動，到拍下D像，小球重力勢能的減少量______J，小球動能的增加量_______J。（取，小球質(zhì)量為，頻閃照相機每隔0.05s閃光一次，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)我國預計在2020年左右發(fā)射“嫦娥六號”衛(wèi)星。以下是某同學就有關(guān)月球的知識設(shè)計的兩個問題，請你解答：（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球中心與地球中心間距離r，且把月球繞地球的運動近似看做是勻速圓周運動，試求出月球繞地球運動的周期為T；（2）若宇航員隨“嫦娥六號”登陸月球后，站在月球表面以初速度v0水平拋出一個小球，小球飛行一段時間t后恰好垂直地撞在傾角為θ=37°的的斜坡上，已知月球半徑為R0，月球質(zhì)量分布均勻，引力常量為G，試求月球的密度？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）17、（10分）(本題9分)一小轎車從高為10m、傾角為37°的斜坡頂端從靜止開始向下行駛，當小轎車到達底端時進入一水平面，在斜坡底端115m的地方有一池塘，發(fā)動機在斜坡上產(chǎn)生的牽引力為2×103N，在水平地面上調(diào)節(jié)油門后，發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為1.4×104N，小轎車的質(zhì)量為2t，小轎車與斜坡及水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5(g取10m/s2)．求：(1)小轎車行駛至斜坡底端時的速度；(2)為使小轎車在水平地面上行駛而不掉入池塘，在水平地面上加速的時間不能超過多少？(轎車在行駛過程中不采用剎車裝置)

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

對A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為；對B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為，由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有，因此ABD錯誤，C正確；故選C．【點睛】考查學會對物體進行運動的分解，涉及到平行四邊形定則與三角函數(shù)知識，同時本題的突破口是沿著繩子的方向速度大小相等．2、C【解析】

A．下落過程中，彈性繩對蹦極者向上的力做負功，則蹦極者的機械能減少.故選項A不符合題意.B．彈性繩剛開始繃緊時，彈性繩的拉力為零，物體只受重力，合外力向下，運動員向下做加速運動，速度繼續(xù)增大，故此時運動員的速度不是最大.故選項B不符合題意.C．到最低點彈性繩的形變量最大，所以彈性勢能最大.故選項C符合題意.D．在整個下落過程中，運動員和彈性繩組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，由于運動員的動能先增大后減小，所以由系統(tǒng)的機械能守恒知，重力勢能與彈性繩的彈性勢能之和先減小后增大.故選項D不符合題意.3、B【解析】在v-t圖中中速度的正負表示運動方向，故整個運動過程中速度恒為正（0時刻和時刻速度為零），即速度方向相同，圖像的斜率表示加速度，斜率的正負表示加速度方向，所以在0～t1和t1～t2時間內(nèi)斜率的正負不同，加速度方向不同，A錯誤B正確；速度先增大后減小，所以動能先增大后減小，動能是矢量，沒有方向，CD錯誤．【點睛】在速度時間圖像中，需要掌握三點，一、速度的正負表示運動方向，看運動方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運動的加速度，三、圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，在坐標軸上方表示正方向位移，在坐標軸下方表示負方向位移．4、D【解析】

根據(jù)物理學史可知，第一個在實驗室比較準確測定引力常量G值的科學家是卡文迪許。A.哥白尼，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.第谷，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.開普勒，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.卡文迪許，與結(jié)論相符，選項D正確；5、A【解析】

北斗衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力有，可得：.A.由周期得，a的軌道半徑小，故其周期小，故A正確；B.由線速度，a的軌道半徑小，故其線速度大，故B錯誤；C.由加速度，a的軌道半徑小，故其加速度大，故C錯誤；D.由角速度，a的軌道半徑小，故其角速度大；則D錯誤.6、C【解析】

重力做功只與高度差有關(guān)，與運動路徑無關(guān)，兩個滑梯的高度差相同，所以重力做功相等，故ABD錯誤，C正確；故選C.

