2024年廣東省珠海市紫荊中學物理高一下期末聯考試題含解析

2024年廣東省珠海市紫荊中學物理高一下期末聯考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、質量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時間是1.5s，安全帶自然長度為5m，g取10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為A．500N B．1000N C．600N D．1100N2、(本題9分)做曲線運動的物體，在運動過程中，一定會變化的物理量是（）A．速率B．速度C．動能D．加速度3、(本題9分)從某一高度由靜止自由釋放一個小球，小球運動一段時間落到地面上后以原速率反彈，做豎直上拋運動，則小球從開始下落到反彈到最高點的過程中，不考慮阻力作用，則小球的動能與時間的關系圖像可能正確的是A． B．C． D．4、以下四種情境中，物體a機械能守恒的是（不計空氣阻力）（）A． B．C． D．5、(本題9分)行星繞太陽的運動近似地看做勻速圓周運動。已知太陽的質量為M，行星的質量為m，行星到太陽的距離為r。若測得行星繞太陽公轉的周期為T，則行星繞太陽做勻速圓周運動所需的向心力為（）A．m2πrTB．m4π6、(本題9分)如圖所示．盛滿水的豎直玻璃管底端的紅蠟塊R，在隨玻璃管向右以速度v勻速運動的同時，沿管向上運動，蠟塊R到達管頂端所用時間為t．若使玻璃管向右運動的速度變?yōu)?v，則蠟塊R從玻璃管底端到達管頂的時間為A．t B．2t C． D．與玻璃管向右運動的速度大小無關7、(本題9分)下列有關生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是A．汽車通過凹形橋的最低點時，車對橋的壓力大于汽車的重力B．在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用。D．洗衣機脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出8、如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細線跨過位于O點的輕質光滑定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊A、B質量相等．C為O點正下方桿上的點，滑輪到桿的距離OC＝h，重力加速度為g.開始時A位于P點，PO與水平方向的夾角為，現將A、B由靜止釋放，下列說法正確的是()A．物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，速度先增大后減小B．物塊A經過C點時的速度大小為C．物塊A在桿上長為的范圍內做往復運動D．在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量9、(本題9分)如圖所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，一條細線一端與斜面上的物體B相連，另一端繞過質量不計的定滑輪與物體A相連，定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O點，細線與豎直方向成角，A、B、C始終處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是A．若僅增大A的質量，B對C的摩擦力一定減小B．若僅增大A的質量，地面對C的摩擦力一定增大C．若僅增大B的質量，懸掛定滑輪的細線的拉力可能等于A的重力D．若僅將C向左緩慢移動一點，角將增大10、如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質量分別為m1、m2(已知m2=0.5kg)的兩物塊A、B相連接，處于原長并靜止在光滑水平面上．現使B獲得水平向右、大小為6m/s的瞬時速度，從此刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象提供的信息可得（）A．在t1時刻，兩物塊達到共同速度2m/s，且彈簧處于伸長狀態(tài)B．從t3到t4之間彈簧由原長變化為壓縮狀態(tài)C．t3時刻彈簧彈性勢能為6JD．在t3和t4時刻，彈簧處于原長狀態(tài)二、實驗題11、（4分）如圖所示,為利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”實驗裝置示意圖.(1)實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平實驗桌面上，將導軌調至水平；②由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離x＝_______cm；③將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼盤靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼盤落地前擋光條已通過光電門2；④從數字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間分別為Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出砝碼盤和砝碼的總質量m.(2)根據以上實驗測量結果完成以下的問題(只要求寫出表達式，已知擋光條的寬度為，重力加速度為)：①滑塊通過光電門1和光電門2時的瞬時速度分別為______和_____.②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、砝碼盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝______.(3)在實驗誤差允許范圍內，如果關系式________成立，則可認為機械能守恒定律得到了驗證.12、（10分）(本題9分)“探究碰撞中的不變量”的實驗中：（1）入射小球m1=15g，原靜止的被碰小球m2=10g，由實驗測得它們在碰撞前后的x-t圖象如圖甲所示，可知入射小球碰撞后的m1v1′是_____kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____kg·m/s，被碰撞后的m2v2′是_____kg·m/s.由此得出結論_______________________________．（2）實驗裝置如圖乙所示，本實驗中，實驗必須要求的條件是________．A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射球與被碰球滿足ma＞mb，ra=rb（3）圖乙中M、P、N分別為入射球與被碰球對應的落點的平均位置，則實驗中要驗證的關系是________．A．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND．m1·OM=m1·OP＋m2·ON三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（9分）(本題9分)豎直平面內的軌道ABCD由水平滑道AB與光滑的四分之一圓弧滑道CD組成AB恰與圓弧CD在C點相切，軌道放在光滑的水平面上，如圖所示。一個質量為m的小物塊（可視為質點）從軌道的A端以初動能E沖上水平滑道AB，沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中點。已知水平滑道AB長為L，軌道ABCD的質量為3m。求：(1)小物塊在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)為了保證小物塊不從滑道的D端離開滑道，圓弧滑道的半徑R至少是多大？(3)若增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R，試分析小物塊最終能否停在滑道上？14、（14分）質量為5×103kg的汽車，由靜止開始沿平直公路行駛，當速度達到一定值后，關閉發(fā)動機滑行，速度圖象如圖所示，設整個過程阻力不變．則：(1)在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機做功多少?(2)在汽車行駛的整個過程中，克服摩擦力做功的功率多大?15、（13分）2017年2月22日上午，美國航天局宣布在距地球僅40光年的一顆小型恒星的周圍發(fā)現了多達7顆大小與地球相似的系外行星，其中3顆已確定位于宜居帶，很可能含有液態(tài)水，觀測某行星的半徑為R0，自轉周期為T0，它有一顆衛(wèi)星，軌道半徑為R，繞行星公轉周期為T．已知萬有引力常量為G求：（1）該行星的平均密度為多大？（2）要在此行星的赤道上發(fā)射一顆人造同步衛(wèi)星，則該人造衛(wèi)星的軌道半徑r為多大？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

