第=page22頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)安徽省銅陵市等三市2023-2024學(xué)年高一（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.如圖所示，細(xì)線上端系在天花板上，下端懸掛小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球的受力，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球受重力和向心力的作用 B.小球受重力和輕繩拉力的作用

C.小球受輕繩拉力和向心力的作用 D.小球受重力、輕繩拉力和向心力的作用2.一物體在某方向做直線運(yùn)動(dòng)的v?t圖像如圖所示，關(guān)于該物體在0～2s的平均速度大小描述正確的是(

)A.大于4m/s B.等于4m/s C.小于4m/s D.等于03.在學(xué)校課外活動(dòng)羽毛球比賽中，某同學(xué)利用手機(jī)拍攝了一段羽毛球運(yùn)動(dòng)的視頻，并經(jīng)處理得到的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。圖中x和y軸方向分別為水平和豎直方向，假設(shè)羽毛球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)b切線水平，c點(diǎn)切線豎直。下列說(shuō)法正確的是(

)A.羽毛球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，水平方向勻速運(yùn)動(dòng)

B.羽毛球由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，機(jī)械能守恒

C.羽毛球位于b點(diǎn)時(shí)，加速度豎直向下

D.羽毛球位于a點(diǎn)時(shí)，處于失重狀態(tài)4.如圖，傾角為θ的光滑斜面上，輕彈簧一端固定在垂直斜面的固定擋板上，另一端沿斜面自由伸長(zhǎng)，在輕彈簧上端某處沿斜面靜止釋放一質(zhì)量為m的小球。已知重力加速度為g，從小球接觸彈簧到小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球剛接觸輕彈簧時(shí)，小球動(dòng)能最大

B.小球的加速度一直增大

C.小球的機(jī)械能一直減小

D.小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和一直增大5.質(zhì)量為m=1kg的玩具小汽車(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始沿直線加速，最后減速至靜止，其合外力F隨位移x的變化圖像如圖所示。已知玩具小汽車在位移x=10m時(shí)恰好停下。下列關(guān)于玩具小汽車運(yùn)動(dòng)的物理量描述正確的是(

)A.初始階段合外力F1=1.5N B.速度的最大值為2m/s

C.加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1s D.6.如圖所示，一人造地球衛(wèi)星要從近地圓軌道通過(guò)橢圓轉(zhuǎn)移軌道轉(zhuǎn)移到中地圓軌道上，P、Q兩位置為轉(zhuǎn)移軌道與兩個(gè)圓軌道的相切點(diǎn)。已知近地圓軌道的半徑可認(rèn)為等于地球的半徑R，中地圓軌道的半徑為地球半徑的3倍，三軌道在同一平面內(nèi)，不考慮地球自轉(zhuǎn)，地球表面的重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是(

)A.衛(wèi)星由近地圓軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道需要在P點(diǎn)減速

B.衛(wèi)星在中地圓軌道上運(yùn)行的速度為gR3

C.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上的P點(diǎn)和Q點(diǎn)的速度大小的關(guān)系為vP=3vQ

D.7.如圖所示，上表面為四分之一光滑圓弧的木塊放在光滑的水平面上，圓弧左側(cè)有一固定的豎直墻壁。已知重力加速度為g，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球從圓心等高度處由靜止滑下，小球下滑過(guò)程中，墻壁對(duì)木塊的最大支持力為(

)A.0.5mg B.mg C.1.5mg D.2mg8.如圖甲所示，一質(zhì)量為m=2×103kg的汽車(可視為質(zhì)點(diǎn))，正以10m/s的速度在水平路段AB上向右勻速運(yùn)動(dòng)，t=5s時(shí)汽車駛?cè)胼^粗糙水平路段BC，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20kW不變，汽車在t=15s時(shí)離開BC路段。通過(guò)ABC路段的v?t圖像如圖乙所示(t=15s時(shí)曲線的切線方向與t軸平行)。假設(shè)汽車在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大小。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.汽車在AB和BC路段上所受阻力大小比為1：4

B.汽車進(jìn)入BC路段做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

C.汽車剛好開過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度的大小為2m/s2

D.BC二、多選題：本大題共2小題，共10分。9.在豎直平面內(nèi)分別沿著水平和豎直方向建立x軸和y軸，在原點(diǎn)O以初速度v0沿y軸正方向向上拋出一小球。小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，除重力外，上升過(guò)程受到沿x軸正方向、大小恒定的作用力，下落過(guò)程受到沿x軸負(fù)方向、大小恒定的作用力，兩作用力大小相等。不計(jì)空氣阻力，小球從拋出到返回到x軸的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球的運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱 B.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)水平速度最大

