高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年度第二學(xué)期福九聯(lián)盟（高中）期末聯(lián)考高中一年物理科試卷完卷時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題4分，共16分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。）1.1905年愛(ài)因斯坦發(fā)表了一篇改變歷史的重要論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，提出了著名的狹義相對(duì)論，狹義相對(duì)論闡述物體以接近光的速度時(shí)所遵循的規(guī)律，已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)重要基礎(chǔ)理論之一。下列現(xiàn)象中不屬于狹義相對(duì)論效應(yīng)的是（）A時(shí)空彎曲效應(yīng) B.長(zhǎng)度收縮效應(yīng)C.時(shí)間延緩效應(yīng) D.質(zhì)量增加效應(yīng)【答案】A【解析】A．時(shí)空彎曲效應(yīng)是廣義相對(duì)論的核心內(nèi)容，描述物質(zhì)和能量對(duì)時(shí)空幾何結(jié)構(gòu)的影響，而狹義相對(duì)論不涉及引力或時(shí)空彎曲，故A符合題意；B．長(zhǎng)度收縮效應(yīng)是狹義相對(duì)論的基本結(jié)論，指物體在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度縮短，故B不符合題意；C．時(shí)間延緩效應(yīng)（鐘慢效應(yīng)）是狹義相對(duì)論重要效應(yīng)，指高速運(yùn)動(dòng)的參考系中時(shí)間流逝變慢，故C不符合題意；D．質(zhì)量增加效應(yīng)是狹義相對(duì)論的結(jié)論，物體質(zhì)量隨速度增大而增加，故D不符合題意。故選A。2.如圖為電影拍攝過(guò)程中吊威亞的情景。工作人員A沿水平直線向左運(yùn)動(dòng)，他通過(guò)繩子使表演者B沿豎直方向勻速上升，繩與輕滑輪間的摩擦不計(jì)，則（）A.繩對(duì)A的拉力增大B.A對(duì)地面的壓力變小C.A在向左加速移動(dòng)D.A在向左減速移動(dòng)【答案】D【解析】A．當(dāng)B勻速上升時(shí)，B的受力平衡，繩上拉力等于B的重力，所以繩對(duì)A的拉力大小也是B的重力，保持不變，故A錯(cuò)誤；B．繩對(duì)A的拉力隨著與水平面的夾角變小，豎直方向的分力減小，所以支持力在增大，A對(duì)地面的壓力也在增大，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)繩的關(guān)聯(lián)速度公式，有即，由于B勻速運(yùn)動(dòng)且角度逐漸減小，減小，A在向左做減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3.“雙星系統(tǒng)”是宇宙中普遍存在的一種天體系統(tǒng)，如圖所示、兩顆恒星構(gòu)成雙星系統(tǒng)，距離不變繞共同的圓心互相環(huán)繞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知的質(zhì)量為，速度為，軌道半徑，引力常量為，則下列說(shuō)法正確的是A.恒星B的質(zhì)量2mB.B與A的動(dòng)能之差為C.B與A引力之比為1：2D.B與A的速率之差為【答案】B【解析】A．對(duì)于雙星系統(tǒng)，星體AB之間的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，即由于，可得，故A錯(cuò)誤；B．雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的角速度相同，根據(jù)，可知A與B的動(dòng)能分別為所以B與A的動(dòng)能之差為，故B正確；C．兩個(gè)星體間的萬(wàn)有引力是相互作用力，所以引力比為1:1，故C錯(cuò)誤；D．A與B的速率之差為，故D錯(cuò)誤。故選B。4.某同學(xué)閑暇時(shí)將手中的彈簧筆內(nèi)的彈簧取出并固定在桌面上，用小筆帽套在彈簧上，豎直向下按壓在水平桌面上（如甲圖所示）。當(dāng)他突然松手后彈簧將小筆帽豎直向上彈起，不計(jì)其受到的阻力，上升過(guò)程中的Ek?h圖像如乙圖所示（h2到h3部分為直線），則上升過(guò)程中下列判斷正確的是（）A.彈簧原長(zhǎng)為h1B.O到h1之間彈簧彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小筆帽的動(dòng)能C.h2到h3之間小筆帽機(jī)械能不變D.h1到h2過(guò)程Ek?h圖像仍然為直線【答案】C【解析】A．根據(jù)動(dòng)能定理可知Ek?h圖像斜率的絕對(duì)值表示合力的大小，則上升h1時(shí)的斜率為0，表明此時(shí)合力為0，即彈簧彈力與重力平衡，可知，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述可知，O到h1之間彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小筆帽的動(dòng)能與增加的重力勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示可知，上升高度h2后筆帽脫離彈簧向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，筆帽僅受重力作用，即h2到h3之間小筆帽機(jī)械能不變，故C正確；D．結(jié)合上述可知，在上升h1時(shí)，筆帽的合力為0，即從O點(diǎn)上升至高度h1過(guò)程，筆帽做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，之后彈力小于重力，筆帽做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，到高度h2時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，可知，h1到h2過(guò)程Ek?h圖像仍然為曲線，故D錯(cuò)誤。二、雙項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題6分，共24分。每一小題中全選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選或不選得0分。）5.我國(guó)航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實(shí)驗(yàn)，提高了青少年科學(xué)探索的興趣。