四川省成都市蓉城高中教育聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題

2023~2024學(xué)年度下期高一期末聯(lián)考物理考試時間75分鐘，滿分100分注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必在答題卡上將自己的姓名、座位號、準(zhǔn)考證號用0.5毫米的黑色簽字筆填寫清楚，考生考試條形碼由監(jiān)考老師粘貼在答題卡上的“貼條形碼區(qū)”。2.選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡上對應(yīng)題目標(biāo)號的位置上，如需改動，用橡皮擦擦干凈后再填涂其它答案；非選擇題用0.5毫米的黑色簽字筆在答題卡的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域答題的答案無效；在草稿紙上、試卷上答題無效。3.考試結(jié)束后由監(jiān)考老師將答題卡收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.牛頓提出的經(jīng)典力學(xué)體系只適用于宏觀、低速、弱引力場的情形B.所有行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是圓，太陽處在圓心上C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量D.惠更斯通過擺球的碰撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩小球相碰前后的“運(yùn)動量”在同一方向的總和保持不變，這里的“運(yùn)動量”是指物體的動能【答案】A【解析】【詳解】A．牛頓力學(xué)即經(jīng)典力學(xué)，只適用于宏觀、低速、弱引力場，對于微觀、高速、強(qiáng)引力場不適用，故A正確；B．根據(jù)開普勒第一定律的內(nèi)容是∶每顆行星繞太陽運(yùn)行的軌道形狀是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點(diǎn)上，故B錯誤；C．牛頓提出萬有引力定律，但沒有測出引力常量，是卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出引力常量，故C錯誤；D．根據(jù)物理學(xué)史知惠更斯在碰撞研究中得出了“運(yùn)動量”守恒原理：“兩個物體所具有的運(yùn)動量在碰撞中都可以增多或者減少，但是它們的量值在同一個方向的總和卻保持不變，如果減去反方向的運(yùn)動量的話?！被莞辜瓤吹搅藙恿繑?shù)值的變化，又強(qiáng)調(diào)了動量的矢量性，所以惠更斯通過擺球的碰撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩小球相碰前后的“運(yùn)動量”在同一方向的總和保持不變，這里的“運(yùn)動量”是指物體的動量，故D錯誤。故選A。2.如圖甲，一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由N點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)向M點(diǎn)行駛，已知汽車經(jīng)過P點(diǎn)時所受合外力為F，方向如圖甲所示。下列說法正確的是（）A.汽車在N點(diǎn)的瞬時速度方向由N點(diǎn)指向M點(diǎn)B.汽車在P點(diǎn)的瞬時速度方向與圖乙中標(biāo)記的v方向相同，v沿P點(diǎn)切線方向C.汽車經(jīng)過P點(diǎn)時所受合外力方向與瞬時速度方向的夾角大于90°，因此汽車經(jīng)過P點(diǎn)時正在減速D.汽車可能做勻速圓周運(yùn)動【答案】C【解析】【詳解】A．汽車在N點(diǎn)的瞬時速度方向沿軌跡的切線方向，不是由N點(diǎn)指向M點(diǎn)，選項(xiàng)A錯誤；BCD．汽車由N點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)向M點(diǎn)行駛，在P點(diǎn)的瞬時速度方向與圖乙中標(biāo)記的v方向相反，v沿P點(diǎn)切線方向，此時汽車經(jīng)過P點(diǎn)時所受合外力方向與瞬時速度方向的夾角大于90°，因此汽車經(jīng)過P點(diǎn)時正在減速，不可能做勻速圓周運(yùn)動，選項(xiàng)BD錯誤，C正確。故選C。3.如圖是一種新型的橫臥自行車，前、后輪的半徑分別為r、R（R>r）。A、B分別是前、后輪上的氣門芯，不計(jì)車輪厚度。