四川省南充市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1物理試題一、單項選擇題（本大題7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中只有一個選項最符合題意。）1.關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（）A.做曲線運動的物體加速度一定與速度同向B.做勻速圓周運動的物體所受的合力為恒力C.曲線運動的加速度一定變化D.兩個直線運動的合運動可能是曲線運動〖答案〗D〖解析〗A．曲線運動的加速度方向與速度方向不可能在同一直線上，故A錯誤；B．做勻速圓周運動的物體所受合力提供向心力，大小不變，方向始終指向圓心，方向始終變化，故B錯誤；C．曲線運動的速度一定變化，但加速度可以不變，比如平拋運動，加速度恒為重力加速度，故C錯誤；D．根據(jù)平行四邊形定則可知，兩個直線運動的合運動，若合加速度與合速度的方向共線，則是直線運動；若兩者方向不共線，則是曲線運動，故D正確。故選D。2.物理與生活息息相關(guān)，在下列與圖片相關(guān)的描述中，正確的是（）A.甲圖，“旋轉(zhuǎn)秋千”角速度越來越大，座椅越轉(zhuǎn)越低B.乙圖，汽車上坡時換成高速擋可以獲得更大的牽引力C.丙圖，海嘯能掀翻汽車、摧毀房屋，說明運動的物體可以做功，具有能量D.丁圖，擊打彈片兩球同時落地，說明平拋運動水平方向做勻速直線運動〖答案〗C〖解析〗A．甲圖，“旋轉(zhuǎn)秋千”根據(jù)可得則角速度越大，懸線與豎直方向的夾角越大，可知座椅越轉(zhuǎn)越高，選項A錯誤；B．乙圖，根據(jù)P=Fv可知，汽車上坡時換成低速擋可以獲得更大的牽引力，選項B錯誤；C．丙圖，海嘯能掀翻汽車、摧毀房屋，說明運動的物體可以做功，具有能量，選項C正確；D．丁圖，擊打彈片兩球同時落地，說明平拋運動豎直方向做自由落體運動，選項D錯誤。故選C。3.如圖，一心形靶放在水平地面上，心形靶由三個半圓組成，其中大圓半徑，小圓半徑。飛鏢（視為質(zhì)點）從大圓圓心O點正上方處沿各個方向水平拋出，重力加速度取，要求飛鏢擊中心形靶（包括邊緣處），則飛鏢初速度最大值為（）A.0.5m/s B.0.25m/sC. D.0.3m/s〖答案〗A〖解析〗飛鏢在平拋運動，在豎直方向解得當水平方向上有最大位移時，飛鏢初速度最大。由題可得，水平方向的最大位移為飛鏢在水平方向上勻速直線運動解得故選A。4.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)由于太陽內(nèi)部的核反應(yīng)而使其質(zhì)量在不斷減小，使得地球做離心運動。若干年后，地球繞太陽的運動仍可視為勻速圓周運動，描述地球繞太陽運動的物理量與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是（）A.加速度變大 B.周期變大C.速率變大 D.角速度變大〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)牛頓第二定律解得地球做離心運動，則軌道半徑變大，所以加速度變小，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力解得地球的軌道半徑變大，所以周期變大，故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力解得地球的軌道半徑變大，所以速率變小，故C錯誤；D．根據(jù)角速度與周期關(guān)系地球的軌道半徑變大，周期變大，所以角速度變小，故D錯誤。故選B。5.火災(zāi)逃生的首要原則是離開火災(zāi)現(xiàn)場，如圖是火警設(shè)計的一種讓當事人快捷逃離現(xiàn)場的救援方案：用一根不變形的輕桿MN支撐在樓面平臺AB上，N端在水平地面上向右以勻速運動，被救助的人員緊抱在M端隨輕桿向平臺B端靠近，平臺高為h，當時，被救人員向B點運動的速率是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)桿與水平面CD的夾角為，由幾何關(guān)系可知即將桿上N點的速度分解成沿桿的分速度和垂直桿轉(zhuǎn)動的速度，由矢量三角形可知而沿著同一根桿，各點的速度相同，故被救人員向B點運動的速率為。6.有一種新式健身“神器”——能自動計數(shù)的智能呼啦圈深受健身者的喜愛。智能呼啦圈腰帶外側(cè)有圓形光滑軌道，將安裝有滑輪的短桿嵌入軌道并能自由滑動，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕質(zhì)細繩，其簡化模型如圖所示。已知配重（可視為質(zhì)點）質(zhì)量，繩長為，懸掛點到腰帶外側(cè)圓形軌道中心O的距離為．水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，在某一段時間內(nèi)細繩與豎直方向夾角始終為53°。腰帶可看作不動，重力加速度取，，，下列說法正確的是（）A.配重受到的合力大小為10NB.配重的角速度為C.若細繩不慎斷裂，配重將自由下落D.若增大轉(zhuǎn)速，細繩對配重的拉力將變小〖答案〗B〖解析〗A．配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，配重受到的合力大小為故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得解得故B正確；C．