點睛：本題考查功能關(guān)系的基本運用，知道合力做功與動能變化的關(guān)系，重力勢能與重力做功的關(guān)系，明確機械能的變化量等于除重力以外的力做的功．7、AD【解析】

A．當時速度最大，則：故A正確；B．時間內(nèi)發(fā)電機的功率沒達到額定功率，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功小于．故B錯誤．C．時間內(nèi)汽車做勻加速直線運動，時刻發(fā)動機達到額定功率，根據(jù)，速度增大，牽引力減小，則加速度減小，時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，即牽引力等于阻力，汽車速度達到最大，故C錯誤；D．根據(jù)功的公式，可知圖線與時間軸之間所圍成的面積可以表示發(fā)動機的功，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功為，故D正確．故選AD。8、BD【解析】

A.點電荷在從M到O的過程中，所受的電場力方向豎直向下，做加速運動，越過O點后，所受的電場力方向豎直向上，根據(jù)對稱性知粒子運動到關(guān)于M點對稱的位置時速度減至零，然后，向上運動到M點，再周而復始，所以粒子將一直沿中垂線MO做往復直線運動，故A項不符合題意；B.整個運動過程中，粒子在O點時，電場力為零，加速度為零，速度最大，故B項符合題意；C.整個運動過程中，電場力做正功時電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加，其電勢能并不是保持不變，故C不符合題意；D.從M到O的過程中，電場線分布情況不清楚，電場強度的大小變化不清楚，粒子受到的電場力可能一直減小，則加速度一直減小，速度越來越大，故D項符合題意。9、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運動的最大速度，也是近地衛(wèi)星運行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．在同一點Q，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，在軌道1上萬有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點做近心運動，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動力運行時，由近地點P向遠地點Q運動過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負功，勢能增加，而衛(wèi)星的機械能保持不變，故其動能減小，故D正確．10、BCD【解析】

A.由題意可知，物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B.因為初狀態(tài)，A的速度大于B的速度，末狀態(tài)，A的速度小于B的速度，而物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，所以一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞，故B正確；C.由動量守恒定律得：，解得，故C正確；D.碰前的機械能；碰后的機械能，碰前的機械能等于碰后機械能，所以是該碰撞是彈性碰撞，故D正確。11、AC【解析】

試題分析：路面應建成外高內(nèi)低，此時重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運動向心力，故A正確．車速低于v0，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會向內(nèi)側(cè)滑動．故B錯誤．當速度為v0時，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑．故C正確．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，由于支持力和重力不變，則v0的值不變．故D錯誤．故選AC．考點：圓周運動的實例分析【名師點睛】此題是圓周運動的實例分析問題；解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．12、ABD【解析】

小球受到重力mg、繩子張力為T，如圖所示，豎直方向根據(jù)平衡條件可得：T（cos37°+cos53°)=mg，解得：T=mg，故A正確；設(shè)小環(huán)做圓周運動的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律可得：Tsin37°+Tsin53°=mrω2，解得：r=，根據(jù)幾何關(guān)系可得繩子長度為：，故B正確；桿上A、B兩點間的距離為：h=rtan53°-rtan37°=，故C錯誤；環(huán)做圓周運動的向心加速度大小為：a=rω2=g，故D正確。故選ABD。二．填空題(每小題6分，共18分)13、A；240；重力加速度；點速度不為0；【解析】（1）為了減小實驗的誤差，重錘選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，故選A正確，BCD錯誤；（2）B點的瞬時速度；（3）據(jù)機械能守恒：，得：，所以如果以：為縱軸，以為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象應是過原點的直線，斜率的數(shù)值為當?shù)刂亓铀俣?，圖線未過原點O，說明有初速度，則引起其原因是該同學做實驗時先釋放了紙帶，然后再合上打點計時器的開關(guān)，即打下O點時重物速度不為零．點睛：驗證機械能守恒是中學階段的基礎(chǔ)實驗，要從實驗原理出發(fā)來理解實驗同時注意平時加強練習，同時利用圖象問題結(jié)合數(shù)學知識處理物理數(shù)據(jù)是實驗研究常用的方法，我們更多的研究直線圖形，找出其直線的斜率和截距．14、F=1.5v2；線速度；0.3kg【解析】

(1)研究數(shù)據(jù)表和圖乙中B圖不難得出Fv2，進一步研究知圖乙斜率，故F與v的關(guān)系式為：F=1.5v2；(2)為了研究F與r成反比的關(guān)系，實驗時除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應保持線速度不變；(3)由，，。15、ABD