C.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)水平位移最大 D.小球回到x軸時(shí)速度方向豎直向下10.“風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)”指在風(fēng)洞中安置飛行器或其他物體模型，研究氣體流動(dòng)與模型的相互作用，以了解實(shí)際飛行器或其他物體的空氣動(dòng)力學(xué)特性的一種空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)方法。如圖所示，質(zhì)量為m的小球以水平向右的速度v0拋入范圍足夠大的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)區(qū)域，受到水平向左、大小恒為F=mg的風(fēng)力作用。已知重力加速度為g，小球只受到風(fēng)力和重力作用，則小球速度由v0變?yōu)樽钚≈档倪^(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.經(jīng)歷時(shí)間為2v02g B.動(dòng)能最小值為14mv0三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某同學(xué)利用如圖所示方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：用粗細(xì)均勻、截面相同的桿組成邊長(zhǎng)為正方形方框，使其從光電門上方某一高處豎直下落。下落過(guò)程中，方框下邊經(jīng)過(guò)光電門的擋光為t1，方框上邊經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t2。

(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精度，方框的材料最佳為______。

A.塑料細(xì)桿

B.塑料粗桿

C.金屬細(xì)桿

D.金屬粗桿

(2)若方框的桿的直徑為d，則方框下邊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)速度大小為______。

(3)在誤差允許范圍內(nèi)，若g=______(用題中物理量字母表示)，可認(rèn)為方框在下落過(guò)中機(jī)械能守恒。

(4)實(shí)驗(yàn)得出的重力勢(shì)能的減小量△Ep和動(dòng)能增加量△Ek的關(guān)系為△Ep______△Ek(填“12.某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測(cè)量重力加速度g。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接一小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)記錄鋼球擺動(dòng)過(guò)程中拉力傳感器示數(shù)的最大值Tmax和最小值Tmin。改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過(guò)程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的Tmax?Tmin圖像是一條直線，如圖乙所示：

(1)拉力傳感器示數(shù)的最大值Tmax、最小值Tmin、小球質(zhì)量m以及重力加速度g的關(guān)系為Tmax=______。

(2)若小球質(zhì)量m=60g，由圖乙可得重力加速度g的數(shù)值為______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，半徑為R=0.9m的四分之一圓弧形粗糙軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B處的切線水平，B點(diǎn)距離地面的高度為?=0.8m。質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D處由靜止釋放，小滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為vB=3m/s。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小g取10m/s2。求：

(1)小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小；

(2)小滑塊克服軌道摩擦力所做的功；

(3)小滑塊的落地點(diǎn)與B14.2024年3月4日，首次火星探測(cè)任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)公開發(fā)布“天問(wèn)一號(hào)”第九批科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。若未來(lái)宇航員在登陸火星過(guò)程中進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：飛船貼著火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛船中的宇航員用秒表測(cè)量飛船完成n圈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t；

實(shí)驗(yàn)二：假設(shè)宇航員登上火星后，在火星上讓小石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，從靜止開始下落高度為?，測(cè)得小石塊的速度為v；

實(shí)驗(yàn)三：假設(shè)宇航員登上火星后，在火星上用長(zhǎng)為l的細(xì)線系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。

已知萬(wàn)有引力常量為G，火星的半徑為R，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，假設(shè)火星表面為真空，求：

(1)火星表面的重力加速度；

(2)火星的密度；

(3)小球做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最低點(diǎn)與最高點(diǎn)細(xì)線對(duì)小球拉力之差。15.如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面底端與足夠長(zhǎng)的水平傳送帶平滑對(duì)接，傳送帶以v0=4m/s的恒定速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊從斜面上A點(diǎn)靜止下滑，A點(diǎn)距離斜面底端高度?=9.6m。小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，與水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2，小滑塊通過(guò)斜面底端與傳送帶的對(duì)接點(diǎn)時(shí)速率不變。小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)小滑塊第一次到達(dá)斜面底端的速度大??；

(2)答案和解析1.【答案】B

【解析】由題意可知，小球受到重力和輕繩的拉力作用，因此小球重力與輕繩拉力的合力提供向心力，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：B。

2.【答案】A

【解析】0～2s內(nèi)，如果物體沿正方向先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最大速度v為8m/s，v?t圖像如圖所示：

則0～2s內(nèi)，物體的平均速度大小為：

v?=xt

其中x=8×23.【答案】D

【解析】A.羽毛球做曲線運(yùn)動(dòng)，其速度方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，羽毛球在c點(diǎn)的水平速度為零，故羽毛球受到空氣阻力的作用，水平方向做減速直線運(yùn)動(dòng)，所以羽毛球在水平方向并非是勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.由于存在空氣阻力的作用，除重力外空氣阻力對(duì)該煙花做負(fù)功，羽毛球的機(jī)械能并不守恒，故B錯(cuò)誤；

C.羽毛球在b點(diǎn)受到空氣阻力和重力的作用，其合力指向左下方，根據(jù)牛頓第二定律知，其加速度并非是豎直向下，故C錯(cuò)誤；

D.由于在a點(diǎn)時(shí)羽毛球存在向下的加速度，故羽毛球處于失重狀態(tài)，故D正確。

故選：D。4.【答案】C

【解析】AB、小球從接觸彈簧到小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈力逐漸增大，開始階段，小球的重力沿斜面向下的分力大于彈簧的彈力，根據(jù)牛頓第二定律有

mgsinθ?kx=ma1

可知小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)mgsinθ=kx時(shí)加速度減小到0，小球的速度最大，動(dòng)能也最大。此后小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力大于小球的重力沿斜面向下的分力，根據(jù)牛頓第二定律有

kx?mgsinθ=ma2

隨著彈簧壓縮量x的增大，小球的加速度增大，則小球做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，速度一直減小到零，所以小球剛接觸輕彈簧時(shí)，小球動(dòng)能不是最大，當(dāng)小球的加速度為零時(shí)，小球動(dòng)能最大；小球的加速度先減小后反向增大，故AB錯(cuò)誤；

