2023-2024學(xué)年廣東省肇慶市高一下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1肇慶市2023—2024學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理注意事項(xiàng)：1.本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上。回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.肇慶市5A級(jí)景區(qū)鼎湖山寶鼎園的九龍青銅寶鼎，被譽(yù)為“天下第一大鼎”。游客將用紅布包裹的小球斜向上拋入鼎中祈福。忽略空氣阻力，則拋在空中的小球（）A.速度方向不斷改變B.加速度方向不斷改變C.運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為零D.只要拋出時(shí)速度足夠大，就一定能落入鼎中〖答案〗A〖解析〗A．斜拋運(yùn)動(dòng)速度方向不斷改變，故A正確；B．斜拋運(yùn)動(dòng)只受重力不變，根據(jù)牛頓第二定律，加速度不變，故B錯(cuò)誤；C．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度方向?yàn)樗椒较?，不為零，故C錯(cuò)誤；D．拋出速度足夠大，若與豎直方向夾角過(guò)小，則不一定能落入鼎中，故D錯(cuò)誤。故選A2.某地防汛演練中，戰(zhàn)士駕駛小船進(jìn)行救援，河岸是平直的，河寬120m。船在靜水中的速度為4m/s，水流速度為3m/s，下列說(shuō)法正確的是（）A.若小船渡河的位移最短，則渡河時(shí)間為30sB.調(diào)整船頭的方向，小船渡河的時(shí)間可能為40sC.調(diào)整船頭的方向，小船在河水中的合速度可能達(dá)到10m/sD.若船頭方向始終垂直于河岸渡河，則渡河位移為120m〖答案〗B〖解析〗AD．若船頭垂直于河岸渡河，則時(shí)間最短，最短時(shí)間為30s，此時(shí)位移不是最短，垂直河岸方向位移為120m，沿河岸方向位移為x=3×30m=90m合位移為故AD錯(cuò)誤；B．若調(diào)整船頭方向，船速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短為小船渡河的時(shí)間可能為40s，故B正確；C．根據(jù)速度的合成原理，小船在河水中的速度范圍為1m/s<v<7m/s故C錯(cuò)誤。故選B。3.摩天輪是廣大游客喜愛的游樂設(shè)施。一質(zhì)量為50kg的游客坐在乘坐艙內(nèi)隨轉(zhuǎn)輪一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知該游客到轉(zhuǎn)軸中心的距離為60m，游客繞轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=0.01rad/s，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.游客在乘坐摩天輪過(guò)程中的加速度不變B.游客在乘坐摩天輪過(guò)程中的線速度不變C.游客在最低點(diǎn)時(shí)的向心力大小為0.3ND.游客的向心力總是由游客的重力和乘坐艙對(duì)其支持力的合力提供〖答案〗C〖解析〗A．由于向心力方向不斷變化，故加速度方向變化，故A錯(cuò)誤；B．游客的線速度方向不斷改變，故B錯(cuò)誤；C．游客向心力大小恒定，大小為F=mω2R=0.3N故C正確；D．摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，而游客的重力和乘坐艙對(duì)游客的支持力沿豎直方向，不可能總是由它們的合力提供向心力，故D錯(cuò)誤。故選C。4.一次校運(yùn)會(huì)上，小明以2.00m的成績(jī)奪得男子跳高冠軍。另一位同學(xué)想估算一下小明起跳時(shí)的豎直速度：他根據(jù)人體比例，認(rèn)為小明起跳時(shí)重心離地約1m，越過(guò)橫桿時(shí)，重心比橫桿高約0.25m，重力加速度g取10m/s2。由此可估算出小明起跳時(shí)的豎直速度約為（）A.7m/s B.6m/s C.5m/s D.4m/s〖答案〗C〖解析〗小明在豎直方向可視作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，其重心上升高度h=（2-1+0.25）m=1.25m運(yùn)用逆向思維，從起跳到最高點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)，由v2=2gh可得v=5m/s故選C。5.陰歷，也稱太陰歷、月亮歷，是以月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律制定的，其起源大約在夏商時(shí)期，是我國(guó)傳統(tǒng)歷法之一、若已知月球環(huán)繞地球的公轉(zhuǎn)周期為T，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，并認(rèn)為月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由以上信息可以推算出（）A.月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑B.月球與地球之間引力C.地球的密度D.地球表面的重力加速度〖答案〗A〖解析〗A．月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地月間的引力提供向心力，即可知可算出軌道半徑r，A正確；B．由于不知道月球質(zhì)量，地月之間的萬(wàn)有引力不能得出，B錯(cuò)誤；CD．地球的半徑未知，不能求出地球的密度和地球表面的重力加速度，CD錯(cuò)誤。