陜西省咸陽彩虹中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末聯(lián)考試題含解析

陜西省咸陽彩虹中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末聯(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(qǐng)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(hào)。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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，半徑為R的圓弧軌道固定在水平地面上，軌道由金屬凹槽制成，可視為光滑軌道。在軌道右側(cè)的正上方將金屬小球A由靜止釋放，小球靜止時(shí)距離地面的高度用hA表示，對(duì)于下述說法中正確的是A．只要小球距地面高度hA≥2R，小球便可以始終沿軌道運(yùn)動(dòng)并從最高點(diǎn)飛出B．若hA=R，由于機(jī)械能守恒，小球在軌道上上升的最大高度為RC．適當(dāng)調(diào)整hA，可使小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若小球能到最高點(diǎn)，則隨著hA的增加，小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力也增加2、(本題9分)如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時(shí)為止，則小球在上升過程中（）A．小球動(dòng)能減為零時(shí)，重力勢(shì)能最大B．小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能最大C．小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢(shì)能為零D．小球的動(dòng)能先減小后增大3、某興趣小組探究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電液體電阻變化規(guī)律與金屬電阻相同.如圖所示，將橫截面積之比為3:5，長度相同的兩段玻璃管注滿相同的鹽水，封閉構(gòu)成鹽水柱a和b并聯(lián)接入電路中，忽略溫度對(duì)電阻的影響，則下列說法正確的是A．鹽水柱a和b電阻之比為3:5B．通過鹽水柱a和b電流之比為3:5C．鹽水柱a和b中自由電荷移動(dòng)速率之比3:5D．電路穩(wěn)定時(shí)鹽水柱中電場強(qiáng)度處處為零4、“嫦娥四號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要24小時(shí)）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動(dòng)能減小，機(jī)械能減小D．衛(wèi)星動(dòng)能減小，機(jī)械能增大5、(本題9分)如圖所示．腳盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，放在盤面上的一小物塊隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小物塊的受力情況，下列說法中正確的是（）A．只受重力和支持力B．受重力、支持力和壓力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力，摩擦力和向心力6、(本題9分)如下圖所示，是一個(gè)半徑為R的中國古代八卦圖，中央S部分是兩個(gè)半圓，練功人從A點(diǎn)出發(fā)沿相關(guān)路線進(jìn)行(不能重復(fù))，在最后又到達(dá)A點(diǎn)．求在整個(gè)過程中，此人所經(jīng)過的最大路程和最大位移分別為()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R7、(本題9分)2018年5月21日5點(diǎn)28分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約40萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，下列判斷正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期大于10天B．運(yùn)動(dòng)周期小于10天C．近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大D．近地點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大8、(本題9分)一根長為L，質(zhì)量不計(jì)的輕桿，輕桿的中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，輕桿可以帶著球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，若開始時(shí)輕桿處于水平位置，并由靜止釋放，如圖所示．當(dāng)桿下落到豎直位置時(shí)（）A．外端小球的速率為B．外端小球的機(jī)械能減少mgLC．中點(diǎn)小球的機(jī)械能減少mgLD．每個(gè)小球的機(jī)械能都不變9、(本題9分)如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1=2m/s順時(shí)針運(yùn)行，質(zhì)量m=2.0kg的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處以初速度v2=4m/s向左滑上傳送帶，若傳送帶足夠長，已知物塊與傳送帶間摩擦因數(shù)為0.4，，下列判斷正確的是A．物體離開傳送帶速度大小為2m/sB．物體離開傳送帶速度大小為4m/sC．摩擦力對(duì)物塊做的功為-12JD．系統(tǒng)共增加了12J的內(nèi)能10、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物塊A和足夠長的木板B疊放在光滑水平面上，t=0時(shí)刻，木板B受到水平向右的拉力F作用，0~4s內(nèi)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，木板B加速度a與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。若物塊A與木板B間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取10m/s2。則A．木板B的質(zhì)量為1kgB．物塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C．2s~4s內(nèi)，物塊A的加速度隨時(shí)間均勻增大D．