廣東省肇慶市2023-2024學年高一下學期期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1肇慶市2023—2024學年第二學期高一年級期末教學質(zhì)量檢測物理注意事項：1.本試卷共100分，考試時間75分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上?；卮疬x擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.肇慶市5A級景區(qū)鼎湖山寶鼎園的九龍青銅寶鼎，被譽為“天下第一大鼎”。游客將用紅布包裹的小球斜向上拋入鼎中祈福。忽略空氣阻力，則拋在空中的小球（）A.速度方向不斷改變B.加速度方向不斷改變C.運動到最高點時速度為零D.只要拋出時速度足夠大，就一定能落入鼎中〖答案〗A〖解析〗A．斜拋運動速度方向不斷改變，故A正確；B．斜拋運動只受重力不變，根據(jù)牛頓第二定律，加速度不變，故B錯誤；C．小球運動到最高點時速度方向為水平方向，不為零，故C錯誤；D．拋出速度足夠大，若與豎直方向夾角過小，則不一定能落入鼎中，故D錯誤。故選A2.某地防汛演練中，戰(zhàn)士駕駛小船進行救援，河岸是平直的，河寬120m。船在靜水中的速度為4m/s，水流速度為3m/s，下列說法正確的是（）A.若小船渡河的位移最短，則渡河時間為30sB.調(diào)整船頭的方向，小船渡河的時間可能為40sC.調(diào)整船頭的方向，小船在河水中的合速度可能達到10m/sD.若船頭方向始終垂直于河岸渡河，則渡河位移為120m〖答案〗B〖解析〗AD．若船頭垂直于河岸渡河，則時間最短，最短時間為30s，此時位移不是最短，垂直河岸方向位移為120m，沿河岸方向位移為x=3×30m=90m合位移為故AD錯誤；B．若調(diào)整船頭方向，船速與河岸垂直時，渡河時間最短為小船渡河的時間可能為40s，故B正確；C．根據(jù)速度的合成原理，小船在河水中的速度范圍為1m/s<v<7m/s故C錯誤。故選B。3.摩天輪是廣大游客喜愛的游樂設(shè)施。一質(zhì)量為50kg的游客坐在乘坐艙內(nèi)隨轉(zhuǎn)輪一起做勻速圓周運動，已知該游客到轉(zhuǎn)軸中心的距離為60m，游客繞轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動的角速度ω=0.01rad/s，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.游客在乘坐摩天輪過程中的加速度不變B.游客在乘坐摩天輪過程中的線速度不變C.游客在最低點時的向心力大小為0.3ND.游客的向心力總是由游客的重力和乘坐艙對其支持力的合力提供〖答案〗C〖解析〗A．由于向心力方向不斷變化，故加速度方向變化，故A錯誤；B．游客的線速度方向不斷改變，故B錯誤；C．游客向心力大小恒定，大小為F=mω2R=0.3N故C正確；D．摩天輪做勻速圓周運動，合力指向圓心，而游客的重力和乘坐艙對游客的支持力沿豎直方向，不可能總是由它們的合力提供向心力，故D錯誤。故選C。4.一次校運會上，小明以2.00m的成績奪得男子跳高冠軍。另一位同學想估算一下小明起跳時的豎直速度：他根據(jù)人體比例，認為小明起跳時重心離地約1m，越過橫桿時，重心比橫桿高約0.25m，重力加速度g取10m/s2。由此可估算出小明起跳時的豎直速度約為（）A.7m/s B.6m/s C.5m/s D.4m/s〖答案〗C〖解析〗小明在豎直方向可視作豎直上拋運動，其重心上升高度h=（2-1+0.25）m=1.25m運用逆向思維，從起跳到最高點在豎直方向的運動可視為自由落體運動，由v2=2gh可得v=5m/s故選C。5.陰歷，也稱太陰歷、月亮歷，是以月球繞地球轉(zhuǎn)動規(guī)律制定的，其起源大約在夏商時期，是我國傳統(tǒng)歷法之一、若已知月球環(huán)繞地球的公轉(zhuǎn)周期為T，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，并認為月球繞地球做勻速圓周運動，由以上信息可以推算出（）A.月球繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑B.月球與地球之間引力C.地球的密度D.地球表面的重力加速度〖答案〗A〖解析〗A．月球繞地球做勻速圓周運動，地月間的引力提供向心力，即可知可算出軌道半徑r，A正確；B．由于不知道月球質(zhì)量，地月之間的萬有引力不能得出，B錯誤；CD．