故選A。6.一升降機(jī)箱底部裝有若干個(gè)彈簧，為測(cè)試其性能，讓升降機(jī)吊索在空中斷開，忽略摩擦和空氣阻力的影響，則升降機(jī)從彈簧下端接觸地面到第一次下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中（）A.升降機(jī)的速度不斷減小B.升降機(jī)的機(jī)械能先增大后減小C.升降機(jī)和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減小D.彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大〖答案〗D〖解析〗A．升降機(jī)從彈簧下端觸地到第一次下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力大于彈力時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)，重力小于彈力時(shí)，做減速運(yùn)動(dòng)。即升降機(jī)的速度先增大后減小。故A錯(cuò)誤；BCD．彈簧彈力對(duì)升降機(jī)做負(fù)功，其機(jī)械能一直減小，彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大，升降機(jī)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。故BC錯(cuò)誤；D正確。故選D。7.2024年4月26日，神舟十八號(hào)航天員乘組入駐“天宮”，與神舟十七號(hào)航天員乘組順利會(huì)師?？臻g站繞地球運(yùn)行時(shí)，可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行周期約為90分鐘。下列說(shuō)法正確的是（）A.空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度大于7.9km/sB.空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為1：C.空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度與地球同步衛(wèi)星的線速度之比約為：1D.由于太空中稀薄氣體的影響，空間站繞地球運(yùn)行時(shí)，其環(huán)繞軌道會(huì)越來(lái)越低，環(huán)繞速率越來(lái)越小〖答案〗C〖解析〗A．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的最大速度，所以空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度小于7.9km/s，A錯(cuò)誤；B．由開普勒第三定律代入空間站和地球同步衛(wèi)星的周期，可解得軌道半徑之比約為，B錯(cuò)誤；C．由萬(wàn)有引力提供向心力得故解得線速度之比約為，C正確；D．空間站受到阻力影響，軌道會(huì)變低，根據(jù)可知變軌后環(huán)繞速度會(huì)大于初始環(huán)繞速度，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.2024年4月肇慶局部地區(qū)出現(xiàn)了冰雹。現(xiàn)將冰雹下落過(guò)程做如下簡(jiǎn)化：一顆質(zhì)量為4g的冰雹，從離地高2km處由靜止沿直線落下，下落過(guò)程中受到的阻力與其速度大小的平方成正比。若到達(dá)地面前已勻速，其速度大小為20m/s，與地面相互作用后碎裂且不反彈，已知冰雹與地面作用的時(shí)間為0.01s，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A.冰雹在空中勻速下落過(guò)程中重力的沖量為零B.冰雹在空中下落過(guò)程中克服空氣阻力做功0.8JC.冰雹與地面作用過(guò)程中合力的沖量大小為0.08N·sD.冰雹與地面間的平均作用力大小約為8N〖答案〗CD〖解析〗A．根據(jù)可知冰雹在空中勻速下落過(guò)程中重力的沖量不為零，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理可得解得冰雹在空中下落過(guò)程中克服空氣阻力做功為故B錯(cuò)誤；C．與地面作用過(guò)程中，以豎直向上為正方向，由動(dòng)量定理可得可知冰雹與地面作用過(guò)程中合力的沖量大小為0.08N·s，故C正確；D．冰雹與地面作用過(guò)程，以豎直向上為正方向，由動(dòng)量定理可得可得冰雹與地面間的平均作用力大小為故D正確。故選CD。9.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。已知該汽車的質(zhì)量為2×103kg，受到的阻力恒為車重力的0.1倍，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.前5s內(nèi)，汽車的功率不斷增大B.汽車從5s末到剛達(dá)到最大速度的過(guò)程中，汽車的牽引力逐漸減小C.汽車的最大速度為30m/sD.汽車從啟動(dòng)到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，牽引力做的功為1.5×105J〖答案〗ABC〖解析〗A．前5s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則牽引力不變，速度不斷增大，由可知汽車的功率不斷增大，A正確；B．時(shí)，汽車的功率達(dá)到額定功率，此后速度一直增大，由可知汽車從5s末到剛達(dá)到最大速度的過(guò)程中，汽車的牽引力不斷減小，B正確；C．