2023-2024學年重慶市主城區(qū)七校聯(lián)考高一（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年重慶市主城區(qū)七校聯(lián)考高一（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共24分。1.下列說法正確的是(

)A.一對作用力和反作用力的沖量之和為零，則一對作用力和反作用力做功代數(shù)和一定為零

B.動量越大，合外力的沖量越大

C.物體動量為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)

D.甲物體動量p1=5kg·m/s，乙物體動量p2.2024年5月20日，我國使用運載火箭成功將“北京三號衛(wèi)星”送入預(yù)定軌道，用于提供高時空分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)。若衛(wèi)星在距地面500km的軌道上繞地球穩(wěn)定運行，則該衛(wèi)星的(

)A.運行周期小于地球的自轉(zhuǎn)周期 B.線速度大于地球的第一宇宙速度

C.角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度 D.加速度小于地球同步衛(wèi)星的加速度3.在籃球比賽中，某位同學獲得罰球機會，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球約以2?m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為0.6?kg，籃筐離地高度約為3?m，忽略籃球受到的空氣阻力，則該同學罰球時對籃球做的功最接近于(

)

A.1?J B.10?J C.50?J D.100?J4.有兩根長度不同的輕質(zhì)細線下面分別懸掛小球a、b，細線上端固定在同一點，若兩個小球繞同一豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，相對位置關(guān)系分別如圖所示，則兩個擺球在運動過程中，小球a的角速度比小球b的角速度小的是(

)A. B.

C. D.5.一物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻起，受到的水平外力F如圖所示，以向右運動為正方向，物體質(zhì)量為5kg，則下列說法正確的是(

)

A.前1s內(nèi)力F對物體的沖量為5N?s B.t=2s時物體回到出發(fā)點

C.t=3s時物體的速度大小為1m/s D.第3s內(nèi)物體的位移為1m6.如圖所示，平面內(nèi)直線AB和MN垂直相交于О點，A、B關(guān)于О點對稱。M、N關(guān)于О點對稱，C是AO的中點，D是OB的中點，則下列說法正確的是(

)

A.若將電荷量為+Q的點電荷放置在О點，則C、M、D、N四點的電場強度相同

B.若將電荷量為+Q和?Q的點電荷分別放置在A點和B點，則C，D兩點電場強度方向相反

C.若在C點和D點分別放置等量同種點電荷，一電子從О點沿直線運動到N點的過程中所受靜電力的大小是一直減小的

D.若在C點和D點分別放置等量正點電荷，一電子從M點由靜止釋放，電子將在M、N間做往返運動7.某同學使用小型電動打夯機平整自家房前的場地，如圖所示是電動打夯機的結(jié)構(gòu)示意圖。質(zhì)量為m的擺錘通過輕桿與總質(zhì)量為M的底座(含電動機)上的轉(zhuǎn)軸相連。電動機帶動擺錘繞轉(zhuǎn)軸О在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動半徑為R，重力加速度為g。下列說法正確的是(

)

A.轉(zhuǎn)到最低點時擺錘處于失重狀態(tài)

B.若打夯機底座剛好能離開地面，則擺錘的角速度為(m+M)gmR

C.擺錘在最低點和最高點，桿給擺錘的彈力大小之差為6mg

D.8.2023年重慶市貨運量、港口吞吐量雙雙實現(xiàn)21億噸目標。其中，港口吞吐量歷史性突破2.2億噸，同比增長8.2%，物流公司為了提高工作效率會使用各種傳送帶裝置，如圖所示為一簡化的傳送帶模型，傳送帶與水平面之間的夾角為30°，其中A、B兩點間的距離為6m，傳送帶在電動機的帶動下以v=2m/s的速度勻速運動。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=8kg的小物體〈可視為質(zhì)點〉輕放在傳送帶的B點，已知小物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=32，則在傳送帶將小物體從B點傳送到A點的過程中，下列說法不正確的是(

)

