2023-2024學(xué)年江蘇省揚州市梅嶺中學(xué)物理高一下期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省揚州市梅嶺中學(xué)物理高一下期末聯(lián)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為g)()A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ＋acosθ)2、(本題9分)圖中接地金屬球A的半徑為R，球外點電荷的電荷量為Q，到球心的距離為r.該點電荷的電場在球心的場強(qiáng)大小等于()A．kQr2-k3、(本題9分)如圖所示，窗子上、下沿間的高度H＝1.6m，墻的厚度d＝0.4m，某人在離墻壁距離L＝1.4m、距窗子上沿h＝0.1m處的P點，將可視為質(zhì)點的小物件以v的速度水平拋出，小物件直接穿過窗口并落在水平地面上，取g＝10m/s1．則v的取值范圍是()A．v>7m/sB．v<1.3m/sC．3m/s<v<7m/sD．1.3m/s<v<3m/s4、如圖所示，圓錐擺的擺長為L，擺角為α，質(zhì)量為m的擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則A．?dāng)[線的拉力為B．?dāng)[球的向心加速度為C．其運動周期為D．其運動周期為5、如圖所示，物體在大小為10N、方向與水平地面成角的拉力F作用下，水平向右運動6m，此過程中拉力F對物體做的功是A．20J B．30J C．J D．60J6、(本題9分)游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來，如圖甲所示，我們把這種情形抽象為圖乙的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，將小球從弧形軌道上端距地面高度為h處釋放，小球進(jìn)入半徑為R的圓軌道下端后沿圓軌道運動。欲使小球運動到豎直圓軌道最高點時軌道對小球的壓力等于小球的重力，則h與R應(yīng)滿足的關(guān)系是（不考慮摩擦阻力和空氣阻力）()A．h=2RB．h=2.5RC．h=3RD．h=3.5R7、(本題9分)2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運動的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小8、(本題9分)如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上，一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落．在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是()A．小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B．從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C．從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點，小球的速度先增大后減小D．從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點，小球的加速度先減小后增大9、(本題9分)如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運動，同時小車AB也向右運動B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動D．木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s10、如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運動，同時小車AB也向右運動B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動D．木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s11、(本題9分)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標(biāo)出).現(xiàn)用水平向右的力緩慢地將物塊從O點拉至A點，拉力做的功為W.撤去拉力后讓物塊由靜止向左運動，經(jīng)O點到達(dá)B點時速度為零.已知物塊的質(zhì)量為m，AB=b，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則上述過程中A．經(jīng)O點時，物塊的動能最大B．物塊動能最大時，彈簧的彈性勢能為零C．物塊在A點時，彈簧的彈性勢能小于()D．物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于()12、如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上．開始時重物處于A處，此時彈簧水平且處于原長．現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時速度最大，到達(dá)C處時速度為零，已知AC的高度差為h．現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A．重物下滑到B處時，加速度為零B．重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C．重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢能增加了D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失大于上升過程中機(jī)械能的損失二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)用落體法“探究機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示。（1）實驗中打點計時器所接的電源是_______（填“A”或“B”）；A．直流電B．交流電C．直流電和交流電都可以（2）為了減小由于阻力帶來的實驗誤差，應(yīng)選用的重物是________（填“A”或“B”）；A．質(zhì)量為200g的鐵質(zhì)重錘B．質(zhì)量為200g的木球C．質(zhì)量為200g的鐵質(zhì)重錘和質(zhì)量為200g的木球都可以（3）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺，打點計時器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓交流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平，刻度尺。其中不必要的器材有______________；（4）下列關(guān)于實驗誤差的說法中，正確的是_____；A．重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差B．重錘質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重錘質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．先釋放重物，后接通電源會造成較大誤差（5）最后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量略大于動能的增加量，請說出原因_______（一條即可）。14、(本題9分)某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“驗證動量守恒定律”的實驗。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。則：（1）下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終與導(dǎo)軌在水平方向上；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈簧片；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先接通打點計時器的電源，然后放開滑塊1，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g。（2）由于打點計時器每隔0.02s打一個點，那么，兩滑塊相互作用以前滑塊1的速度v＝_____m/s。系統(tǒng)的總動量為_____kg?m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_____kg?m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____。15、如圖所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置：（1）下圖是實驗時平衡摩擦阻力的不同方法，其中正確的是________（選填字母）A．B．C．D．（2）實驗中由于存在系統(tǒng)誤差，實際上繩對小車的拉力________（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，為減小此誤差、實驗中要對小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取，以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是________A．，、、、、、B．，、35g、40g、45g、50g、55gC．，、40g、、、、D．，、、、、、（3）某同學(xué)改變小車質(zhì)量進(jìn)行多次實驗，作出小車的加速度a和質(zhì)量M的如圖所示；根據(jù)圖線可知a與M的關(guān)系可能是________A．B．C．D．三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上；長為的剛性(既不伸長也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開始運動，不計一切摩擦AB均視為質(zhì)點重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時滑塊B受到水平力F的大??；(2)小球A滑到與圓心O同高度時的速度大??；(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中，桿對滑塊B做的功。17、（10分）(本題9分)如圖所示，傳送帶保持v＝4m/s的速度水平勻速運動，將質(zhì)量為1kg的物塊無初速地放在A端，若物塊與皮帶間動摩擦因數(shù)為1．2，A、B兩端相距6m，則物塊從A到B的過程中，皮帶摩擦力對物塊所做的功為多少？產(chǎn)生的摩擦熱又是多少？（g取11m/s2）