根據自由落體運動規(guī)律，該工人自由下落5m的時間為1s，則根據沖量定理則：帶入數據則：A.500N與計算結果F=1000N不相符，故A錯誤；B.1000N與計算結果F=1000N相符，故B正確；C.600N與計算結果F=1000N不相符，故C錯誤；D.1100N與計算結果F=1000N不相符，故D錯誤。2、B【解析】

做曲線運動的物體，在運動過程中，物體的速度方向一定變化，即速度一定變化，但是速率和動能不一定變化，例如勻速圓周運動；加速度不一定變化，例如平拋運動；故選B.3、C【解析】

小球先做自由落體運動后做豎直上拋運動，在下落過程中小球的動能為，設下落時間為，在上升過程中，運動的速度大小，小球的動能為，故C正確，A、B、D錯誤；故選C．4、C【解析】

AB、物體a在沿固定斜面勻速下滑和沿粗糙的圓弧面加速下滑過程中都受到摩擦力作用，有內能的產生，物體a的機械能不守恒，故AB錯誤。C、擺球a由靜止釋放，自由擺動過程中只有重力做功，物體a的動能和重力勢能相互轉化，機械能守恒，故C正確。D、小球a由靜止釋放至運動到最低點的過程中，小球a和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球a的機械能不守恒，故D錯誤。5、B【解析】根據向心力的公式有：F=mω點睛：本題要掌握向心力的各種表達式，要能根據題意選擇需要的向心力的表達式。6、AD【解析】

蠟燭參與水平方向和豎直方向兩個方向的運動，根據運動的獨立性原理可知，兩個方向的運動互不干擾，則當水平速度變?yōu)?v時，豎直運動不變，則蠟塊R從玻璃管底端到達管頂的時間仍為t，與與玻璃管向右運動的速度大小無關，故選AD.7、AB【解析】

A.汽車通過凹形橋的最低點時，，支持力大于重力，根據牛頓第三定律可知，車對橋的壓力大于汽車的重力，A正確。B.在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，當火車按規(guī)定速度轉彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，B正確；C.雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時仍受重力作用。C錯誤。D.離心力與向心力并非物體實際受力，而是衣服對水的吸附力小于水做圓周運動所需要的向心力，因此產生離心現象；D錯誤。8、BC【解析】

A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，繩子拉力對A做正功，其余的力不做功，所以物體A的動能不斷增大，速度不斷增大，故A錯誤。

B.物體到C點時物塊B的速度為零。設物塊A經過C點時的速度大小為v。根據系統(tǒng)的機械能守恒得：，得，故B正確。

C.由幾何知識可得，由于A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內做往復運動。故C正確。

D.物體到C點時物塊B的速度為零。根據功能關系可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B克服細線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故D錯誤。9、BD【解析】

A、若B具有上滑的趨勢，增大A的質量，則B對C的摩擦力增大，若B具有下滑的趨勢，增大A的質量，則B對C的摩擦力減小，所以不一定增大，故A錯誤；B、將BC看作一個整體，具有向左的運動趨勢，僅增大A的質量，地面對C的摩擦力一定增大，故B正確；C、若B具有上滑的趨勢，增大B的質量，則B受到的摩擦力減小，若B具有下滑的趨勢，增大B的質量，則B受到的摩擦力增大，所以不一定增大，故C錯誤；D、連接AB的細線的夾角一半即α角的大小，若僅將C向左緩慢移動一點，增大連接AB的細線的夾角，則α角將增大，故D正確；故選BD．10、AC【解析】從圖象可以看出，從0到的過程中B減速A加速，B的速度大于A的速度，彈簧被拉伸，時刻兩物塊達到共同速度2m/s，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，A正確；從圖中可知從到時間內A做減速運動，B做加速運動，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長，即時刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，時刻彈簧處于原長，故BD錯誤；由圖示圖象可知，時刻兩物體相同，都是2m/s，A、B系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

，即，解得m1：m2=2：1，所以，在時刻根據能量守恒定律可得即，解得，C正確．二、實驗題11、50.00【解析】

標尺讀數時，注意最小刻度為十分度，需讀到最小刻度的下一位；光電門的寬度很小，可平均速度代替瞬時速度；動能和勢能減少量，根據基本公式求解即可?！驹斀狻康谝豢眨畼顺咦x數：；第二空第三空．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，即滑塊通過光電門1的速度為：，滑塊通過光電門2的速度為：；第四空第五空．，；第六空．系統(tǒng)重力勢能的減少量為：；第七空．機械能守恒，即：，所以有：?！军c睛】本題主要考查了利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律的實驗，較為簡單。12、（1）0.00750.0150.0075碰撞中mv的矢量和是不變量（碰撞過程中動量守恒）BCDC【解析】

（1）由圖1所示圖象可知，碰撞前球1的速度，碰撞后，球的速度，，入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，被碰撞后的，碰撞前系統(tǒng)總動量，碰撞后系統(tǒng)總動量，，由此可知：碰撞過程中動量守恒；（2）“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，A錯誤；要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，C正確；為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，ra=rb，D正確．

（3）要驗證動量守恒定律定律即，小球做平拋運動，根據平拋運動規(guī)律可知根據兩小球運動的時間相同，上式可轉換為，

故需驗證，因此C正確．【點睛】本實驗的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運動并且落到同一水平面上，故下落的時間相同，所以在實驗的過程當中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實驗原理才能順利解決此類題目．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、(1)f=E2