A.工件的動能增加最為16J B.工件的重力勢能增加240J

C.摩擦產(chǎn)生的熱量60J D.電動機多消耗的電能為304J二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.用力F拉著一個物體從空中的a點運動到b點的過程中，克服重力做功4J，拉力F做功8J，空氣阻力做功?0.5J，則下列判斷正確的是(

)A.物體的重力勢能增加了4J B.物體的機械能減少了4J

C.物體的動能增加了3.5J D.物體的動能增加了8J10.設(shè)想在處于赤道地面上建造如圖甲所示的“太空電梯”，宇航員可通過豎直的“太空電梯”直達空間站。圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對宇航員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為宇航員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于處于“太空電梯”中在不同高度的宇航員，下列說法正確的有(

)

A.隨著r增大，宇航員的線速度增大

B.圖中r0為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

C.宇航員在r=R處的線速度等于第一宇宙速度

D.r從R增大到r11.廈門大學天文學系顧為民教授團隊利用我國郭守敬望遠鏡積累的海量恒星光斑，發(fā)現(xiàn)了一個處于寧靜態(tài)的中子星與紅矮星組成的雙星系統(tǒng)，研究成果于2022年9月22日發(fā)表在《自然·天文》期刊上。中子星與紅矮星的質(zhì)量比約為2：1，同時繞它們連線上某點О做勻速圓周運動，則下列說法正確的是(

)

A.中子星角速度小于紅矮星的角速度

B.中子星與紅矮星做圓周運動的半徑之比為1：2

C.中子星與紅矮星做圓周運動的向心加速度之比2：1

D.若假設(shè)兩顆恒星間的距離為L，中子星的公轉(zhuǎn)周期為T，則中子星與紅矮星質(zhì)量之和為412.如圖所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關(guān)控制。其結(jié)構(gòu)為彈簧一端固定在頂部，另一端與重物連接，當車輪轉(zhuǎn)動的角速度達到一定值時，重物拉伸彈簧后使他點M、N接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光，觸點N與車輪圓心距離為R，車輪靜止且氣嘴燈在最低點時觸點M、N距離為d、已知重物與觸點M的總質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g。不計接觸式開關(guān)中的一切摩擦，重物和觸點M、N均視為質(zhì)點，則(

)

A.增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光

B.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為kdmR

C.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為kd?mgmR三、實驗題：本大題共2小題，共14分。13.某同學利用如圖所示的實驗裝置完成了驗證碰撞過程中的動量守恒的實驗，將帶有斜槽的軌道固定在桌面上并調(diào)整至斜槽的末端水平。選取兩個大小完全相同的鋼性小球a、b，測量出其質(zhì)量分別為ma、mb。實驗時，首先將a球由一定高度靜止釋放，經(jīng)過一段時間小球打在右側(cè)豎直固定的擋板上的某點；然后在斜槽的末端放上b球，將a球由同一高度靜止釋放，兩球碰后均打在右側(cè)豎直固定的擋板上，已知A點與斜槽的末端在同一水平線上。已知B、C、D三點到A點的距離分別為?B、?C(1)該實驗要求實驗所用小球的質(zhì)量滿足ma__________mb。(填“>、=或<(2)豎直擋板上的__________點為b球的落點。(3)如果兩球碰撞的過程動量守恒，則關(guān)系式__________成立。14.利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺、打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中、還必須使用的器材是(

)A.低壓直流電源

B.刻度尺

C.天平(含砝碼)

D.秒表(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點О的距離分別為如圖所示，已知計時器打點周期為T=0.02s，質(zhì)量m=2kg，則從О點到B點的過程中增加了的動能為__________J。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是(