由圖像可知前5s內(nèi)汽車的加速度大小為2m/s2，由以及牛頓第二定律解得牽引力5s末達(dá)到額定功率當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)速度達(dá)到最大值，由解得最大速度C正確；D．前5s內(nèi)位移為牽引力做功此時(shí)汽車沒有達(dá)到最大速度，牽引力還將繼續(xù)做功，故D錯(cuò)誤。故選ABC。10.如圖所示，木塊置于光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平向右射向木塊，穿出木塊時(shí)子彈的速度為，木塊的速度為。設(shè)子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中木塊對(duì)子彈的阻力始終保持不變，下列說(shuō)法正確的是（）A.木塊的質(zhì)量為3mB.子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為C.若將木塊固定，子彈仍以相同速度水平射向木塊，子彈穿出時(shí)速度小于D.若將木塊固定，子彈仍以相同速度水平射向木塊，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能小于〖答案〗AB〖解析〗AB．子彈擊穿木塊的過(guò)程，有解得M=3m故AB正確；D．若將木塊固定，子彈與木塊的相對(duì)位移不變，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能即減少的動(dòng)能仍為。故D錯(cuò)誤；C．由能量守恒可得解得故C錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。請(qǐng)將〖答案〗填在答題卡上相應(yīng)的位置。11.如圖所示的裝置可以用來(lái)探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力大小與哪些因素有關(guān)。兩個(gè)變速塔輪通過(guò)皮帶連接，半徑分別為Ra和Rb，選變速塔輪上不同的輪可以改變Ra、Rb的大小。長(zhǎng)槽和短槽分別與塔輪a、塔輪b同軸固定，長(zhǎng)槽上兩個(gè)擋板與轉(zhuǎn)軸相距分別為r0和2r0，短槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距r0，質(zhì)量分別為m1、m2的鋼球1、2放在槽中。實(shí)驗(yàn)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)塔輪a和塔輪b轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后從標(biāo)尺上讀出兩個(gè)鋼球所受向心力F1、F2的比值。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（填選項(xiàng)前的字母）。A.控制變量法 B.極限法C.微元法 D.等效替代法（2）某次實(shí)驗(yàn)中鋼球的質(zhì)量相同，要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，則鋼球1應(yīng)放在長(zhǎng)槽擋板距轉(zhuǎn)軸_________（選填“r0”或“2r0”）處，并且調(diào)節(jié)皮帶連接的兩個(gè)塔輪的半徑之比Ra：Rb=_________。（3）若實(shí)驗(yàn)時(shí)鋼球的質(zhì)量相同，均放在距轉(zhuǎn)軸r0處，調(diào)節(jié)兩個(gè)塔輪的半徑之比Ra：Rb=2：1，實(shí)驗(yàn)讀出兩個(gè)鋼球所受向心力之比F1：F2=1：4，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出的結(jié)論是：（填選項(xiàng)前的字母）。A.在質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比〖答案〗（1）A（2）1：1（3）B〖解析〗【小問(wèn)1詳析】本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。故選A。【小問(wèn)2詳析】本實(shí)驗(yàn)要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，小球2放在短槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距r0處，則小球1應(yīng)放在長(zhǎng)槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距2r0處。同時(shí)控制兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，由于皮帶連接的兩個(gè)塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)v=ωR則調(diào)節(jié)皮帶連接的兩個(gè)塔輪的半徑之比應(yīng)為Ra：Rb=1：1【小問(wèn)3詳析】根據(jù)上一問(wèn)分析可知實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合數(shù)學(xué)關(guān)系可以推出的結(jié)論是質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定時(shí)，可知向心力大小與角速度的平方成正比。故選B。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）除帶夾子的重錘、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（填選項(xiàng)前的字母）。A.交流電源 B.秒表C.天平（含砝碼） D.刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中按照正確的操作得到如圖乙所示的紙帶，其中O點(diǎn)是重錘剛釋放時(shí)所打的點(diǎn)，測(cè)得連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離分別為18.00cm、21.40cm、26.00cm。已知重錘質(zhì)量為300g，交流電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量__________J，重力勢(shì)能的減少量__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，主要原因是（填選項(xiàng)前的字母）。A.重錘下落過(guò)程中克服空氣阻力和摩擦阻力做功B.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（4）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到某計(jì)數(shù)起始點(diǎn)P的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪圖像，下列說(shuō)法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。A.若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能一定守恒B.若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能可能不守恒C.若圖像是一條不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能一定不守恒D.若圖像是一條不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能可能守恒〖答案〗（1）AD（2）0.6000.629（3）A（4）BD〖解析〗【小問(wèn)1詳析】本實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用交流電源，測(cè)量重物下落的高度需要用刻度尺，不需要秒表和天平。故選AD【小問(wèn)2詳析】相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，打B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為則從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的動(dòng)能增加量為從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的重力勢(shì)能的減少量為【小問(wèn)3詳析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，物體在下落的過(guò)程中會(huì)受到空氣阻力的作用，紙帶和限位孔之間有摩擦力，由于系統(tǒng)克服阻力做功，導(dǎo)致系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量。故選A。【小問(wèn)4詳析】從某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始，若機(jī)械能守恒應(yīng)滿足變形可得作出的圖像，若取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)為P點(diǎn)，則等于零，圖像過(guò)原點(diǎn)，若取其它點(diǎn)為P，圖像不過(guò)原點(diǎn)；但無(wú)論怎樣，圖像都是一條傾斜的直線。若其斜率在誤差范圍內(nèi)等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊?倍，則可判定重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，反之則不守恒。故選BD。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后〖答案〗的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.小明將質(zhì)量為0.2kg的小球從距水平地面高為0.8m處水平拋出，落地時(shí)的水平位移為1.2m，不計(jì)空氣阻力，，求：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大?。唬?）小球落地時(shí)的速度大??；（3）小明對(duì)小球所做的功。〖答案〗（1）3m/s；（2）5m/s；（3）0.9J〖解析〗（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向豎直方向解得（2）設(shè)小球落地時(shí)速度大小為v，豎直方向的速度為，則小球落地時(shí)速度大小為（3）小明對(duì)小球所做的功由動(dòng)能定理得帶入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，過(guò)山車軌道固定于豎直平面內(nèi)，該軌道由一段傾斜直軌道和與之相切的圓形軌道平滑連接而成。過(guò)山車從傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，當(dāng)過(guò)山車經(jīng)過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大小等于其重力的大小。已知圓形軌道的半徑為R，過(guò)山車的質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略一切阻力，重力加速度為g。