浙江省寧波市余姚中學2024年物理高一下期末聯(lián)考試題含解析

浙江省寧波市余姚中學2024年物理高一下期末聯(lián)考試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)在光滑的水平面上，有A、B兩個小球向右沿同一直線運動，取向右為正方向，兩球的動量分別為pA＝5kgm/s，pB＝7kgm/s，如圖所示．若兩球發(fā)生正碰，則碰后兩球的動量增量ΔpA、ΔpB可能是A．ΔpA＝3kgm/s，ΔpB＝3kgm/sB．ΔpA＝－3kgm/s，ΔpB＝3kgm/sC．ΔpA＝3kgm/s，ΔpB＝－3kgm/sD．ΔpA＝－10kgm/s，ΔpB＝10kgm/s2、(本題9分)鷹在高空中盤旋時，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如圖所示。當翼面與水平面成θ角并以速率v勻速水平盤旋時的半徑為A．R=v2gcosθ B．3、(本題9分)如圖所示，一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質量相等的小球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是()A．A球的角速度等于B球的角速度B．A球的線速度大于B球的線速度C．A球的運動周期小于B球的運動周期D．A球對筒壁的壓力大于B球對筒壁的壓力4、(本題9分)如圖所示，質量相同的甲、乙兩小球用長度不等的線分別懸掛于等高的O1和O2兩點，將兩球拉起使線伸直呈水平狀態(tài)后無初速釋放，則兩球到達最低點時具有相同的()A．速度B．機械能C．重力勢能D．動能5、(本題9分)關于曲線運動、平拋運動、圓周運動,以下說法中正確的是()A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．平拋運動是典型的勻變速曲線運動C．勻速圓周運動是速度不變的圓周運動D．勻速圓周運動的向心力始終保持不變6、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高．一個質量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量7、(本題9分)空中某點，將兩個相同小球同時以相同的初速度V水平拋出、豎直上拋，則從拋出到落地，設地面為零勢面，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．豎直向上拋的小球在下落過程中重力勢能的變化量最大B．兩個小球落地的速度大小相同C．落地時重力的瞬時功率相同，方向都是豎直向下D．平拋的小球，其重力的平均功率最大8、(本題9分)同步衛(wèi)星A的運行速率為V1，向心加速度為a1，運轉周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉的線速度為V2，向心加速度為a2，運轉周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星C的速率為V1，向心加速度為a1，動轉周期為T1．比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a1 D．a(chǎn)1>a1>a29、在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動能相等的是()A．甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的一半C．甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動10、(本題9分)質量相同的小球A和B分別懸掛在長為L和2L不伸長的繩的末端，將繩的另一端懸掛在等高的天花板上，如圖將小球拉直至水平位置，從靜止釋放，則當兩球達到最低點時A．速度一樣大B．動能一樣大C．機械能一樣大D．所受的拉力一樣大二、實驗題11、（4分）(本題9分)利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗：(1)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的_______；A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測出它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點周期為T，重物質量為m。從打O點到達B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=_________，動能變化量△EK=_________；(3)大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v2=2gh計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法12、（10分）(本題9分)（1）為了研究平拋運動的規(guī)律，設計如圖甲、乙的實驗。在圖乙所示的實驗中，小錘打擊彈簧片C，C向前推動小鋼球A具有水平初速度，使A做平拋運動，同時松開小鋼球B，使B做自由落體運動，結果兩球同時落地。A、B兩球同時落地，說明A球________________________。在圖甲所示實驗中，將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度同時從兩軌道的下端射出，將觀察到___________現(xiàn)象。說明A球________________________。（2）在“研究平拋物體運動”的實驗中，某同學記錄了運動軌跡上三點A、B、C，如右圖所示，以A為坐標原點，建立坐標系，各點坐標值已在圖中標出，則小球平拋的初速度大小為_______，小球經(jīng)過B點的速度大小為_______。三、計算題：解答應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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)已知小船在靜水中的速度為5m/s，水流速度為3m/s，河寬度為600m，求：（1）若要使小船最短時間過河，最短時間為多少？（2）若要小船到最短位移過河，過河時間為多少？14、（14分）宇航員發(fā)現(xiàn)一未知天體，爾將星球的質量、密度等信息傳邋回地面，字航員只有一塊秒表和一個彈簧測力計，他站在星球上隨顯球轉了一圈測得時間為，又用彈簧秤測同一質量為m的物體的重力，在“兩極”為F，在“赤道”上的讀數(shù)是其“兩極”處的90%，萬有引力常量為G，求：(1)該顯球的密度和質量；(2)當宇航員在該星球“赤道”上時，有一顆繞該星球表面附近勻速轉動的行星，其轉動周期為T，己知T<，若此時剛好在他的正上方，則過多久該行星再次出現(xiàn)在他的正上方?15、（13分）宇航員站在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球．經(jīng)過時間t，小球落到星球表面，測得拋出點與落地點之間的距離為L．若拋出時的初速度增大到2倍，則拋出點與落地點之間的距離為．已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常量為G，求該星球的質量M．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