地球的半徑未知，不能求出地球的密度和地球表面的重力加速度，CD錯誤。故選A。6.一升降機箱底部裝有若干個彈簧，為測試其性能，讓升降機吊索在空中斷開，忽略摩擦和空氣阻力的影響，則升降機從彈簧下端接觸地面到第一次下降到最低點的過程中（）A.升降機的速度不斷減小B.升降機的機械能先增大后減小C.升降機和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能不斷減小D.彈簧的彈性勢能不斷增大〖答案〗D〖解析〗A．升降機從彈簧下端觸地到第一次下降到最低點的過程中，重力大于彈力時，做加速運動，重力小于彈力時，做減速運動。即升降機的速度先增大后減小。故A錯誤；BCD．彈簧彈力對升降機做負功，其機械能一直減小，彈簧的彈性勢能不斷增大，升降機和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。故BC錯誤；D正確。故選D。7.2024年4月26日，神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”，與神舟十七號航天員乘組順利會師?？臻g站繞地球運行時，可看作勻速圓周運動，其運行周期約為90分鐘。下列說法正確的是（）A.空間站繞地球運行時的線速度大于7.9km/sB.空間站繞地球運行時的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為1：C.空間站繞地球運行時的線速度與地球同步衛(wèi)星的線速度之比約為：1D.由于太空中稀薄氣體的影響，空間站繞地球運行時，其環(huán)繞軌道會越來越低，環(huán)繞速率越來越小〖答案〗C〖解析〗A．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是圍繞地球做圓周運動的物體的最大速度，所以空間站繞地球運行時的線速度小于7.9km/s，A錯誤；B．由開普勒第三定律代入空間站和地球同步衛(wèi)星的周期，可解得軌道半徑之比約為，B錯誤；C．由萬有引力提供向心力得故解得線速度之比約為，C正確；D．空間站受到阻力影響，軌道會變低，根據(jù)可知變軌后環(huán)繞速度會大于初始環(huán)繞速度，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.2024年4月肇慶局部地區(qū)出現(xiàn)了冰雹。現(xiàn)將冰雹下落過程做如下簡化：一顆質(zhì)量為4g的冰雹，從離地高2km處由靜止沿直線落下，下落過程中受到的阻力與其速度大小的平方成正比。若到達地面前已勻速，其速度大小為20m/s，與地面相互作用后碎裂且不反彈，已知冰雹與地面作用的時間為0.01s，g取10m/s2。下列說法正確的是（）A.冰雹在空中勻速下落過程中重力的沖量為零B.冰雹在空中下落過程中克服空氣阻力做功0.8JC.冰雹與地面作用過程中合力的沖量大小為0.08N·sD.冰雹與地面間的平均作用力大小約為8N〖答案〗CD〖解析〗A．根據(jù)可知冰雹在空中勻速下落過程中重力的沖量不為零，故A錯誤；B．根據(jù)動能定理可得解得冰雹在空中下落過程中克服空氣阻力做功為故B錯誤；C．與地面作用過程中，以豎直向上為正方向，由動量定理可得可知冰雹與地面作用過程中合力的沖量大小為0.08N·s，故C正確；D．冰雹與地面作用過程，以豎直向上為正方向，由動量定理可得可得冰雹與地面間的平均作用力大小為故D正確。故選CD。9.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其圖像如圖所示。已知該汽車的質(zhì)量為2×103kg，受到的阻力恒為車重力的0.1倍，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.前5s內(nèi)，汽車的功率不斷增大B.汽車從5s末到剛達到最大速度的過程中，汽車的牽引力逐漸減小C.汽車的最大速度為30m/sD.汽車從啟動到達到最大速度的過程中，牽引力做的功為1.5×105J〖答案〗ABC〖解析〗A．前5s內(nèi)汽車做勻加速直線運動，則牽引力不變，速度不斷增大，由可知汽車的功率不斷增大，A正確；B．時，汽車的功率達到額定功率，此后速度一直增大，由可知汽車從5s末到剛達到最大速度的過程中，汽車的牽引力不斷減小，B正確；C．由圖像可知前5s內(nèi)汽車的加速度大小為2m/s2，由以及牛頓第二定律解得牽引力5s末達到額定功率當牽引力等于阻力時速度達到最大值，由解得最大速度C正確；D．