求：（1）過(guò)山車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)的速度大小vC；（2）過(guò)山車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)所受的支持力大小FB；（3）過(guò)山車的下滑起點(diǎn)A距圓形軌道最低點(diǎn)B的豎直高度h?！即鸢浮剑?）；（2）7mg；（3）5R〖解析〗（1）依題意，過(guò)山車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得又解得（2）過(guò)山車由B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得過(guò)山車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得FB=7mg（3）過(guò)山車由下滑起點(diǎn)A到最高點(diǎn)C，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得hAC=3R過(guò)山車的下滑起點(diǎn)A距圓形軌道最低點(diǎn)B的豎直高度為5R。15.某同學(xué)在水平桌面上玩闖關(guān)游戲。在桌面最左端放置一質(zhì)量mA=0.1kg的小物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)），距離物體A為s1=1m處有一質(zhì)量mB=0.2kg的物體B（可視為質(zhì)點(diǎn)），物體B距離桌面最右端為s2=2m，兩物體在同一條直線上，如圖所示。現(xiàn)使A以某一初速度沿直線向B運(yùn)動(dòng)，若A既能與B發(fā)生碰撞且碰后又不會(huì)滑離桌面，則闖關(guān)成功。已知A、B碰撞時(shí)間很短且碰后粘在一起，A、B兩物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，為了確保闖關(guān)成功，求：（1）物體A與B碰后的最大速度的大小vm；（2）物體A與B碰撞過(guò)程損失機(jī)械能的最大值；（3）物體A初動(dòng)能的范圍?！即鸢浮剑?）2m/s；（2）1.2J；（3）0.1J≤Ek≤1.9J〖解析〗（1）若A、B碰后剛好不會(huì)滑離桌面，則解得vm=2m/s（2）若A、B碰后速度最大，則A、B碰撞過(guò)程損失的機(jī)械能最大，對(duì)A、B碰撞過(guò)程中解得E損=1.2J（3）若A、B碰后速度最大，則碰前A的速度也為最大，初動(dòng)能最大，A由桌面最左端到與B碰前瞬間，有解得Ekmax=1.9J若A與B碰前瞬間速度剛好減為零，則A的初動(dòng)能最小，A由桌面最左端到與B碰前，有解得Ekmin=01J所以物體A初動(dòng)能的范圍為0.1J≤Ek≤1.9J。肇慶市2023—2024學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理注意事項(xiàng)：1.本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上?；卮疬x擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.肇慶市5A級(jí)景區(qū)鼎湖山寶鼎園的九龍青銅寶鼎，被譽(yù)為“天下第一大鼎”。游客將用紅布包裹的小球斜向上拋入鼎中祈福。忽略空氣阻力，則拋在空中的小球（）A.速度方向不斷改變B.加速度方向不斷改變C.運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為零D.只要拋出時(shí)速度足夠大，就一定能落入鼎中〖答案〗A〖解析〗A．斜拋運(yùn)動(dòng)速度方向不斷改變，故A正確；B．斜拋運(yùn)動(dòng)只受重力不變，根據(jù)牛頓第二定律，加速度不變，故B錯(cuò)誤；C．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度方向?yàn)樗椒较?，不為零，故C錯(cuò)誤；D．拋出速度足夠大，若與豎直方向夾角過(guò)小，則不一定能落入鼎中，故D錯(cuò)誤。故選A2.某地防汛演練中，戰(zhàn)士駕駛小船進(jìn)行救援，河岸是平直的，河寬120m。船在靜水中的速度為4m/s，水流速度為3m/s，下列說(shuō)法正確的是（）A.若小船渡河的位移最短，則渡河時(shí)間為30sB.調(diào)整船頭的方向，小船渡河的時(shí)間可能為40sC.調(diào)整船頭的方向，小船在河水中的合速度可能達(dá)到10m/sD.若船頭方向始終垂直于河岸渡河，則渡河位移為120m〖答案〗B〖解析〗AD．若船頭垂直于河岸渡河，則時(shí)間最短，最短時(shí)間為30s，此時(shí)位移不是最短，垂直河岸方向位移為120m，沿河岸方向位移為x=3×30m=90m合位移為故AD錯(cuò)誤；B．若調(diào)整船頭方向，船速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短為小船渡河的時(shí)間可能為40s，故B正確；C．根據(jù)速度的合成原理，小船在河水中的速度范圍為1m/s<v<7m/s故C錯(cuò)誤。故選B。3.摩天輪是廣大游客喜愛的游樂設(shè)施。一質(zhì)量為50kg的游客坐在乘坐艙內(nèi)隨轉(zhuǎn)輪一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知該游客到轉(zhuǎn)軸中心的距離為60m，游客繞轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=0.01rad/s，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.游客在乘坐摩天輪過(guò)程中的加速度不變B.