C、從小球接觸彈簧到小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)小球一直做負(fù)功，則小球的機(jī)械能一直減小，故C正確；

D、小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能、彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變，小球的動(dòng)能先增大后減小，則小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和先減小后增大，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

【解析】A、F?x圖像與x軸所圍的面積表示合外力F做功大小，對(duì)于玩具小汽車的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

2F1?(8?5)+(10?5)2×0.5J=0

解得：F1=1N，故A錯(cuò)誤；

B、x=2m時(shí)，合外力是零，可知玩具汽車的速度最大，此時(shí)有

vm2=2ax

由牛頓第二定律有

a=F1m=11m/s2=1m/s2

解得最大速度為：vm=2m/s，故【解析】A、衛(wèi)星由近地圓軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道需要在P點(diǎn)加速，做離心運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、衛(wèi)星在中地圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有

GMm(3R)2=mv23R

在地面上，根據(jù)物體受到的萬(wàn)有引力等于重力有

GMm'R2=m'g

聯(lián)立解得衛(wèi)星在中地圓軌道上運(yùn)行的速度為：v=gR3，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)開普勒第二定律，取過(guò)P、Q點(diǎn)的一段極短時(shí)間t，則有

12vPt?RP=12vQt?RQ

據(jù)題有

RP：RQ=1：3

解得：vP=3v【解析】設(shè)圓弧半徑為R，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)所處位置與圓心連線和水平方向的夾角為θ，此時(shí)小球的速度為v，如圖所示，根據(jù)動(dòng)能定理得

mgRsinθ=12mv2

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得

N?mgsinθ=mv2R

聯(lián)立解得小球受到的支持力大小為

N=3mgsinθ

以圓弧木塊為對(duì)象，水平方向根據(jù)受力平衡可得

N'=Ncosθ

可得墻壁對(duì)木塊的支持力為：N'=3mgsinθcosθ=32mgsin2θ

可知當(dāng)θ=45°時(shí)，墻壁對(duì)小木塊有最大彈力，則最大彈力為

8.【答案】D

【解析】A、汽車在AB路段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有

F1=f1

由功率公式有P=F1v1=f1v1

汽車在BC路段末加速度是零，則有

F2=f2

由功率公式有P=F2v2=f2v2

由圖可知v1=10m/s，v2=5m/s，解得汽車在AB和BC路段上所受阻力大小比為f1：f2=1：2，故A錯(cuò)誤；

B、汽車進(jìn)入BC路段，阻力突然增大，牽引力不變，速度減小，由v?t圖像的斜率表示加速度可知，汽車的加速度逐漸減小，即汽車在BC段做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、汽車剛好開過(guò)B點(diǎn)時(shí)，汽車的牽引力為

F1=Pv1=20×103【解析】ABC.小球上升時(shí)，水平方向初速度為0，水平方向受到一個(gè)向右的作用力，故小球在水平方向向x軸正方向加速，小球下落時(shí)，水平方向受到一個(gè)向左的作用力，與小球水平方向速度相反，故小球在水平方向向x軸正方向減速，故小球運(yùn)動(dòng)軌跡都在x軸右側(cè)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)水平速度最大，水平方向始終沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤，B正確；

D.小球水平方向先加速后減速，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，小球在上升和下落過(guò)程中所用的時(shí)間相同，根據(jù)牛頓第二定律公式F=ma可知，由于小球在上升和下落過(guò)程中兩作用力大小相等，即水平方向加速度大小相同，方向相反，根據(jù)公式v=v0+at可知，小球回到x軸時(shí)水平方向上速度為0，即小球回到x軸時(shí)速度方向豎直向下，故D正確。

故選：BD。

10.【解析】B、小球受到的合力大小為

F1=(mg)2+F2=2mg，tanθ=Fmg=1

解得合力與豎直方向的夾角θ=45°

當(dāng)小球受到的合力與速度垂直時(shí)，速度最小，可知最小速度為

vmin=v0cosθ=22v0

小球的最小動(dòng)能為

Ekm=12mvmin11.【答案】(1)C；(2)dt1；(3)【解析】(1)為降低實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該選擇桿細(xì)一些，密度應(yīng)大一些的方框。

故選C；

(2)根據(jù)平均速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系，可知方框下邊經(jīng)過(guò)光電門的速度大小為：v1=dt1；

(3)若機(jī)械能守恒，則有

mgL=12m(dt2)2?12m(dt1【解析】(1)小鋼球由靜止釋放時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，細(xì)線拉力最小，此時(shí)

Tmin=mgcosθ

小球由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgL(1?cosθ)=12mv2

小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