前5s內(nèi)位移為牽引力做功此時汽車沒有達到最大速度，牽引力還將繼續(xù)做功，故D錯誤。故選ABC。10.如圖所示，木塊置于光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平向右射向木塊，穿出木塊時子彈的速度為，木塊的速度為。設(shè)子彈穿過木塊的過程中木塊對子彈的阻力始終保持不變，下列說法正確的是（）A.木塊的質(zhì)量為3mB.子彈穿過木塊的過程中，系統(tǒng)損失的動能為C.若將木塊固定，子彈仍以相同速度水平射向木塊，子彈穿出時速度小于D.若將木塊固定，子彈仍以相同速度水平射向木塊，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能小于〖答案〗AB〖解析〗AB．子彈擊穿木塊的過程，有解得M=3m故AB正確；D．若將木塊固定，子彈與木塊的相對位移不變，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能即減少的動能仍為。故D錯誤；C．由能量守恒可得解得故C錯誤。故選AB。三、實驗題：本題共2小題，共16分。請將〖答案〗填在答題卡上相應(yīng)的位置。11.如圖所示的裝置可以用來探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力大小與哪些因素有關(guān)。兩個變速塔輪通過皮帶連接，半徑分別為Ra和Rb，選變速塔輪上不同的輪可以改變Ra、Rb的大小。長槽和短槽分別與塔輪a、塔輪b同軸固定，長槽上兩個擋板與轉(zhuǎn)軸相距分別為r0和2r0，短槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距r0，質(zhì)量分別為m1、m2的鋼球1、2放在槽中。實驗中，勻速轉(zhuǎn)動手柄帶動塔輪a和塔輪b轉(zhuǎn)動，鋼球隨之做勻速圓周運動，最后從標尺上讀出兩個鋼球所受向心力F1、F2的比值。（1）本實驗采用的科學方法是（填選項前的字母）。A.控制變量法 B.極限法C.微元法 D.等效替代法（2）某次實驗中鋼球的質(zhì)量相同，要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，則鋼球1應(yīng)放在長槽擋板距轉(zhuǎn)軸_________（選填“r0”或“2r0”）處，并且調(diào)節(jié)皮帶連接的兩個塔輪的半徑之比Ra：Rb=_________。（3）若實驗時鋼球的質(zhì)量相同，均放在距轉(zhuǎn)軸r0處，調(diào)節(jié)兩個塔輪的半徑之比Ra：Rb=2：1，實驗讀出兩個鋼球所受向心力之比F1：F2=1：4，則根據(jù)實驗結(jié)果可以推出的結(jié)論是：（填選項前的字母）。A.在質(zhì)量和運動半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和運動半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比〖答案〗（1）A（2）1：1（3）B〖解析〗【小問1詳析】本實驗采用控制變量法。故選A?！拘?詳析】本實驗要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，小球2放在短槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距r0處，則小球1應(yīng)放在長槽上擋板與轉(zhuǎn)軸相距2r0處。同時控制兩小球轉(zhuǎn)動的角速度相同，由于皮帶連接的兩個塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)v=ωR則調(diào)節(jié)皮帶連接的兩個塔輪的半徑之比應(yīng)為Ra：Rb=1：1【小問3詳析】根據(jù)上一問分析可知實驗結(jié)果結(jié)合數(shù)學關(guān)系可以推出的結(jié)論是質(zhì)量和運動半徑一定時，可知向心力大小與角速度的平方成正比。故選B。12.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）除帶夾子的重錘、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、打點計時器、導線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（填選項前的字母）。