2023-2024學(xué)年重慶市主城區(qū)七校聯(lián)考高一下學(xué)期期末物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年（下）期末考試高2026屆物理試題考試說明：1.考試時間90分鐘。2.試題總分100分。3.試卷頁數(shù)8頁。一、選擇題（本題共12個小題，共48分。其中1-8為單項選擇題，9-12為多項選擇題）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=-10kg·m/s，則p1<p2〖答案〗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．由于動量矢量，所以甲物體動量p1=5kg·m/s，乙物體動量p2=-10kg·m/s，則故D正確。故選D。2.2024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〖答案〗A〖解析〗根據(jù)萬有引力提供向心力有所以，，，由于該衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的運行周期小于地球同步衛(wèi)星的運行周期，即小于地球的自轉(zhuǎn)周期，該衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，該衛(wèi)星的角速度大于同步衛(wèi)星角速度，該衛(wèi)星加速度大于同步衛(wèi)星的加速度。故選A。3.在籃球比賽中，某位同學(xué)獲得罰球機(jī)會，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球約以2m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為0.6kg，籃筐離地高度約為3m，忽略籃球受到的空氣阻力，則該同學(xué)罰球時對籃球做的功最接近于（）A.1J B.10J C.50J D.100J〖答案〗B〖解析〗由題知籃球上升的高度大約為，對籃球運動的整個過程，由動能定理得得故B正確，ACD錯誤。故選B。4.有兩根長度不同的輕質(zhì)細(xì)線下面分別懸掛小球a、b，細(xì)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.〖答案〗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，則有：，解得：，則（小球與懸掛點的高度差）越小，角速度越大，故AB錯誤，C正確；兩個小球的角速度一定相等，否則繩子會繞起來，故D錯誤；故選C．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時物體速度大小為1m/s D.第3s內(nèi)物體的位移為1m〖答案〗C〖解析〗A．圖像與坐標(biāo)軸圍成面積代表F的沖量，則前1s內(nèi)力F對物體的沖量為故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得，物體的加速度隨時間變化的圖像如圖所示0~1s內(nèi)，物體向右加速，1~2s向右減速，2s時速度剛好減為0，2s內(nèi)物體一直向右運動，故B錯誤；CD．第3s內(nèi)，物體從靜止開始向右做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度為第3s末速度為第2s末物體的速度為零，第3秒內(nèi)物體的位移為故C正確，D錯誤；故選C。6.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(qiáng)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(qiáng)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〖答案〗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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度是零，從O點沿CD的中垂線經(jīng)過N點到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)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(qiáng)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.某同學(xué)使用小型電動打夯機(jī)平整自家房前的場地，如圖所示是電動打夯機(jī)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(jī)）上的轉(zhuǎn)軸相連。電動機(jī)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(jī)底座剛好能離開地面，則擺錘的角速度為C.擺錘在最低點和最高點，桿給擺錘彈力大小之差為6mgD.若打夯機(jī)底座剛好能離開地面，則擺錘轉(zhuǎn)到最低點時，打夯機(jī)對地面的壓力為2mg+Mg〖答案〗B〖解析〗A．轉(zhuǎn)到最低點時擺錘有向上加速度，則處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．電動機(jī)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，則有所以故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得故C錯誤；D．根據(jù)以上分析可知若打夯機(jī)底座剛好能離開地面，則所以對打夯機(jī)底座受力分析，有根據(jù)牛頓第三定律可得，打夯機(jī)對地而的壓力為2mg+2Mg，故D錯誤。故選B。8.2023年重慶市貨運量、港口吞吐量雙雙實現(xiàn)21億噸目標(biāo)。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(jī)的帶動下以v=2m/s的速度勻速運動?，F(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，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240JC.摩擦產(chǎn)生的熱量60J D.電動機(jī)多消耗的電能為304J〖答案〗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，物體做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得代入數(shù)值解得假設(shè)物體能與傳送帶達(dá)到相同速度，則物體加速上滑的位移為假設(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故A正確；B．工件增加的重力勢能為故B正確；C．設(shè)物塊經(jīng)過時間達(dá)到與皮帶共速，則則物塊與傳送帶的相對位移為則摩擦產(chǎn)生的熱量為故C錯誤；D．電動機(jī)多消耗的電能為故選C。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(jī)械能減少了4JC.物體的動能增加了3.5J D.物體的動能增加了8J〖答案〗AC〖解析〗A．重力做功等于重力勢能的變化量的相反數(shù)，克服重力做功4J，重力勢能增加4J，故A正確；B．除重力做功外，其它力做功為則物體的機(jī)械能增加7.5J，故B錯誤；CD．合力做功為合力做功等于動能的增加量，即動能增加3.5J，故C正確，D錯誤。故選AC。10.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(dá)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.圖中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑C.