若細繩不慎斷裂，配重將做平拋運動，故C錯誤；D．若增大轉(zhuǎn)速，即增大角度，配重做勻速圓周運動的半徑增大，細繩與豎直方向的夾角增大，豎直方向根據(jù)受力平衡可得可得可知細繩對配重的拉力將變大，故D錯誤。故選B。7.某新能源汽車生產(chǎn)廠家在平直公路上測試汽車性能，時刻駕駛汽車由靜止啟動，時汽車達到額定功率，之后保持該功率不變，再過7s汽車速度達到最大，車載電腦生成的汽車加速度a隨速率倒數(shù)變化的圖像如圖中AB、BC兩段，已知汽車和司機的總質(zhì)量，所受阻力是總重力的0.25倍，g取。下列說法正確的是（）A.汽車啟動后一直做勻加速直線運動B.汽車的額定功率為C.汽車的最大速度大小為15m/sD.汽車從啟動到速度最大通過的位移大小為120m〖答案〗D〖解析〗A．由圖可知AB段加速度大小不變，則此階段做勻加速直線運動，BC段加速度大小變化，做加速度減小的加速運動，故A錯誤；B．AB段加速度大小不變，則此階段做勻加速直線運動，時汽車達到額定功率，則解得根據(jù)運動學(xué)公式可得則額定功率為故B錯誤；C．當牽引力等于阻力大小時，達到額定功率，則則故C錯誤；D．勻加速直線運動過程中變加速過程中，根據(jù)動能定理可得解得則汽車從啟動到速度最大通過的位移大小為故選D。二、多項選擇題（本大題3小題，每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.以下關(guān)于功和能的說法正確的是（）A.功是矢量，能是標量B.功和能都是標量C.功是能量轉(zhuǎn)化的量度D.因為功和能的單位都是焦耳，所以功就是能〖答案〗BC〖解析〗A．物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱功，功是標量，能量也是標量，故A錯誤；

BCD．功是能量轉(zhuǎn)化的量度，單位都是焦耳，但功不是能量，功屬于過程量，能量屬于狀態(tài)量，故C正確，BD錯誤．故選BC。9.如圖，地球同步衛(wèi)星軌道在距離地面約36000千米的Ⅲ軌道處，依靠人類目前的火箭發(fā)射能力不能直接把衛(wèi)星送到如此遠的空間位置，想要進入高軌道Ⅲ需先將衛(wèi)星發(fā)射到近地軌道Ⅰ，再經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ進行變軌到達軌道Ⅲ。以下關(guān)于衛(wèi)星變軌過程描述正確的是（）A.通過調(diào)整同步衛(wèi)星可以定點在南充上空B.無論在哪個軌道上運行，衛(wèi)星的速率始終不會大于7.9km/sC.Ⅱ軌道上B點的速率在整個變軌過程中最小D.衛(wèi)星在Ⅱ軌道上A點的加速度等于在Ⅰ軌道上A點的加速度〖答案〗CD〖解析〗A．同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，不可以定點在南充上空，故A錯誤；B．衛(wèi)星若在近地軌道上加速做離心運動時，衛(wèi)星的速率可能會大于7.9km/s，故B錯誤；C．Ⅱ軌道上B點是橢圓軌道的最遠點，根據(jù)開普勒第二定律可知在該點速率橢圓軌道中最?。恍l(wèi)星在B點由橢圓軌道到同步軌道需加速，所以Ⅱ軌道上B點的速率小于同步軌道的速率；根據(jù)萬有引力提供向心力解得可知，衛(wèi)星在同步軌道的速率小于近地軌道的速率。所以，Ⅱ軌道上B點的速率在整個變軌過程中最小，故C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可知，衛(wèi)星在Ⅱ軌道上A點的加速度等于在Ⅰ軌道上A點的加速度，故D正確。故選CD。10.如圖，一質(zhì)量為的圓環(huán)套在固定的光滑桿上，桿傾角為53°，圓環(huán)用輕繩通過輕質(zhì)光滑定滑輪與質(zhì)量為的物塊相連?，F(xiàn)將圓環(huán)拉到A位置（AO水平）由靜止釋放，圓環(huán)向下運動經(jīng)過位置C，已知OC垂直于桿，AO長為，g取，，。則（）A.圓環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B.物塊的機械能守恒C.物塊機械能的改變量等于合力對其做的功D.到達C位置時，圓環(huán)的速度大小為5m/s〖答案〗AD〖解析〗A．圓環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以圓環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；B．在運動過程中，重力和繩子的拉力對物塊做功，所以物塊的機械能不守恒，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理，物塊動能的改變量等于合力對其做功；物塊的機械能改變量等于除重力之外的其他力做功，故C錯誤；D．因為OC垂直于桿，所以在C點圓環(huán)沿繩的方向速度為零，因此物體的速度也為零，根據(jù)動能定理可得解得故D正確三、實驗探究題（本題共2小題，每空2分，共18分）11.在某星球上用如圖甲所示的裝置探究平拋運動的規(guī)律。在鐵架臺的懸點O的正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時立即被燒斷，之后小球做平拋運動?