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、A【解析】當(dāng)加速度a較小時，小球與斜面一起運動，此時小球受重力G、繩子拉力T和斜面的支持力FN，繩子平行于斜面；小球的受力如圖：由牛頓第二定律得水平方向上：;豎直方向上，由平衡得：，聯(lián)立得：，，故A正確，BCD錯誤．2、D【解析】

本題考查靜電平衡和場強(qiáng)公式，難度較小，根據(jù)處于靜電平衡中的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)與外部場強(qiáng)等大反向分析解答即可．【詳解】處于靜電平衡中的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，Q在O點產(chǎn)生的場強(qiáng)與感應(yīng)電荷在O點產(chǎn)生的場強(qiáng)等大反向，由此可知靜電平衡后感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為kQ3、C【解析】

小物體做平拋運動，恰好擦著窗子上沿右側(cè)穿過時v最大．此時有：L=vmaxt，h=gt1，代入數(shù)據(jù)解得vmax=7m/s，恰好擦著窗口下沿左側(cè)時速度v最小，則有：L+d=vmint′，H+h=gt′1，代入數(shù)據(jù)解得vmin=3m/s，故v的取值范圍是3m/s＜v＜7m/s，故C正確，ABD錯誤．4、D【解析】

A.小球的受力如圖所示小球受重力mg和繩子的拉力F，因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，根據(jù)平行四邊形定則知，拉力為：，故A錯誤。B.拉力與重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：．故B錯誤；CD.小球做圓周運動根據(jù)牛頓第二定律得：小球運動的周期為：故C錯誤D正確。5、B【解析】

根據(jù)做功公式有：J故選B。6、C【解析】試題分析：小球運動到豎直圓軌道最高點時軌道對小球的壓力恰好等于零時重力完全充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓運動定律和機(jī)械能守恒定律分析解題小球恰能通過圓軌道最高點時，重力提供向心力，即應(yīng)滿足：mg=v2R，小球運動到最高點的過程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律：mg7、ACD【解析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運動的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項A、C、D正確，B錯誤。8、CD【解析】