游客在乘坐摩天輪過(guò)程中的線速度不變C.游客在最低點(diǎn)時(shí)的向心力大小為0.3ND.游客的向心力總是由游客的重力和乘坐艙對(duì)其支持力的合力提供〖答案〗C〖解析〗A．由于向心力方向不斷變化，故加速度方向變化，故A錯(cuò)誤；B．游客的線速度方向不斷改變，故B錯(cuò)誤；C．游客向心力大小恒定，大小為F=mω2R=0.3N故C正確；D．摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，而游客的重力和乘坐艙對(duì)游客的支持力沿豎直方向，不可能總是由它們的合力提供向心力，故D錯(cuò)誤。故選C。4.一次校運(yùn)會(huì)上，小明以2.00m的成績(jī)奪得男子跳高冠軍。另一位同學(xué)想估算一下小明起跳時(shí)的豎直速度：他根據(jù)人體比例，認(rèn)為小明起跳時(shí)重心離地約1m，越過(guò)橫桿時(shí)，重心比橫桿高約0.25m，重力加速度g取10m/s2。由此可估算出小明起跳時(shí)的豎直速度約為（）A.7m/s B.6m/s C.5m/s D.4m/s〖答案〗C〖解析〗小明在豎直方向可視作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，其重心上升高度h=（2-1+0.25）m=1.25m運(yùn)用逆向思維，從起跳到最高點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)，由v2=2gh可得v=5m/s故選C。5.陰歷，也稱太陰歷、月亮歷，是以月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律制定的，其起源大約在夏商時(shí)期，是我國(guó)傳統(tǒng)歷法之一、若已知月球環(huán)繞地球的公轉(zhuǎn)周期為T，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，并認(rèn)為月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由以上信息可以推算出（）A.月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑B.月球與地球之間引力C.地球的密度D.地球表面的重力加速度〖答案〗A〖解析〗A．月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地月間的引力提供向心力，即可知可算出軌道半徑r，A正確；B．由于不知道月球質(zhì)量，地月之間的萬(wàn)有引力不能得出，B錯(cuò)誤；CD．地球的半徑未知，不能求出地球的密度和地球表面的重力加速度，CD錯(cuò)誤。故選A。6.一升降機(jī)箱底部裝有若干個(gè)彈簧，為測(cè)試其性能，讓升降機(jī)吊索在空中斷開，忽略摩擦和空氣阻力的影響，則升降機(jī)從彈簧下端接觸地面到第一次下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中（）A.升降機(jī)的速度不斷減小B.升降機(jī)的機(jī)械能先增大后減小C.升降機(jī)和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減小D.彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大〖答案〗D〖解析〗A．升降機(jī)從彈簧下端觸地到第一次下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力大于彈力時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)，重力小于彈力時(shí)，做減速運(yùn)動(dòng)。即升降機(jī)的速度先增大后減小。故A錯(cuò)誤；BCD．彈簧彈力對(duì)升降機(jī)做負(fù)功，其機(jī)械能一直減小，彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大，升降機(jī)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。故BC錯(cuò)誤；D正確。故選D。7.2024年4月26日，神舟十八號(hào)航天員乘組入駐“天宮”，與神舟十七號(hào)航天員乘組順利會(huì)師?？臻g站繞地球運(yùn)行時(shí)，可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行周期約為90分鐘。下列說(shuō)法正確的是（）A.空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度大于7.9km/sB.空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為1：C.空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度與地球同步衛(wèi)星的線速度之比約為：1D.由于太空中稀薄氣體的影響，空間站繞地球運(yùn)行時(shí)，其環(huán)繞軌道會(huì)越來(lái)越低，環(huán)繞速率越來(lái)越小〖答案〗C〖解析〗A．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的最大速度，所以空間站繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度小于7.9km/s，A錯(cuò)誤；B．由開普勒第三定律代入空間站和地球同步衛(wèi)星的周期，可解得軌道半徑之比約為，B錯(cuò)誤；C．由萬(wàn)有引力提供向心力得故解得線速度之比約為，C正確；D．