)A.該誤差屬于偶然誤差，可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差B.該誤差屬于偶然誤差，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差C.該誤差屬于系統(tǒng)誤差，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差D.該誤差屬于系統(tǒng)誤差，可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差(4)如圖所示，某同學將一條無彈性輕質(zhì)細繩跨過定滑輪，繩兩端各系一個小球a和b，b球的質(zhì)量是a球的4倍，用手托住b球，a球靜止于地面。當繩剛好被拉緊時b球距離地面的高度為?，然后釋放b球。他想只利用刻度尺驗證b球落地前瞬間兩球的機械能之和與釋放時相等，若相等則應(yīng)滿足的關(guān)系式__________(請說明未知物理量的意義)四、計算題：本大題共4小題，共46分。15.質(zhì)量m=2kg的小球在長為L=2m的細繩作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動，細繩能承受的最大拉力Tmax=45N，轉(zhuǎn)軸離地高度?=4m。g取10m/(1)若恰好能通過最高點，則最高點處小球的速度大?。?2)在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷，則此時小球的速度大?。?3)若在(2)中細繩被拉斷后小球繼續(xù)做平拋運動，如圖所示。求小球浴地水平距離x。

16.帶電量分別為+q、?2q的異種電荷A、B固定在同一水平線上、相距6x，在它們連線的中點P上方處有一懸點O，用絕緣細繩掛著一個質(zhì)量為m的帶電小球C，繩長2x、與OP的夾角為30°，如圖所示。平衡時小球剛好靜止在兩電荷連線上。重力加速度為g，則：(1)小球所受電場力大??；(2)小球所在處A、B產(chǎn)生的電場合場強；(3)小球所帶電荷量大小。

17.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A與質(zhì)量為3m的物塊B靜置于光滑水平面上，B與一個水平輕質(zhì)彈簧拴接?，F(xiàn)使物塊A獲得水平向右的初速度v0，A與彈簧發(fā)生相互作用，最終與彈簧分離，全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。(1)求兩物塊最終分離時各自的速度；(2)在兩物塊相互作用過程中，求當物塊A的速度大小為v0

18.航空公司裝卸貨物時常因拋擲而造成物品損環(huán)，為解決這個問題，某同學設(shè)計了如圖所示的級沖轉(zhuǎn)運裝置。裝置A上表面由光滑曲面和粗糙水平面組成，裝置A緊靠飛機，轉(zhuǎn)運車B緊靠A。己知包裹與裝置A、轉(zhuǎn)運車B水平上表面的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.4，裝置A與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2、最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力，不計轉(zhuǎn)運車B與水平地面間的摩擦，A、B的質(zhì)量均為M=40kg，A、B水平上表面的長度均為L=4m。包裹可視為質(zhì)點，將其由裝置A的光滑曲面某高度?處靜止釋放，包裹與B的右擋板碰撞損失的機械能可忽略。重力加速度g(1)要使包裹在裝置A上運動時A不動，則包裹的質(zhì)量最大不超過多少千克；(2)若包裹質(zhì)量m1=60kg，從高度?=0.8m處靜止釋放，求包裹與裝置(3)若包裹質(zhì)量m2=10kg、為使包裹能停在轉(zhuǎn)運車B上，則該包裹靜止釋放時的高度

答案解析1.D

【解析】A.一對作用力和反作用力因等大反向，同時產(chǎn)生，同時消失，同時變化，所以一對作用力和反作用力的沖量之和為零，但是一對作用力和反作用力做功的代數(shù)和不一定為零，故A錯誤；B.動量變化量越大，則合外力的沖量越大，故B錯誤；C.動量為零時，物體的速度為零，但是物體可以有加速度，如豎直上拋的最高點，所以物體不一定處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D.由于動量是矢量，所以甲物體動量p1=5kg·m/s，乙物體動量p故D正確。故選D。2.A

【解析】AC、“北京三號衛(wèi)星”離地高度比同步衛(wèi)星低，則“北京三號衛(wèi)星”做圓周運動的半徑比同步衛(wèi)星的小，由開普勒第三定律知，“北京三號衛(wèi)星”運動的周期小于同步衛(wèi)星的周期，而同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則“北京三號衛(wèi)星”運行周期小于地球的自轉(zhuǎn)周期，由ω=2πT知，“北京三號衛(wèi)星”運行的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度，故A正確，C錯誤；