A.交流電源 B.秒表C.天平（含砝碼） D.刻度尺（2）實驗中按照正確的操作得到如圖乙所示的紙帶，其中O點是重錘剛釋放時所打的點，測得連續(xù)打下的三個點A、B、C到O點的距離分別為18.00cm、21.40cm、26.00cm。已知重錘質(zhì)量為300g，交流電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。從O點到B點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量__________J，重力勢能的減少量__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，主要原因是（填選項前的字母）。A.重錘下落過程中克服空氣阻力和摩擦阻力做功B.沒有采用多次實驗取平均值的方法（4）某同學想用下述方法研究機械能是否守恒：在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到某計數(shù)起始點P的距離h，計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v，描繪圖像，下列說法正確的是（填選項前的字母）。A.若圖像是一條過原點的直線，則重錘下落過程中機械能一定守恒B.若圖像是一條過原點的直線，則重錘下落過程中機械能可能不守恒C.若圖像是一條不經(jīng)過原點的直線，則重錘下落過程中機械能一定不守恒D.若圖像是一條不經(jīng)過原點的直線，則重錘下落過程中機械能可能守恒〖答案〗（1）AD（2）0.6000.629（3）A（4）BD〖解析〗【小問1詳析】本實驗中打點計時器需要用交流電源，測量重物下落的高度需要用刻度尺，不需要秒表和天平。故選AD【小問2詳析】相鄰計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)勻變速運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，打B點時的瞬時速度為則從O點到B點的這段時間內(nèi)，重錘的動能增加量為從O點到B點的這段時間內(nèi)，重錘的重力勢能的減少量為【小問3詳析】根據(jù)實驗原理可知，物體在下落的過程中會受到空氣阻力的作用，紙帶和限位孔之間有摩擦力，由于系統(tǒng)克服阻力做功，導致系統(tǒng)重力勢能的減少量大于系統(tǒng)動能的增加量。故選A?！拘?詳析】從某個計數(shù)點開始，若機械能守恒應(yīng)滿足變形可得作出的圖像，若取打點計時器打出的第一個點為P點，則等于零，圖像過原點，若取其它點為P，圖像不過原點；但無論怎樣，圖像都是一條傾斜的直線。若其斜率在誤差范圍內(nèi)等于當?shù)刂亓铀俣鹊?倍，則可判定重錘下落過程中機械能守恒，反之則不守恒。故選BD。四、計算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后〖答案〗的不得分，有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.小明將質(zhì)量為0.2kg的小球從距水平地面高為0.8m處水平拋出，落地時的水平位移為1.2m，不計空氣阻力，，求：（1）小球做平拋運動的初速度大??；（2）小球落地時的速度大?。唬?）小明對小球所做的功?！即鸢浮剑?）3m/s；（2）5m/s；（3）0.9J〖解析〗（1）小球做平拋運動，水平方向豎直方向解得（2）設(shè)小球落地時速度大小為v，豎直方向的速度為，則小球落地時速度大小為（3）小明對小球所做的功由動能定理得帶入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，過山車軌道固定于豎直平面內(nèi)，該軌道由一段傾斜直軌道和與之相切的圓形軌道平滑連接而成。過山車從傾斜軌道上的A點由靜止開始下滑，當過山車經(jīng)過圓形軌道最高點C時對軌道的壓力大小等于其重力的大小。已知圓形軌道的半徑為R，過山車的質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點，忽略一切阻力，重力加速度為g。求：（1）過山車經(jīng)過最高點C時的速度大小vC；（2）過山車經(jīng)過最低點B時所受的支持力大小FB；（3）過山車的下滑起點A距圓形軌道最低點B的豎直高度h。