當(dāng)它在平直路面上勻速直線行駛時，下列說法正確的是（）A.A、B線速度一定相等B.A、B的角速度之比為C.A、B的向心加速度大小之比為D.A、B做勻速圓周運(yùn)動的周期相等【答案】B【解析】【詳解】A．由于不計(jì)車輪厚度，A、B相當(dāng)于前后兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，線速度大小一定相等，方向不一定相同，故A錯誤；B．由，可知A、B的角速度與半徑成反比，角速度之比為故B正確；C．由，可知A、B的向心加速度大小與半徑成反比，向心加速度之比為故C錯誤；D．由，可知A、B做勻速圓周運(yùn)動的周期之比為故D錯誤故選B。4.如圖甲，以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，彈簧振子在A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，圖乙為該彈簧振子的振動圖像，其中，取O點(diǎn)為原點(diǎn)，水平向右為正方向。下列說法正確的是（）A.t=0.2s時，小球的加速度為正向最大B.t=0.1s與t=0.3s兩個時刻，小球的速度相同C.t=0到t=0.2s內(nèi)，小球做加速度增大的減速運(yùn)動D.t=0.4s時，彈簧振子有最大的彈性勢能【答案】C【解析】【詳解】A．t=0.2s時，小球的加速度為負(fù)向最大，故A錯誤；B．t=0.1s與t=0.3s兩個時刻，小球的速度大小相等，方向相反，故B錯誤；C．t=0到t=0.2s內(nèi)，斜率逐漸減小，說明小球在減速運(yùn)動，彈簧力逐漸增大，則小球加速度增大，故小球做加速度增大的減速運(yùn)動，故C正確；D．t=0.4s時，彈簧振子在平衡位置，所以彈性勢能為0，故D錯誤；故選C。5.跳臺滑雪是冬季奧林匹克運(yùn)動會最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖為簡化的跳臺滑雪的雪道示意圖，A點(diǎn)下方足夠長的傾斜雪道可近似看作直線，假設(shè)運(yùn)動員從助滑道上滑下后從跳臺A點(diǎn)沿水平方向飛出，初速度大小為v0，在斜面B點(diǎn)著陸。飛行過程中不計(jì)空氣阻力，已知斜面與水平方向的夾角為θ=30°，重力加速度大小為g。運(yùn)動員從A點(diǎn)水平飛出到在斜面B點(diǎn)著陸的過程中（）A.運(yùn)動員所受重力的功率先增大后減小B.運(yùn)動員在空中飛行的時間為C.運(yùn)動員在B點(diǎn)的瞬時速度方向與斜面的夾角為30°D.若初速度增大，運(yùn)動員落地時瞬時速度方向與斜面的夾角將不變【答案】D【解析】【詳解】A．運(yùn)動員從A處水平飛出到在斜坡B處著陸的過程中，運(yùn)動員所受重力的功率為所以重力的功率一直增大，故A錯誤；B．對運(yùn)動員從A到B的平拋運(yùn)動過程，有，，解得運(yùn)動員在空中飛行的時間為故B錯誤；C．設(shè)運(yùn)動員在B點(diǎn)的瞬時速度方向與斜面的夾角為，則又所以運(yùn)動員在B點(diǎn)的瞬時速度方向與斜面的夾角不是30°，故C錯誤；D．若初速度增大，運(yùn)動員落地時瞬時速度方向與斜面的夾角的正切值依然是，故D正確。故選D。6.如圖，不可伸長細(xì)線的一端固定于天花板上的O點(diǎn)，細(xì)線長度為L，細(xì)線下端系有一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小鋼球A?，F(xiàn)用手拿住小鋼球A，使細(xì)線恰好繃直，且與豎直方向成60°夾角。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.若無初速度自由釋放小鋼球，則小鋼球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動B.若無初速度自由釋放小鋼球，則小鋼球到達(dá)最低點(diǎn)時的速度大小為C.若使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則運(yùn)動過程中繩上拉力不變D.若使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則小鋼球的動能恒為Ek=mgL【答案】B【解析】【詳解】A．若無初速度自由釋放小鋼球，根據(jù)能量守恒，則小鋼球在豎直平面內(nèi)無法完成勻速圓周運(yùn)動，故A錯誤；B．若無初速度自由釋放小鋼球，根據(jù)動能定理，有解得小鋼球到達(dá)最低點(diǎn)時的速度大小為故B正確；C．若使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則運(yùn)動過程中繩上拉力大小不變，方向改變，故C錯誤；D．若使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則繩子對小球的拉力與重力的合力提供水平向心力，則解得小鋼球的動能恒為，故D錯誤；故選B。