某同學(xué)受此啟發(fā)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如果分別在“天宮”和地面做此實(shí)驗(yàn)（在地面上做此實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略空氣阻力），則（）A.在“天宮”實(shí)驗(yàn)時(shí)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.若初速度小于某一臨界值，小球均無(wú)法通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)C.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化D.在“天宮”實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)繩的拉力大小不變【答案】AD【解析】A．在地面上做此實(shí)驗(yàn)，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球的速度垂直，不做功，重力會(huì)改變小球速度的大?。辉凇疤鞂m”上，小球處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在繩子拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A正確；B.小球在地面上，在最高點(diǎn)最小速度需滿足小球在“天宮”實(shí)驗(yàn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，由繩子拉力提供向心力，只需要滿足，對(duì)小球的速度沒(méi)有要求，故B錯(cuò)誤；CD．在地面上小球運(yùn)動(dòng)的速度大小改變，根據(jù)和（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力的大小發(fā)生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)生改變，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。6.“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器，2020年發(fā)射，年月成功飛近火星，這在我國(guó)尚屬首次。歷時(shí)較長(zhǎng)，過(guò)程復(fù)雜，若將過(guò)程模擬簡(jiǎn)化，示意如圖，圓形軌道Ⅰ為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道，軌道半徑為，橢圓軌道Ⅱ?yàn)椤疤靻?wèn)一號(hào)”繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的橢圓軌道，圓形軌道Ⅲ為火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道，軌道半徑為；是軌道Ⅱ與Ⅰ的公切點(diǎn)，為軌道Ⅱ與Ⅲ的公切點(diǎn)，不計(jì)火星引力、地球引力對(duì)軌道Ⅱ中探測(cè)器的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A.“天問(wèn)一號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于2年B.“天問(wèn)一號(hào)”從點(diǎn)運(yùn)行到點(diǎn)的過(guò)程中引力先做正功后做負(fù)功C.“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的機(jī)械能D.“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行經(jīng)過(guò)點(diǎn)速度大于火星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)點(diǎn)速度【答案】AC【解析】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得因?yàn)?，且，故（年），（年）可知小于兩年，故A正確；B．“天問(wèn)一號(hào)”從P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程中，由近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)，萬(wàn)有引力與速度的夾角大于90°，萬(wàn)有引力對(duì)其做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C．“天問(wèn)一號(hào)”從軌道Ⅰ到軌道Ⅲ上需要進(jìn)行兩次點(diǎn)火加速，除了萬(wàn)有引力外其他力做正功，機(jī)械能變大，即“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的機(jī)械能，故C正確；D．要讓“天問(wèn)一號(hào)”從軌道Ⅱ上變到軌道Ⅲ上，需要在軌道Ⅱ的Q點(diǎn)加速，所以在軌道Ⅱ上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。故選AC。7.一輛質(zhì)量為的小汽車在平直的公路上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，牽引力F隨時(shí)間t變化關(guān)系圖線如圖所示，4s時(shí)汽車功率達(dá)到最大值，此后保持此功率繼續(xù)行駛，12s后做勻速運(yùn)動(dòng)。小汽車的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，則（）A.小汽車前4s內(nèi)位移為80mB.小汽車最大速度為50m/sC.小汽車最大功率為4×105WD.4~12s內(nèi)小汽車的內(nèi)位移為85m【答案】BD【解析】A．小汽車的速度達(dá)到最大值后牽引力等于阻力，所以阻力小汽車前4s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律其中解得小汽車前4s內(nèi)位移故A錯(cuò)誤；BC．4s末小汽車的速度小汽車最大功率小汽車最大速度為，故B正確，C錯(cuò)誤；D．4~12s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理解得4~12s內(nèi)小汽車的內(nèi)位移，故D正確。故選BD。8.如圖所示，同一豎直平面內(nèi)有四分之一圓環(huán)BC和傾角為的斜面AC，A、B兩點(diǎn)與圓環(huán)BC的圓心O等高?