宇航員在處的線速度等于第一宇宙速度D.r從R增大到的過程中，宇航員感受到“重力”越來越小〖答案〗ABD〖解析〗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)可知宇航員的線速度隨著r的增大而增大，故A正確；B．當(dāng)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(dāng)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，即為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，故B正確；C．宇航員在處是在地面上，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，線速度遠(yuǎn)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其中為太空艙對宇航員的支持力，宇航員感受的“重力”為其中：為地球引力對宇航員產(chǎn)生的加速度大小，為地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小，由圖可知：在時，隨著r增大而減小，宇航員感受的“重力”隨r的增大而減小，故D正確。故選ABD。11.廈門大學(xué)天文學(xué)系顧為民教授團(tuán)隊利用我國郭守敬望遠(yuǎn)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1：2C.中子星與紅矮星做圓周運動的向心加速度之比2：1D.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〖答案〗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，則有解得故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)牛頓第二定律可知所以故C錯誤；D．由B選項可知，又所以根據(jù)萬有引力提供向心力解得所以故D正確。故選BD。12.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(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)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C.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為D.要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為〖答案〗ABD〖解析〗A．燈在最低點時，由牛頓第二定律得F彈-mg=mω2r解得F彈=mg+mω2r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(dāng)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=mω2R得故B正確，C錯誤；D．當(dāng)氣嘴燈運動到最高點時能發(fā)光，則kd+2mg=mω'2R得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，故D正確。故選ABD。二、實驗題〈本題共2小題，共14分）13.某同學(xué)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hB、hC、hD。（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?！即鸢浮剑?）>（2）B（3）〖解析〗【小問1詳析】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【小問2詳析】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?！拘?詳析】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)律所以如果兩球碰撞過程中動量守恒，則所以14.利用如圖所示的裝置做“驗證機(jī)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(xué)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(xué)將一條無彈性輕質(zhì)細(xì)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(dāng)繩剛好被拉緊時b球距離地面的高度為h，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(jī)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）〖答案〗（1）B（2）1.37（3）C（4）H=1.6h（H為a球運動的最高點距離地面的高度）〖解析〗【小問1詳析】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(jī)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?！拘?詳析】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點時的速度為所以從打O點到打B點的過程中，增加的動能為【小問3詳析】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(zhǔn)確，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減小該誤差。故選C?！拘?詳析】該實驗的原理是b球落地瞬間兩球速度大小相同，然后a球繼續(xù)上升到最高點，分別測出b球離地面的高度和a球上升的高度，用高度差計算出a球做豎直上拋運動時的初速度，從而驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該方案需要測量的物理量有：釋放時b球距地面的高度h和a球上升到最高點距地面的高度H，設(shè)a球豎直上拋時的初速度為v，則有在小球落地前有聯(lián)立可得三、計算題（本題共4小題，共38分）15.質(zhì)量m=2kg的小球在長為L=2m的細(xì)繩作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動，細(xì)繩能承受的最大拉力Tmax=45N，轉(zhuǎn)軸離地高度h=4m。g取10m/s2.則：（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(xì)繩恰好被拉斷，則此時小球的速度大?。唬?）若在（2）中細(xì)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。〖答案〗（1）m/s；（2）5m/s；（3）m〖解析〗（1）當(dāng)小球恰好通過最高點時所以m/s（2）若細(xì)繩此時恰好被拉斷，則=45N小球在最低點時代入數(shù)據(jù)得v=5m/s（3）繩斷后，小球做平拋運動，設(shè)水平距離為x，則有得t=s水平距離m16.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(xì)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(qiáng)；（3）小球所帶電荷量大小?！即鸢浮剑?）；（2），方向水平向右；（3）〖解析〗（1）以小球C為對象，由平衡條件可得解得小球所受電場力大小為（2）根據(jù)幾何關(guān)系可知，小球所在處A、B產(chǎn)生的電場合場強(qiáng)大小為方向水平向右。（3）設(shè)小球所帶電荷量大小為，根據(jù)可得小球所帶電荷量大小為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(dāng)物塊A的速度大小為時彈簧的彈性勢能。