空間站受到阻力影響，軌道會(huì)變低，根據(jù)可知變軌后環(huán)繞速度會(huì)大于初始環(huán)繞速度，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.2024年4月肇慶局部地區(qū)出現(xiàn)了冰雹?，F(xiàn)將冰雹下落過(guò)程做如下簡(jiǎn)化：一顆質(zhì)量為4g的冰雹，從離地高2km處由靜止沿直線落下，下落過(guò)程中受到的阻力與其速度大小的平方成正比。若到達(dá)地面前已勻速，其速度大小為20m/s，與地面相互作用后碎裂且不反彈，已知冰雹與地面作用的時(shí)間為0.01s，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A.冰雹在空中勻速下落過(guò)程中重力的沖量為零B.冰雹在空中下落過(guò)程中克服空氣阻力做功0.8JC.冰雹與地面作用過(guò)程中合力的沖量大小為0.08N·sD.冰雹與地面間的平均作用力大小約為8N〖答案〗CD〖解析〗A．根據(jù)可知冰雹在空中勻速下落過(guò)程中重力的沖量不為零，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理可得解得冰雹在空中下落過(guò)程中克服空氣阻力做功為故B錯(cuò)誤；C．與地面作用過(guò)程中，以豎直向上為正方向，由動(dòng)量定理可得可知冰雹與地面作用過(guò)程中合力的沖量大小為0.08N·s，故C正確；D．冰雹與地面作用過(guò)程，以豎直向上為正方向，由動(dòng)量定理可得可得冰雹與地面間的平均作用力大小為故D正確。故選CD。9.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。已知該汽車的質(zhì)量為2×103kg，受到的阻力恒為車重力的0.1倍，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.前5s內(nèi)，汽車的功率不斷增大B.汽車從5s末到剛達(dá)到最大速度的過(guò)程中，汽車的牽引力逐漸減小C.汽車的最大速度為30m/sD.汽車從啟動(dòng)到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，牽引力做的功為1.5×105J〖答案〗ABC〖解析〗A．前5s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則牽引力不變，速度不斷增大，由可知汽車的功率不斷增大，A正確；B．時(shí)，汽車的功率達(dá)到額定功率，此后速度一直增大，由可知汽車從5s末到剛達(dá)到最大速度的過(guò)程中，汽車的牽引力不斷減小，B正確；C．由圖像可知前5s內(nèi)汽車的加速度大小為2m/s2，由以及牛頓第二定律解得牽引力5s末達(dá)到額定功率當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)速度達(dá)到最大值，由解得最大速度C正確；D．前5s內(nèi)位移為牽引力做功此時(shí)汽車沒有達(dá)到最大速度，牽引力還將繼續(xù)做功，故D錯(cuò)誤。故選ABC。10.如圖所示，木塊置于光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平向右射向木塊，穿出木塊時(shí)子彈的速度為，木塊的速度為。設(shè)子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中木塊對(duì)子彈的阻力始終保持不變，下列說(shuō)法正確的是（）A.木塊的質(zhì)量為3mB.子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為C.若將木塊固定，子彈仍以相同速度水平射向木塊，子彈穿出時(shí)速度小于D.若將木塊固定，子彈仍以相同速度水平射向木塊，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能小于〖答案〗AB〖解析〗AB．子彈擊穿木塊的過(guò)程，有解得M=3m故AB正確；D．若將木塊固定，子彈與木塊的相對(duì)位移不變，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能即減少的動(dòng)能仍為。故D錯(cuò)誤；C．由能量守恒可得解得故C錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。請(qǐng)將〖答案〗填在答題卡上相應(yīng)的位置。11.如圖所示的裝置可以用來(lái)探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力大小與哪些因素有關(guān)。兩個(gè)變速塔輪通過(guò)皮帶連接，半徑分別為Ra和Rb，選變速塔輪上不同的輪可以改變Ra、Rb的大小。長(zhǎng)槽和短槽分別與塔輪a、塔輪b同軸固定，長(zhǎng)槽上兩個(gè)擋板與轉(zhuǎn)軸相距分別為r0和2r0，短槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距r0，質(zhì)量分別為m1、m2的鋼球1、2放在槽中。實(shí)驗(yàn)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)塔輪a和塔輪b轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后從標(biāo)尺上讀出兩個(gè)鋼球所受向心力F1、F2的比值。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（填選項(xiàng)前的字母）。A.控制變量法 B.極限法C.微元法 D.