2s~4s內(nèi)，物塊A的速度隨時(shí)間均勻增大11、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)共有5顆地球同步軌道衛(wèi)星（軌道高度大約36000千米），3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，27顆中圓軌道衛(wèi)星（軌道高度大約21500千米）共計(jì)35顆衛(wèi)星，預(yù)計(jì)2020年將實(shí)現(xiàn)35顆北斗衛(wèi)星全部發(fā)射并全球組網(wǎng)，具備服務(wù)全球的能力．2018年2月12日13時(shí)0，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以一箭雙星方式成功發(fā)射的第二十八、第二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，屬于中圓地球軌道衛(wèi)星．對(duì)于中圓軌道衛(wèi)星A．比同步衛(wèi)星角速度大B．比同步衛(wèi)星加速度小C．運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．周期小于24h12、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下,滑到底端時(shí)的速度為2m/s(取g=10m/s2),關(guān)于力對(duì)小孩做的功,以下結(jié)果正確的是()A．重力做的功為500J；B．合外力做功為50J；C．克服阻力做功為50J；D．支持力做功為450J；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)探究做功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用如圖所示的裝置，通過數(shù)根相同的橡皮條、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和光滑板面，來探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關(guān)系。每次改變橡皮條的根數(shù)，將小車?yán)降墓饣迕嫦嗤恢糜伸o止釋放。得到數(shù)據(jù)如表所示，則下述說法中正確的是（______）ABC橡皮條數(shù)速度速度的平方21.001.0041.411.9961.732.9982.004.00A．利用改變橡皮條的根數(shù)來改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加B．改變橡皮條的根數(shù)重新做的這4次實(shí)驗(yàn)，必須不斷改變板面與水平面的傾角C．從表格A列和B列對(duì)比，可以判斷在誤差允許范圍內(nèi)，橡皮條做功與小車速度成正比例關(guān)系D．從表格A列和C列對(duì)比，可以判斷在誤差允許范圍內(nèi)，橡皮條做功與小車速度平方成正比例關(guān)系14、（10分）(本題9分)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放．（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，下列測量工具中必需的是__________（填對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)）A．毫米刻度尺B．天平C彈簧秤D．秒表（2）已知小球的質(zhì)量大于小球的質(zhì)量，碰撞過程為彈性碰撞，、、為落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式__________（用、及圖中字母表示）成立，可說明兩球在碰撞中動(dòng)量守恒．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)高h(yuǎn)=1m的光滑圓弧軌道A點(diǎn)，以速度v0=4m/s的初速度沿軌道下滑，并進(jìn)入BC軌道，如圖所示．已知BC短動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，取g=10m/s2,，求（1）物體從A到B運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能是否守恒？（2）物體滑至B點(diǎn)時(shí)的速度vB；（3）物體最后停止在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置上？16、（12分）利用萬有引力定律可以測量天體的質(zhì)量．（1）測地球的質(zhì)量英國物理學(xué)家卡文迪許，在實(shí)驗(yàn)室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測量出了引力常量的數(shù)值，他把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G．若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求地球的質(zhì)量．（2）測“雙星系統(tǒng)”的總質(zhì)量所謂“雙星系統(tǒng)”，是指在相互間引力的作用下，繞連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)星球A和B，如圖所示．已知A、B間距離為L，A、B繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期均為T，引力常量為G，求A、B的總質(zhì)量．（3）測月球的質(zhì)量若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”．已知月球的公轉(zhuǎn)周期為T1，月球、地球球心間的距離為L1．你還可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的質(zhì)量．17、（12分）(本題9分)如題圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m．一輕質(zhì)彈簧的左端固定在墻M上，右端連接一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊．開始時(shí)滑塊靜止在P點(diǎn)，彈簧正好處于原長．現(xiàn)水平向左推滑塊壓縮彈簧，使彈簧具有一定的彈性勢(shì)能Ep，然后釋放滑塊，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA=3.0m/s．已知水平軌道MP部分是光滑的，滑塊與水平軌道PB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，PB=1.0m，取g=l0m/s1．求：（1）滑塊在圓弧軌道起點(diǎn)B的速度vB．（1）滑塊由A點(diǎn)拋出后，落地點(diǎn)與A點(diǎn)間的水平距離x．（3）若要求滑塊過圓弧軌道最高點(diǎn)A后，落在水平面PB段且最遠(yuǎn)不超過P點(diǎn)，求彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)具有的彈性勢(shì)能Ep的范圍．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