〖答案〗（1），方向向左，，方向向右；（2）見〖解析〗〖解析〗（1）根據(jù)動量守恒定律可得根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得聯(lián)立解得，即分離時A的速度方向向左，B的速度方向向右；（2）根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)能量守恒定律有當(dāng)時，解得當(dāng)時，有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(xué)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(jī)，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h處靜止釋放，包裹與B的右擋板碰撞損失的機(jī)械能可忽略。重力加速度g取10m/s2。（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h=0.8m處靜止釋放，求包裹與裝置A之間摩擦所生的熱量；（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h應(yīng)滿足的條件。〖答案〗（1）40kg；（2）；（3）1.6m≤h≤5.6m〖解析〗（1）要求A不動時需滿足解得即包裹的質(zhì)量不能超過40kg；（2）由于包裹質(zhì)量m1=60kg大于40kg，則裝置A帶動B車運動，加速度為包裹加速度為包裹在光滑曲面下滑，有解得當(dāng)三者以v共速，則有解得此后，A開始減速與B分離，包裹與裝置A一起做勻減速運動，包裹在裝置A上滑動的相對位移為包裹與裝置A之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（3）由于包裹質(zhì)量m2=10kg小于40kg，則裝置A始終靜止不動，所以A釋放高度最小時，包裹恰好滑上B車，則有解得A釋放高度最大時，則包裹滑上B車與擋板碰撞后返回B車最左端時二者恰好共速，下滑至B車時有與B車相互作用過程滿足解得即包裹靜止釋放時的高度h應(yīng)滿足2023—2024學(xué)年（下）期末考試高2026屆物理試題考試說明：1.考試時間90分鐘。2.試題總分100分。3.試卷頁數(shù)8頁。一、選擇題（本題共12個小題，共48分。其中1-8為單項選擇題，9-12為多項選擇題）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=-10kg·m/s，則p1<p2〖答案〗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．由于動量矢量，所以甲物體動量p1=5kg·m/s，乙物體動量p2=-10kg·m/s，則故D正確。故選D。2.2024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〖答案〗A〖解析〗根據(jù)萬有引力提供向心力有所以，，，由于該衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以該衛(wèi)星的運行周期小于地球同步衛(wèi)星的運行周期，即小于地球的自轉(zhuǎn)周期，該衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，該衛(wèi)星的角速度大于同步衛(wèi)星角速度，該衛(wèi)星加速度大于同步衛(wèi)星的加速度。故選A。3.在籃球比賽中，某位同學(xué)獲得罰球機(jī)會，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球約以2m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為0.6kg，籃筐離地高度約為3m，忽略籃球受到的空氣阻力，則該同學(xué)罰球時對籃球做的功最接近于（）A.1J B.10J C.50J D.100J〖答案〗B〖解析〗由題知籃球上升的高度大約為，對籃球運動的整個過程，由動能定理得得故B正確，ACD錯誤。故選B。4.有兩根長度不同的輕質(zhì)細(xì)線下面分別懸掛小球a、b，細(xì)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.〖答案〗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，則有：，解得：，則（小球與懸掛點的高度差）越小，角速度越大，故AB錯誤，C正確；兩個小球的角速度一定相等，否則繩子會繞起來，故D錯誤；故選C．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時物體速度大小為1m/s D.第3s內(nèi)物體的位移為1m〖答案〗C〖解析〗A．圖像與坐標(biāo)軸圍成面積代表F的沖量，則前1s內(nèi)力F對物體的沖量為故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得，物體的加速度隨時間變化的圖像如圖所示0~1s內(nèi)，物體向右加速，1~2s向右減速，2s時速度剛好減為0，2s內(nèi)物體一直向右運動，故B錯誤；CD．第3s內(nèi)，物體從靜止開始向右做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度為第3s末速度為第2s末物體的速度為零，第3秒內(nèi)物體的位移為故C正確，D錯誤；故選C。6.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(qiáng)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(qiáng)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〖答案〗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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度是零，從O點沿CD的中垂線經(jīng)過N點到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)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(qiáng)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.某同學(xué)使用小型電動打夯機(jī)平整自家房前的場地，如圖所示是電動打夯機(jī)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(jī)）上的轉(zhuǎn)軸相連。電動機(jī)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(jī)底座剛好能離開地面，則擺錘的角速度為C.擺錘在最低點和最高點，桿給擺錘彈力大小之差為6mgD.若打夯機(jī)底座剛好能離開地面，則擺錘轉(zhuǎn)到最低點時，打夯機(jī)對地面的壓力為2mg+Mg〖答案〗B〖解析〗A．轉(zhuǎn)到最低點時擺錘有向上加速度，則處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．電動機(jī)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，則有所以故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得故C錯誤；D．根據(jù)以上分析可知若打夯機(jī)底座剛好能離開地面，則所以對打夯機(jī)底座受力分析，有根據(jù)牛頓第三定律可得，打夯機(jī)對地而的壓力為2mg+2Mg，故D錯誤。故選B。8.2023年重慶市貨運量、港口吞吐量雙雙實現(xiàn)21億噸目標(biāo)。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(jī)的帶動下以v=2m/s的速度勻速運動?