A.兩球碰撞過程,系統(tǒng)的動量守恒,兩球動量變化量應大小相等,方向相反,若△PA=3kg?m/s,△PB=3kg?m/s，違反了動量守恒定律，不可能，故A錯誤．B.根據(jù)碰撞過程動量守恒定律,如果△pA=?3kg?m/s、△pB=3kg?m/s,所以碰后兩球的動量分別為p′A=2kg?m/s、p′B=10kg?m/s，根據(jù)碰撞過程總動能不可能增加，是可能發(fā)生的，故B正確．C.根據(jù)碰撞過程動量守恒定律,如果△pA=3kg?m/s、△pB=?3kg?m/s,所以碰后兩球的動量分別為p′A=8kg?m/s、p′B=4kg?m/s，由題，碰撞后，兩球的動量方向都與原來方向相同，A的動量不可能沿原方向增大，與實際運動不符，故C錯誤．D.如果△pA=?10kg?m/s、△pB=10kg?m/s,所以碰后兩球的動量分別為p′A=?5kg?m/s、p′B=17kg?m/s，可以看出，碰撞后A的動能不變，而B的動能增大，違反了能量守恒定律，不可能．故D錯誤．故選C．【名師點睛】當A球追上B球時發(fā)生碰撞，遵守動量守恒．由動量守恒定律和碰撞過程總動能不增加，進行選擇．2、B【解析】

分析鷹的受力情況，由重力和機翼升力的合力提供向心力，作出鷹的受力圖，由牛頓第二定律列式分析。【詳解】鷹在高空中盤旋時，對其受力分析，如圖：根據(jù)翼面的升力和其重力的合力提供向心力，得：mgtan化簡得：R=vA．R=vB．R=vC．R=vD．R=v【點睛】本題主要考查了基本的圓周運動的應用，較為簡單。3、B【解析】

小球A和B緊貼著內壁分別在水平面內做勻速圓周運動.小球在軌道上受力如圖所示：因為A和B的質量相同,小球A和B在兩處的合力相同,即它們做圓周運動時的向心力是相同的即：因為球A運動的半徑大于B球的半徑,F和m相同時,半徑大的角速度小，故A錯誤；再由向心力的計算公式因為球A運動的半徑大于B球的半徑,F和m相同時,半徑大的線速度就大，故B正確；由周期公式,所以球A的運動周期大于球B的運動周期,故C錯誤；根據(jù)受力可知軌道施加的支持力由于質量和夾角都相等，所以受到的支持力也相等，根據(jù)牛頓第三定律可知球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力,故D錯誤；故選B4、B【解析】

兩球開始下落時處于同一高度，具有相同的重力勢能，兩球下落過程中機械能守恒，在任何時刻兩球的機械能都相同。因此，兩球到達最低點時，機械能相等。但由于擺長不同，小球到達最低點時的重力勢能不同，所以動能不同，速度不同，則ACD錯誤，B正確。故本題選B。5、B【解析】

A、B項：曲線運動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線，平拋運動合力恒定，是典型的勻變速運動曲線運動，故A錯誤，B正確；C項：勻速圓周運動的速度方向不斷改變，一定是變速運動，故C錯誤；D項：勻速圓周運動的向心力大小不變，方向時刻改變，故D錯誤。6、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉化情況，要抓住小球通過A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．7、BD【解析】A、豎根據(jù)個功能關系可知：重力勢能的變化等于重力做功，重力的功與高度差有關，由于小球拋出點與落地點的高度相同，重力做功相同，則小球重力勢能的變化量相等，故A錯誤

B、小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機械能守恒，落地時動能相等，故可得到落地時速度大小相等，故B正確；

C、根據(jù)瞬時功率表達式，平拋運動重力的瞬時功率最小，豎直上拋的小球落地時的瞬時功率大，同時瞬時功率為標量，沒有方向，故C錯誤；

D、根據(jù)重力做功公式W=mgh可知，兩個小球重力做功相同，落地的時間不同，豎直上拋時間最長，平拋的時間短，所以運動過程中，兩個小球重力做功的平均功率不同，平拋的平均功率大，故D正確．點睛：本題關鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機械能守恒，然后結合平均功率和瞬時功率的相關公式列式分析判斷．8、AD【解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉同步，所以T3＝T2．根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T3．故A正確．B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式v，所以V3＞V2，故B錯誤．CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式a，得a3＞a2，同步衛(wèi)星3與人造衛(wèi)星3，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛頓第二定律，可知a3＞a3．故C錯誤、D正確．故選AD．9、AD【解析】

根據(jù)動能的表達式可知：A.甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的相等，故A符合題意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故B不符合題意．C.甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故C不符合題意．D.質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動，動能是標量，甲的動能與乙的相等，故D符合題意．10、CD【解析】A、小球從水平方向下落到豎直方向，由機械能守恒可得：所以，故A錯誤；B、由于兩條繩的長度不相等由可知在最低點時動能不相等，故B錯；C、兩個小球有相同的質量并且初狀態(tài)在同一高度處于靜止狀態(tài)，所以兩球初狀態(tài)的機械能相等，小球A、B在下落的過程中只有重力做功，所以A、B機械能都是守恒的，則當兩球達到最低點時，具有相同的機械能，故C正確；D、在最低點由牛頓第二定律且知T=3mg,故D正確；本題選：CD點睛：利用機械能守恒求最低點的速度，并根據(jù)牛頓第二定律求解繩子的拉力。二、實驗題11、A-mghB【解析】

(1)驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故選選項A；(2)從打O點到打B的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp=-mghB，B(3)實驗中重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，故選項C正確。12、豎直方向是自由落體運動兩球發(fā)生碰撞水平方向是勻速直線運動1m/s5m/s【解析】（1）用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面，知A球豎直方向上的運動規(guī)律與B球相同，即平拋運動豎直方向上做自由落體運