7.為測試一種彈簧緩沖裝置性能，研究人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將質(zhì)量均為m的兩物塊A、B輕輕放置在光滑水平面上，給B一個大小為v0、方向正對A的初速度，B和A發(fā)生完全非彈性碰撞，用高速攝像機(jī)拍攝得到A、B之間的相互作用時間為t?，F(xiàn)給A的右側(cè)安裝上彈簧（圖中未畫出），再次將B以相同的初速度滑向A，發(fā)生碰撞，用高速攝像機(jī)拍攝得到彈簧從開始壓縮到恢復(fù)原長所用時間為5t。下列說法正確的是（）A.發(fā)生完全非彈性碰撞前后，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.裝上彈簧后，彈簧在碰撞過程中的最大彈性勢能為C.發(fā)生完全非彈性碰撞后，A、B的總動能減小至初始時的D.裝上彈簧后，A在碰撞過程中所受的平均沖擊力大小減小至未安裝時的【答案】B【解析】【詳解】A．發(fā)生完全非彈性碰撞時，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能有損失，則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯誤；B．裝上彈簧后，彈簧在碰撞過程中當(dāng)兩物塊共速時彈簧具有彈性勢能最大，此時由動量守恒m則彈簧的最大彈性勢能為選項(xiàng)B正確；CD．發(fā)生完全非彈性碰撞后，由動量守恒mA、B的總動能減小至初始時的此時對物塊A由動量定理裝上彈簧后，將B以相同的初速度滑向A發(fā)生碰撞，到彈簧從開始壓縮到恢復(fù)原長的過程中解得碰后A的速度B的速度則碰撞過程對A由動量定理解得裝上彈簧后A在碰撞過程中所受的平均沖擊力大小減小至未安裝時的，選項(xiàng)CD錯誤。故選B。8.如圖甲，物體以一定的初速度從傾角為α=37°的固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動，上升的最大高度為3m。選地面為零勢能面，上升過程中，物體的機(jī)械能E機(jī)隨高度h的變化關(guān)系圖像如圖乙所示。重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則（）A.物體的質(zhì)量為m=0.8kgB.物體上升到最大高度后靜止C.物體上升過程中斜面對其支持力的沖量為零D.物體上升過程中動能和重力勢能相等的位置離地高度為1.875m【答案】D【解析】【詳解】A．物體到達(dá)最高點(diǎn)時，機(jī)械能為由圖知則物體的質(zhì)量故A錯誤；B．物體上升過程中，克服摩擦力做功，減少的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功解得則所以物體上升到最大高度后不能靜止。故B錯誤；C．由物體上升過程中斜面對其支持力的沖量沖量不為零，故C錯誤；D．物體上升過程中動能和重力勢能相等的位置離地高度為h，則解得故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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。9.2023年5月30日，我國自主研發(fā)的長征二號F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。神舟十六號飛船先進(jìn)入圓形的停泊軌道（I），后經(jīng)橢圓形的轉(zhuǎn)移軌道（II），到達(dá)圓形的中國空間站軌道（III），并與中國空間站組合體完成自主快速交會對接，如圖為其變軌過程簡化圖，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R，中國空間站軌道距地面的平均高度為h。則（）A.將神舟十六號發(fā)射到停泊軌道（I）上所需的發(fā)射速度小于7.9km/sB.轉(zhuǎn)移軌道的半長軸長度為C.進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道后，從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中，神舟十六號的速度減小D.中國空間站內(nèi)的宇航員可以漂浮，說明此時他們不受地球引力作用【答案】BC【解析】【詳解】A．因?yàn)橥２窜壍腊霃浇茷榈厍虬霃絉，所以將神舟十六號發(fā)射到停泊軌道(I)上所需的發(fā)射速度等于第一宇宙速度，故A錯誤；B．轉(zhuǎn)移軌道的半長軸長度為故B正確；C．進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道后，從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中，神舟十六號離地球越來越遠(yuǎn)，引力做負(fù)功，速度減小，故C正確；D．