，F(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，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240JC.摩擦產(chǎn)生的熱量60J D.電動機(jī)多消耗的電能為304J〖答案〗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，物體做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得代入數(shù)值解得假設(shè)物體能與傳送帶達(dá)到相同速度，則物體加速上滑的位移為假設(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故A正確；B．工件增加的重力勢能為故B正確；C．設(shè)物塊經(jīng)過時間達(dá)到與皮帶共速，則則物塊與傳送帶的相對位移為則摩擦產(chǎn)生的熱量為故C錯誤；D．電動機(jī)多消耗的電能為故選C。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(jī)械能減少了4JC.物體的動能增加了3.5J D.物體的動能增加了8J〖答案〗AC〖解析〗A．重力做功等于重力勢能的變化量的相反數(shù)，克服重力做功4J，重力勢能增加4J，故A正確；B．除重力做功外，其它力做功為則物體的機(jī)械能增加7.5J，故B錯誤；CD．合力做功為合力做功等于動能的增加量，即動能增加3.5J，故C正確，D錯誤。故選AC。10.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(dá)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.圖中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑C.宇航員在處的線速度等于第一宇宙速度D.r從R增大到的過程中，宇航員感受到“重力”越來越小〖答案〗ABD〖解析〗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)可知宇航員的線速度隨著r的增大而增大，故A正確；B．當(dāng)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(dāng)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，即為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，故B正確；C．宇航員在處是在地面上，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，線速度遠(yuǎn)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其中為太空艙對宇航員的支持力，宇航員感受的“重力”為其中：為地球引力對宇航員產(chǎn)生的加速度大小，為地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小，由圖可知：在時，隨著r增大而減小，宇航員感受的“重力”隨r的增大而減小，故D正確。故選ABD。11.廈門大學(xué)天文學(xué)系顧為民教授團(tuán)隊利用我國郭守敬望遠(yuǎn)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1：2C.中子星與紅矮星做圓周運動的向心加速度之比2：1D.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〖答案〗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，則有解得故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)牛頓第二定律可知所以故C錯誤；D．由B選項可知，又所以根據(jù)萬有引力提供向心力解得所以故D正確。故選BD。12.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(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)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C.要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為D.要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動的最小角速度為〖答案〗ABD〖解析〗A．燈在最低點時，由牛頓第二定律得F彈-mg=mω2r解得F彈=mg+mω2r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(dāng)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=mω2R得故B正確，C錯誤；D．當(dāng)氣嘴燈運動到最高點時能發(fā)光，則kd+2mg=mω'2R得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，故D正確。故選ABD。二、實驗題〈本題共2小題，共14分）13.某同學(xué)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hB、hC、hD。（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。〖答案〗（1）>（2）B（3）〖解析〗【小問1詳析】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【小問2詳析】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?！拘?詳析】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)律所以如果兩球碰撞過程中動量守恒，則所以14.利用如圖所示的裝置做“驗證機(jī)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(xué)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(xué)將一條無彈性輕質(zhì)細(xì)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(dāng)繩剛好被拉緊時b球距離地面的高度為h，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(jī)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）〖答案〗（1）B（2）1.37（3）C（4）H=1.6h（H為a球運動的最高點距離地面的高度）〖解析〗【小問1詳析】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(jī)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?！拘?詳析】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點時的速度為所以從打O點到打B點的過程中，增加的動能為【小問3詳析】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(zhǔn)確，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減小該誤差。故選C?！拘?詳析】該實驗的原理是b球落地瞬間兩球速度大小相同，然后a球繼續(xù)上升到最高點，分別測出b球離地面的高度和a球上升的高度，用高度差計算出a球做豎直上拋運動時的初速度，從而驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該方案需要測量的物理量有：