小球剛接觸彈簧瞬間具有向下的速度，開始壓縮彈簧時，重力大于彈力，合力豎直向下，加速度方向豎直向下，與速度方向相同，小球做加速運動，故剛接觸彈簧瞬間小球的速度不是最大，故A錯誤；當(dāng)小球所受的彈力等于重力時，此時物體的加速度為零，速度達(dá)到最大；以后小球繼續(xù)下落壓縮彈簧時，小球所受的彈力大于重力，合力豎直向上，加速度豎直向上，與速度方向相反，小球開始做減速運動，最后停止．從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點，加速度方向先向下后向上，且加速度先減小后增大，小球的速度先增大后減小，故B錯誤，CD正確．9、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動量守恒定律得：。由機(jī)械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運動，小車AB左運動。A.由上面分析可知，木塊C向右運動，小車AB左運動，故A錯誤；B.因為v1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個整體，總動量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動，故C正確；D.木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s，與上述計算結(jié)果相符，故D正確。10、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動量守恒定律得：。由機(jī)械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運動，小車AB左運動。A.由上面分析可知，木塊C向右運動，小車AB左運動，故A錯誤；B.因為v1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個整體，總動量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動，故C正確；D.木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s，與上述計算結(jié)果相符，故D正確。11、CD【解析】

AB、物體從A到O的過程中，彈簧的彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，物體先加速后減速，在彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反的位置速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈性勢能不為零，該位置應(yīng)在O點的右側(cè)，故A、B錯誤．C、如果沒有摩擦力，則O點應(yīng)該在AB中間，由于有摩擦力，物體從A到B過程中機(jī)械能損失，故無法到達(dá)沒有摩擦力情況下的B點，也即O點靠近B點．故，此過程物體克服摩擦力做功大于，所以物塊在A點時，彈簧的彈性勢能小于，故C正確．D、由A分析得物塊從開始運動到最終停在B點，路程大于，故整個過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于，故D正確．故選CD．【點睛】到達(dá)B點時速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處．彈簧作阻尼振動，如果接觸面摩擦系數(shù)μ很小，則動能為最大時時彈簧伸長量較?。ù藭r彈力等于摩擦力μmg），而彈簧振幅變化將很小，B點彈簧伸長大于動能最大點；如果μ較大，則動能最大時，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，μ較大，摩擦力也較大，同一個彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時B點伸長量可能小于動能最大時伸長量，B點勢能可能小于動能最大處勢能．至于物塊在A點或B點時彈簧的彈性勢能，由功能關(guān)系和動能定理分析討論即可．12、AC【解析】

根據(jù)圓環(huán)的運動情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運用動能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢能．【詳解】A．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運動，再做減速運動，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；B．設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯誤；C．研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加量為，C正確；D．下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失等于上升過程中機(jī)械能的損失，D錯誤．二．填空題(每小題6分，共18分)13、BA秒表、天平BD由于紙帶與計時器間阻力（或空氣阻力）帶來的影響【解析】

（1）[1]打點計時器的打點頻率等于交流電的頻率，打點計時器應(yīng)使用交流電源，故B正確，AC錯誤。故選B。（2）[2]選重物的密度盡量大一些，體積小些的，可以減小受到的阻力的影響，可減少實驗誤差，故A正確，BC錯誤。故選A。（3）[3]實驗中借助打點計時器記錄物體的運動時間，不需要秒表。實驗驗證機(jī)械能守恒，即驗證重力勢能的減少mgh與動能增加的關(guān)系；質(zhì)量可以約去，即驗證gh與，的關(guān)系，所以也不需要天平。（4）[4]A．實驗中重物的質(zhì)量不必要測量，重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)，不會造成誤差，故A錯誤；BC．為了減小阻力的影響，重錘應(yīng)選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的，故B正確，C錯誤；D．先釋放重物，再接通電源，由于重物下落較快，紙帶上得的點跡較少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故D正確。故選BD。（5）[5]重力勢能的減少量略大于動能的增加量，是由于紙帶與計時器間阻力（或空氣阻力）帶來的影響。14、2.000.6200.618紙帶與限位孔的阻力【解析】

（2）滑塊1是向右運動再與滑塊2碰撞粘在一起的，所以粘前速度較大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系統(tǒng)的總動量為p＝m1v＝0.620kgm/s；與滑塊2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/（7×0.02）m/s=1.20m/s，總動量為p′＝（m1+m2）v′＝0.618kgm/s。（3）綜合考慮各種因素，結(jié)合實驗裝置分析：造成兩個數(shù)據(jù)不相等的