中國空間站的物品或宇航員可以漂浮，說明此時它們或他們的萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故D錯誤。故選BC。10.川青鐵路鎮(zhèn)江關(guān)至黃勝關(guān)段有望于2024年內(nèi)通車。假設(shè)某動車由靜止啟動后沿平直軌道行駛，發(fā)動機(jī)的功率恒為P，且行駛過程中受到的阻力大小恒定。已知動車的質(zhì)量為m，最高行駛速度為vm。下列說法正確的是（）A.動車啟動后先做加速度減小的加速運(yùn)動B.行駛過程中動車受到的阻力大小為PvmC.當(dāng)動車的速度大小為時，動車的加速度大小為D.從啟動到速度大小為vm的過程中，動車的牽引力所做的功為【答案】AC【解析】【詳解】A．由可知動車恒定功率加速過程中，動車的牽引力減小，由牛頓第二定律得可知行駛過程中受到的阻力大小恒定時加速度減小，動車啟動后先做加速度減小的加速運(yùn)動，故A正確；B．當(dāng)牽引力與阻力大小相等時，動車的速度最大，行駛過程中動車受到的阻力大小為故B錯誤；C．當(dāng)動車的速度大小為時，牽引力大小為由牛頓第二定律得解得動車的加速度大小為故C正確；D．從啟動到速度大小為vm的過程中，由動能定理得動車的牽引力所做的功故D錯誤。故選AC。11.現(xiàn)有如圖所示裝置，固定光滑水平硬桿距地面的高度為L，A為穿在固定光滑硬桿上的質(zhì)量為m的滑塊，質(zhì)量為m的硬質(zhì)小球B通過長也為L的細(xì)繩與A相連，初始時刻A、B均靜止，細(xì)繩恰好繃直并保持水平。水平光滑地面上有D、E兩輛上表面粗糙、質(zhì)量均為2m的小車，D的最右端放置一質(zhì)量為m的物塊C?，F(xiàn)釋放小球B，小球B擺到最低點(diǎn)時，繩子恰好斷裂，并且在斷裂之后，B立刻與C發(fā)生彈性碰撞，C最終恰好沒有滑離小車D。A從固定桿右端飛出后最終落在小車E上，A與E發(fā)生碰撞瞬間可認(rèn)為A立刻損失所有的豎直方向速度，但水平方向速度沒有損失，最終，A也沒有從小車E上滑離。已知D、E兩小車上表面高度相同，不計(jì)小車上表面距地面的距離，小車上表面與物體A、C間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.B到達(dá)最低點(diǎn)且還未與C碰撞的瞬間，其速度大小為B.小車D的長度為C.兩小車最終的相對速度大小為D.整個系統(tǒng)最終的機(jī)械能減少量為【答案】BD【解析】【詳解】A．由AB組成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒，則聯(lián)立可得故A錯誤；B．BC發(fā)生彈性碰撞，由于BC質(zhì)量相等，則速度交換，所以C最終恰好沒有滑離小車D，則解得，故B正確；C．對A和小車E有解得所以兩小車最終相對速度大小為故C錯誤；D．整個系統(tǒng)最終的機(jī)械能減少量為解得故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)探究題：本題共2小題，共15分。12.某同學(xué)用建筑工地上的重錘做成單擺，用來探究“單擺周期與哪些因素有關(guān)”這位同學(xué)進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)、讓重錘自由往返擺動，記錄數(shù)據(jù)如下表?；卮鹣铝袉栴}：序號擺長L/m重錘質(zhì)量/g擺幅/m周期/s11.3500.052.321.0500.082.031.01000.052.041.01000.082.050.7500051.7（1）實(shí)驗(yàn)序號2、4探究的是單擺周期跟_______________________（選填“擺長”“重錘質(zhì)量”或“擺幅”）的關(guān)系。（2）從本次實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：單擺周期由_______________________（選填“擺長”“重錘質(zhì)量”或“擺幅”）決定。（3）擺鐘是利用本實(shí)驗(yàn)的原理制成的。某一擺鐘變慢了，要調(diào)準(zhǔn)它，應(yīng)將擺鐘的擺長調(diào)___________________（選填“長”或“短”）【答案】（1）重錘質(zhì)量（2）擺長（3）短【解析】【小問1詳解】由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，在實(shí)驗(yàn)序號2、4中擺長和振幅都相同，重錘質(zhì)量不同，所以研究是周期跟重錘質(zhì)量的關(guān)系?！拘?