B、第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球表面運行的速度，是衛(wèi)星運行速度的最大值，“北京三號衛(wèi)星”離地一定高度，其速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；

D、由GMmr23.B

【解析】根據(jù)動能定理得：W?mg?=1一只籃球大約0.6kg，籃球被投出后上升的高度約為1.5m，則W=mg?+12mv2=0.6×10×1.5+12×0.6×1≈10J4.C

【解析】取其中一個小球分析，受力如圖所示：

小球做勻速圓周運動，mgtan?θ=mω2Lsin?θ，

解得：ω=gLcos?θ，

則Lcosθ(5.C

【解析】A、由圖像可知，所圍面積即為沖量大小，故前1?s內(nèi)力F對物體的沖量為2.5?N·s，故A錯誤

B、根據(jù)牛頓第二定律可得出，物體的加速度隨時間的變化圖像如圖所示：

則在0～1s內(nèi)，物體向右加速，1s∽2s內(nèi)向右減速，2s時，速度剛好減為零，2s內(nèi)物體一直向右運動，故B錯誤;

C、第3s內(nèi)，物體從靜止開始向右做勻加速運動，a=Fm=55m/s2=1m/s2，則3s末物體的速度的大小為：v=at=1×1m/s=1m/s，故C正確；

D、第3s6.D

【解析】A.若將電荷量為+Q的點電荷放置在O點則C、M、D、N四點的電場強度方向不同，A錯誤；B.若將電荷量為+Q和?Q的點電荷分別放置在A點和B點，由等量異種點電荷電場中電場線分布的對稱性可知，C、D兩點的電場強度大小相等，方向均由A指向B，B錯誤；C.若在C點和D點分別放置等量同種的點電荷，則O點的電場強度是零，從O點沿CD的中垂線經(jīng)過N點到無限遠處，電場強度大小從零先增大，再減小到零，則電子從O點沿直線運動到N點的過程中，所受靜電力的大小可能是一直增大的，也可能是先增大后減小的，C錯誤；D.若在C點和D點分別放置等量正點電荷，則CD連線的中垂線上，關(guān)于O點對稱的兩點電場強度等大反向，所以電子在MO間與ON間受力具有對稱性，都指向O點所以將一電子從M點由靜止釋放，電子將在M、N間做往返運動，D正確。故選D。7.B

【解析】A.轉(zhuǎn)到最低點時擺錘有向上的加速度，則處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B.電動機帶動擺錘繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)角速度為ω，則有T+mg=mω2R所以ω=故B正確；C.根據(jù)牛頓第二定律可得

T1+mg=mω聯(lián)立可得T故C錯誤；D.根據(jù)以上分析可知T若打夯機底座剛好能離開地面，則T所以T對打夯機底座受力分析，有N=根據(jù)牛頓第三定律可得，打夯機對地而的壓力為2mg+2Mg，故D錯誤。故選B。8.C

【解析】A.物體剛放在B點時，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上，由于

μ>tanαμmg代入數(shù)值解得a=2.5m/假設(shè)物體能與傳送帶達到相同速度，則物體加速上滑的位移為x假設(shè)成立，則小物體速度與傳送帶速度相同時，繼續(xù)勻速運動，

所以工件的動能增加量為E故A正確；B.工件增加的重力勢能為E故B正確；C.設(shè)物塊經(jīng)過

t

時間達到與皮帶共速，則t=則物塊與傳送帶的相對位移為Δx=vt?則摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=f?Δx=μmg故C錯誤；D.電動機多消耗的電能為E=Δ故選C。9.AC