A.若小球恰好能到圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，由，，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，，解得：hA=R；選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.若hA=R<R，小球不能上升到最高點(diǎn)，小球A在到達(dá)最高點(diǎn)前離開軌道，有一定的速度，由機(jī)械能守恒可知，A在軌道上上升的最大高度小于R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.C.小球從最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落R高度時(shí)，水平位移的最小值為，所以小球落在軌道右端口外側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D.在最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律：，即，則若小球能到最高點(diǎn)，則隨著hA的增加，到達(dá)最高點(diǎn)的速度增加，則小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力也增加，選項(xiàng)D正確。2、A【解析】

根據(jù)小球的受力情況分析小球速度如何變化，判斷小球的動(dòng)能如何變化，確定小球的動(dòng)能最大時(shí)彈簧勢(shì)能是否為零．【詳解】小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，故動(dòng)能最小時(shí)，勢(shì)能最大，A正確；彈力與重力大小相等時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧仍然被壓縮，彈簧的彈力不等于零，彈性勢(shì)能不等于零，BC錯(cuò)誤；將力F撤去小球?qū)⑾蛏蠌椘鸬倪^程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，小球的速度先增大后減小，小球的動(dòng)能先增大后減小，D錯(cuò)誤．3、B【解析】

A.根據(jù)電阻定律可知，橫截面積之比為3:5，電阻之比為5:3，故A錯(cuò)誤；B.兩個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓相同，由歐姆定律得電流之比為3:5，故B正確；C.由電流的微觀表達(dá)式I=nesv，結(jié)合電流與橫截面積關(guān)系可知電荷移動(dòng)速率之比1:1，故C錯(cuò)誤；D.導(dǎo)體中自由電荷在電場力作用下沿力的方向定向運(yùn)動(dòng)形成持續(xù)電流，電場強(qiáng)度不為零，故D錯(cuò)誤.4、B【解析】

萬有引力提供向心力：解得：AB．根據(jù)題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時(shí)軌道”變軌為“48小時(shí)軌道”和從“48小時(shí)軌道”變軌為“72小時(shí)軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運(yùn)行周期增大，運(yùn)行軌道半徑增大，運(yùn)行線速度減小，角速度減小，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點(diǎn)火加速，動(dòng)能變大，機(jī)械能增大，故CD錯(cuò)誤。5、C【解析】試題分析：對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析，分析時(shí)按照重力彈力摩擦力的順序，并且找一下各力的施力物體，再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知道是哪些力提供了向心力，即可得知各選項(xiàng)的正誤．解：小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力．選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤．故選C．6、C【解析】

路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，沿圖中路線走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；當(dāng)人離A點(diǎn)最遠(yuǎn)的時(shí)候，位移最大，所以當(dāng)人在C點(diǎn)的時(shí)候，離A最遠(yuǎn)，此時(shí)的位移是最大的，即為2R，故C正確；故選C．點(diǎn)睛：位移是指從初位置到末位置的有向線段，位移的大小只與初末的位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)；路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度.7、AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律可知：，則，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能守恒，則近地點(diǎn)的機(jī)械能與遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.8、AC【解析】

A.兩球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)v=rω知，兩球的線速度大小之比為1:2，設(shè)桿的中點(diǎn)小球的速度為v，則外端小球的速度為2v，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：mgL+mg?=+解得：v=，則外端小球的速率為：v′=2v=，故A正確；BCD.外端小球的重力勢(shì)能減小量為mgL，動(dòng)能增加量為：=mgL，則外端小球機(jī)械能增加mgL，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒知，中點(diǎn)小球的機(jī)械能減小mgL.可知兩球的機(jī)械能都在變化．故BD錯(cuò)誤，C正確．故選AC.9、AC【解析】