等效替代法（2）某次實(shí)驗(yàn)中鋼球的質(zhì)量相同，要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，則鋼球1應(yīng)放在長(zhǎng)槽擋板距轉(zhuǎn)軸_________（選填“r0”或“2r0”）處，并且調(diào)節(jié)皮帶連接的兩個(gè)塔輪的半徑之比Ra：Rb=_________。（3）若實(shí)驗(yàn)時(shí)鋼球的質(zhì)量相同，均放在距轉(zhuǎn)軸r0處，調(diào)節(jié)兩個(gè)塔輪的半徑之比Ra：Rb=2：1，實(shí)驗(yàn)讀出兩個(gè)鋼球所受向心力之比F1：F2=1：4，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出的結(jié)論是：（填選項(xiàng)前的字母）。A.在質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比〖答案〗（1）A（2）1：1（3）B〖解析〗【小問(wèn)1詳析】本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。故選A?！拘?wèn)2詳析】本實(shí)驗(yàn)要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，小球2放在短槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距r0處，則小球1應(yīng)放在長(zhǎng)槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距2r0處。同時(shí)控制兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，由于皮帶連接的兩個(gè)塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)v=ωR則調(diào)節(jié)皮帶連接的兩個(gè)塔輪的半徑之比應(yīng)為Ra：Rb=1：1【小問(wèn)3詳析】根據(jù)上一問(wèn)分析可知實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合數(shù)學(xué)關(guān)系可以推出的結(jié)論是質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定時(shí)，可知向心力大小與角速度的平方成正比。故選B。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）除帶夾子的重錘、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（填選項(xiàng)前的字母）。A.交流電源 B.秒表C.天平（含砝碼） D.刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中按照正確的操作得到如圖乙所示的紙帶，其中O點(diǎn)是重錘剛釋放時(shí)所打的點(diǎn)，測(cè)得連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離分別為18.00cm、21.40cm、26.00cm。已知重錘質(zhì)量為300g，交流電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量__________J，重力勢(shì)能的減少量__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，主要原因是（填選項(xiàng)前的字母）。A.重錘下落過(guò)程中克服空氣阻力和摩擦阻力做功B.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（4）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到某計(jì)數(shù)起始點(diǎn)P的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪圖像，下列說(shuō)法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。A.若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能一定守恒B.若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能可能不守恒C.若圖像是一條不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能一定不守恒D.若圖像是一條不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，則重錘下落過(guò)程中機(jī)械能可能守恒〖答案〗（1）AD（2）0.6000.629（3）A（4）BD〖解析〗【小問(wèn)1詳析】本實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用交流電源，測(cè)量重物下落的高度需要用刻度尺，不需要秒表和天平。故選AD【小問(wèn)2詳析】相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，打B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為則從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的動(dòng)能增加量為從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的重力勢(shì)能的減少量為【小問(wèn)3詳析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，物體在下落的過(guò)程中會(huì)受到空氣阻力的作用，紙帶和限位孔之間有摩擦力