詳解】周期在擺動幅度、質(zhì)量變化時，擺長不變，擺動的時間不變；只有在擺長改變了，周期才改變；所以可得結(jié)論：周期與擺長有關(guān)，與重錘質(zhì)量和擺動幅度無關(guān)。【小問3詳解】某一擺鐘變慢了，因周期受擺長的影響，鐘擺越長，擺動越慢，所以要調(diào)準(zhǔn)它即把擺長調(diào)短一些。13.物體在空間站中，由于完全失重，無法直接用天平測量其質(zhì)量。某興趣小組成員在觀看了“天宮課堂”中，航天員演示的“動量守恒實(shí)驗(yàn)”（如圖甲所示）之后，提出了一種利用動量守恒在空間站測質(zhì)量的設(shè)想（實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示）。在某次實(shí)驗(yàn)中，A、B兩個體積相同的鋼球置于實(shí)驗(yàn)平臺上，兩球之間放一質(zhì)量不計(jì)的壓縮并鎖定的輕質(zhì)彈簧，某時刻解除鎖定，A、B兩小球在同一直線上運(yùn)動，利用閃光頻率為10Hz的照相機(jī)獲取的一組頻閃照片，如圖丙所示。已知A球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)小球，其質(zhì)量為，B小球質(zhì)量為（待測，彈簧與A、B物體脫離后，靜止停留于原地）。（1）脫離彈簧后，小球A相對于空間站的地面做______運(yùn)動，速度大小為______（保留兩位有效數(shù)字）。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測算可得小球B的質(zhì)量大小是______kg（保留兩位有效數(shù)字）。（3）該實(shí)驗(yàn)搬到地面上，將兩小球放在光滑水平面上，利用上述實(shí)驗(yàn)______（選填“能”或“不能”）測量小球B的質(zhì)量?！敬鸢浮竣?勻速直線②.③.④.能【解析】【詳解】（1）[1]由丙圖可知，脫離彈簧后，小球A相對于空間站的地面做勻速直線運(yùn)動；[2]由照相機(jī)的頻率可知周期為則由圖可知，小球A速度大小為（2）[3]由圖可知，B的速度大小為由動量守恒可知代入數(shù)值可得（3）[4]該實(shí)驗(yàn)搬到地面上，將兩小球放在光滑水平面上，動量守恒依然成立，故能測出小球B的質(zhì)量。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)當(dāng)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。14.如圖，某老師保持用手掌平托質(zhì)量為m的粉筆盒（可視為質(zhì)點(diǎn)）的姿勢，使粉筆盒以速率v在豎直平面內(nèi)按順時針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，a、c分別為最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，b、d和圓心O等高，重力加速度大小為g。（1）求粉筆盒在c點(diǎn)受到手掌支持力的大??；（2）求粉筆盒從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中所受重力的沖量。【答案】（1）；（2），豎直向下【解析】【詳解】（1）在最高點(diǎn)，粉筆盒受到手的支持力方向向上，受到重力，方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可得解得（2）根據(jù)題意可知粉筆盒從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中運(yùn)動時間為則粉筆盒從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中所受重力的沖量為豎直向下。15.在學(xué)習(xí)萬有引力定律的課堂上，某中學(xué)的學(xué)科小組了解到牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運(yùn)動來檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”。已知引力常量為G，關(guān)于“月地檢驗(yàn)”，該學(xué)科小組進(jìn)行了如下討論：（1）通過實(shí)驗(yàn)測量得到：在地表以大小為v0的初速度豎直上拋一物體，最大上升高度為h，忽略空氣阻力以及地表各處重力加速度的差異，求地表的重力加速度大小g；（2）查閱資料得知月球繞地球的運(yùn)動可看作是以地心為圓心的勻速圓周運(yùn)動，且月球公轉(zhuǎn)周期為T，月球軌道半徑為r，求月球的向心加速度大小a；（3）查閱資料得知地球的半徑為R，忽略地球自轉(zhuǎn)，在（1）、（2）的