AB、小物塊先向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后小物塊向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度增加到與皮帶相等時(shí)，摩擦力消失，最后以2m/s向右做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)動(dòng)能定理，摩擦力對(duì)物塊做的功等于木塊動(dòng)能的減少量：，故C正確；D、小物塊先向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)加速度大小為，物塊與傳送帶的相對(duì)位移為：，小物塊向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)物塊與傳送帶間的相對(duì)位移：，故系統(tǒng)增加的熱量為：，故D錯(cuò)誤；故選AC．【點(diǎn)睛】物體先受到向右的摩擦力，小物塊先向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后向右勻加速，當(dāng)速度增加到與皮帶相等時(shí)，一起向右勻速，摩擦力消失．10、AD【解析】

A.由圖可知，在0-2s內(nèi)木板B和物塊A一起加速運(yùn)動(dòng)，則對(duì)AB整體，由牛頓第二定律：F=(M+m)a，將F=3N，a=2m/s2，解得M=1kg，選項(xiàng)A正確；B.2s后，物塊與木板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，由圖可知，4s時(shí)F=6N，此時(shí)木板的加速度為5m/s2，則對(duì)木板：，解得μ=0.2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2s~4s內(nèi)，物塊A受大小不變的滑動(dòng)摩擦力作用，則其加速度a=μg，不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.2s~4s內(nèi)，物塊A的速度v=at=μgt，隨時(shí)間均勻增大，選項(xiàng)D正確。11、AD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，得：得v=，a=，ω=，T=2π；由于中圓地球軌道衛(wèi)星離地面高度比同步衛(wèi)星要低，即軌道半徑比同步衛(wèi)星要小，比地球的半徑要大，則比同步衛(wèi)星角速度大，比同步衛(wèi)星加速度大，比同步衛(wèi)星周期小，即周期小于24h；運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故AD正確，BC錯(cuò)誤；故選AD.【點(diǎn)睛】關(guān)于做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星類問題，關(guān)鍵是建立模型，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，進(jìn)行定性分析．12、AB【解析】

小孩從靜止開始下滑的過程中，重力做功WG=mgh=25×10×2J=500J，A正確；支持力不做功為零，D錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做的功等于動(dòng)能的變化量，則W合=12m故本題選AB。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AD【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為

W

，用2根橡皮筋做功記為

W

，用4根橡皮筋做功記為

2W

，從而回避了直接求功的困難，利用改變橡皮條的根數(shù)來改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加，

故A正確；B.改變橡皮條的根數(shù)重新做的這4次實(shí)驗(yàn)，必須保證板面與水平面的傾角不變，將小車?yán)较嗤恢糜伸o止釋放

，如此才能保證

做功數(shù)值

成

倍數(shù)增加

，

故B錯(cuò)誤；CD.從表格A列和C列對(duì)比，可以判斷在誤差允許范圍內(nèi)，橡皮條做功與小車速度平方成正比例關(guān)系，故C錯(cuò)誤，D正確。14、(1)AB(2)【解析】

（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球拋出點(diǎn)的高度相同，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，若小球AB的質(zhì)量分別為m1、m2，則：m1v0=m1v1+m2v2，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t，得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，則m1?OP=m1?OM+m2?ON；則實(shí)驗(yàn)中要測量小球的質(zhì)量和平拋運(yùn)動(dòng)的的水平射程，需要的測量工具是：毫米刻度尺和天平，故選AB.（2）由（1）的分析可知，若關(guān)系式m1?OP=m1?OM+m2?ON成立，可說明兩球在碰撞中動(dòng)量守恒．【點(diǎn)睛】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律中，學(xué)會(huì)在相同高度下，利用水平射程來間接測出速度的方法，掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的