【解析】解：A、根據(jù)重力做功和重力勢能關(guān)系可知，克服重力做功4J，則重力勢能增大了4J，故A正確；

B、除重力以外的其他力做功等于機械能的增加量，則物體的機械能增加了8J?0.5J=7.5J，故B錯誤；

CD、合力做功等于動能的增加量，合力做功等于各個分力做的功，總功為W總=?4J+8J?0.5J=3.5J，故動能增加3.5J，故C正確，D錯誤。

故選：AC。

明確重力做功等于重力勢能的減小量；除重力以外的其他力做功等于機械能的增加量；合力做功等于動能的增加量。10.ABD

【解析】解：A.相對地面靜止在不同高度的宇航員，地球自轉(zhuǎn)角速度不變，根據(jù)v=rω可知宇航員的線速度隨著r的增大而增大，故A正確；

B.當r=r0時，引力加速度正好等于宇航員做圓周運動的向心加速度，即萬有引力提供做圓周運動的向心力，所以宇航員相當于衛(wèi)星，此時宇航員的角速度跟地球的自轉(zhuǎn)角速度一致，可以看作是地球的同步衛(wèi)星，即r0為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，故B正確；

C.宇航員在r=R處是在地面上，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，線速度遠小于第一宇宙速度，故C錯誤；

D.宇航員乘坐太空艙在“太空電梯”的某位置時，由牛頓第二定律可得GMmr2?F=mω2r

其中F為太空艙對宇航員的支持力，宇航員感受的“重力”為F=GMmr2?mω2r=m(a引?a向)

其中：a引11.BD

【解析】A.中子星與紅矮星組成雙星系統(tǒng)，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動，則中子星繞O點運動的角速度等于紅矮星的角速度，故A錯誤；B.中子星與紅矮星之間的萬有引力是一對相互作用力，大小相等，由萬有引力提供向心力，可知中子星與紅矮星做勻速圓周運動的向心力大小相等，則有m解得r故B正確；C.由于中子星與紅矮星做勻速圓周運動的向心力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律

F=ma

可知m所以a故C錯誤；D.由B選項可知

r中r紅=1所以r中=L根據(jù)萬有引力提供向心力F=G解得m紅=4所以m故D正確。故選BD。12.ABD

【解析】A.燈在最低點時，

由牛頓第二定律得F彈?mg=m解得F彈=

mg+

m因此增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光，故A正確；BC.當氣嘴燈運動到最低點時發(fā)光，此時對應(yīng)車輪做勻速圓周運動的角速度最小，根據(jù)受力分析，向心力由彈簧的彈力與重力的合力提供，又因為初始時彈簧彈力等于重力，所以在最低點是增大的彈力提供向心力即kd=m得ω=故B正確，C錯誤；D.當氣嘴燈運動到最高點時能發(fā)光，則kd+2mg=mω得ω即要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為

kd+2mgmR

，故故選ABD。13.(1)>(2)B(3)

m

【解析】(1)為了確保a球與b球碰撞后不反彈，則a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量，即m(2)由題圖可知，C點應(yīng)為碰前小球a的落點，兩球碰后a的速度小于b的速度，則a下落的高度大于b下落的高度，所以D點為a碰后的落點，B點為b碰后的落點。(3)假設(shè)A點到斜槽末端的距離為x，根據(jù)平拋運動的規(guī)律x=v0所以v如果兩球碰撞過程中動量守恒，則m所以m14.(1)B(2)1.37(3)C(4)H=1.6?(H為a球運動的最高點距離地面的高度)

【解析】(1)電磁打點計時可以記時間，不需要秒表，同時打點計時器使用低壓交流電源，而處理實驗數(shù)據(jù)時需要用刻度尺測量出計數(shù)點之間的距離，驗證機械能守恒定律等式兩邊可以約掉質(zhì)量，故實驗中不需要測量重物的質(zhì)量，因此不需要天平。故選B。(2)重物下落過程做勻加速直線運動，由勻變速直線運動的推論可知，打B點時的速度為v所以從打O點到打B點的過程中，增加的動能為Δ(3)此實驗因空氣阻力以及摩擦力的存在，總會使減小的重力勢能略大于增加的動能，這屬于系統(tǒng)誤差，是不可避免的，但想要實驗結(jié)果更加準確，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減