，F(xiàn)利用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝，在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球某次做平拋運動的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，而后用平滑曲線連接各點得到小球做平拋運動的軌跡。已知照相機拍照的頻率為20Hz（即相鄰兩點的時間間隔為0.05s）。（1）根據(jù)上述信息可知，a點______（選填“是”或“不是”）小球平拋的起點；（2）小球平拋的初速度大小為______m/s；（3）該星球表面重力加速度大小為______?！即鸢浮剑?）是（2）1（3）20〖解析〗（1）由題圖乙可知，小球在水平方向上每兩個點之間的距離相同，即運動時間相同，小球在豎直方向做勻加速運動，相同時間內(nèi)運動的距離之比為，故a點是平拋的起點。（2）兩個點之間的間隔時間為水平方向向上的速度為（3）因小球在豎直方向上做勻加速運動，所以12.圖甲是用“落體法”驗證機械能守恒定律的實驗裝置打點計時器打點周期為，選出一條清晰的紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點（速度為0），A、B、C為三個計數(shù)點．測得，，，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，g取。（1）該實驗______（選填“不必”或“必須”）測量重錘質(zhì)量；（2）若重錘的質(zhì)量為0.5kg，取過程O到B驗證重錘機械能守恒。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算出：重錘的重力勢能減少______J，打點計時器打B點時重錘的速度______m/s，重錘的動能增加______J；（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）重錘增加的動能比減少的重力勢能小，主要原因是______；（4）利用實驗時打出的紙帶，測量出各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，然后以h為橫軸、以為縱軸作出如圖丙所示的圖線，若重錘機械能守恒，則圖線的斜率近似等于______。（填選項前的字母）A.19.6 B.9.80 C.4.90〖答案〗（1）不必（2）1.012.001.00（3）克服阻力做功（4）B〖解析〗（1）若機械能守恒，則可知，重錘的質(zhì)量可以約掉，所以不必測量重錘質(zhì)量。（2）[1]重錘的重力勢能減少為[2]重錘在B點的速度大小為其中解得[3]重錘的動能增加量為（3）由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能部分轉(zhuǎn)化為動能，還有部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量。（4）由機械守恒定律有可得由此可知題圖丙的斜率近似等于重力加速度g。故選B。四、計算題（本題共3小題，共39分。解答應(yīng)當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(shù)值運算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖，質(zhì)量為的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為的圓周運動。已知小球恰好通過最高點，不計空氣阻力，g取。（1）求小球通過最高點的速度大??；（2）求小球通過最高點時重力的瞬時功率P；（3）求小球通過最低點時對輕繩的拉力?！即鸢浮剑?）；（2）0；（3），方向豎直向下〖解析〗（1）小球恰好通過最高點，則解得（2）小球通過最高點時重力的瞬時功率為解得（3）從最高點到最低點由動能定理可得在最低點聯(lián)立解得由牛頓第三定律可知小球?qū)p繩的拉力，豎直向下。14.一行星質(zhì)量為M，半徑為R，已知萬有引力常量為G，不考慮行星自轉(zhuǎn)影響。（1）求行星表面重力加速度大小g；（2）若衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，衛(wèi)星距行星表面的高度為h，求衛(wèi)星的線速度大小v；（3）若從行星表面以初速度豎直上拋一物體，求物體上升到最高點的時間t?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）假設(shè)把一個物體放在行星表面，則萬有引力等于重力解得（2）萬有引力提供向心力，則解得（3）向上做勻減速直線運動，則解得15.如圖，水平光滑平臺左端固定一豎直擋板，輕質(zhì)彈簧左端與其相連；平臺右方有一光滑圓弧軌道CD，半徑，圓心角，半徑OD與水平光滑軌道DE垂直；DE與長為的水平傳送帶EF等高，傳送帶靜止不動。一質(zhì)量的滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止釋放，彈簧的彈性勢能，滑塊離開彈簧后從平臺邊緣B點水平飛出，剛好在C點沿切線滑入圓弧軌道CD，最終停在傳送帶正中央。不計空氣阻力，g取，。（1）求滑塊離開平臺時的速度大小以及運動到C點的速度大小；（2）求滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)；（3）若傳送帶以速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，只考慮滑塊從滑上傳送帶到第一