，F(xiàn)將甲、乙小球分別從A、B兩點(diǎn)以初速度沿水平方向同時(shí)拋出，兩球恰好在C點(diǎn)相碰（不計(jì)空氣阻力），已知，，下列說(shuō)法正確的是（）A.初速度大小之比為B.若大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則甲球恰能落在斜面的中點(diǎn)DC.若、的大小同時(shí)增大到原來(lái)的兩倍，兩球仍在OC豎直面上相遇D.甲球不可能垂直擊中圓環(huán)BC【答案】AC【解析】A．兩小球豎直位移相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，初速度大小之比為故A正確；B．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可知平拋初速度若甲落D點(diǎn)，則有聯(lián)立解得，故B錯(cuò)誤；C．若讓兩球仍在OC豎直面相遇，則其中若大小變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則時(shí)間t變?yōu)樵瓉?lái)的一半，要能相遇，則乙球的速度要增大為原來(lái)的2倍，故C正確；D．若甲球垂直擊中圓環(huán)BC，則落點(diǎn)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線過(guò)圓心O，如圖由幾何關(guān)系有以上方程為兩個(gè)未知數(shù)兩個(gè)方程可以求解和t，因此只拋出甲球并適當(dāng)改變大小，則甲球可能垂直擊中圓環(huán)BC，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、填空題、實(shí)驗(yàn)題（本大題4小題，共22分。按要求作答，把正確答案填寫在答題卡相應(yīng)橫線上。）9.一位同學(xué)在水平面上進(jìn)行跳遠(yuǎn)訓(xùn)練，該同學(xué)以與水平面成37°角大小為5m/s的速度離開(kāi)地面騰空（如圖所示），不計(jì)空氣阻力，取，該同學(xué)可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為60kg。則該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)___m/s，剛落地時(shí)重力的功率為_(kāi)_____W。（，）【答案】41800【解析】由題可知，該同學(xué)做斜拋運(yùn)動(dòng)，即豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為零，則該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度等于水平速度大小，即為該同學(xué)在豎直方向的分速度為根據(jù)對(duì)稱性可知落地時(shí)豎直方向的速度大小仍為，剛落地時(shí)重力的功率10.如圖所示，長(zhǎng)為l的懸線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小球。在O點(diǎn)正下方C點(diǎn)釘一釘子，O，C間距離為。把懸線另一端的小球拉到跟懸點(diǎn)同一水平面上且無(wú)初速度地釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子，則小球的角速度突然增大為原來(lái)的_________倍；懸線拉力突然增大為原來(lái)的__________倍?！敬鸢浮?【解析】碰到釘子瞬間小球的線速度不變，軌跡半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，根據(jù)可知小球的角速度增大為原來(lái)的2倍；根據(jù)機(jī)械能守恒有根據(jù)牛頓第二定律有當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，故懸線拉力增大為原來(lái)的倍。11.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。實(shí)驗(yàn)用球分為鋼球和鋁球，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：（1）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球輕輕靠在擋板、的位置，、到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)尺的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與的關(guān)系A(chǔ).質(zhì)量 B.角速度 C.半徑（2）在（1）的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出個(gè)格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比______；其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值_______（選填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】（1）B（2）2∶1不變【解析】【小問(wèn)1解析】?jī)汕蛸|(zhì)量m相等、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r相等，塔輪皮帶邊緣線速度大小相等，由于可知，塔輪角速度不同，即小球角速度不同，此時(shí)可研究向心力的大小與角速度的關(guān)系。故選B?！拘?wèn)2解析】左邊標(biāo)尺露出1個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出4個(gè)格，則向心力之比為1：4，由，可知，小球的角速度之比為1：2，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為2：1。由上一步的分析可知，其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖甲。實(shí)驗(yàn)時(shí)利用頻閃相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔拍一幅照片，某次拍攝處理后得到的照片如圖乙所示（圖中未包括小球剛離開(kāi)軌道的影像）。圖中背景是畫有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，方格線橫平豎直，每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差在圖乙中標(biāo)出。已知小球質(zhì)量克，重力加速度。（1）根據(jù)圖乙所給數(shù)據(jù)分析，小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度大小____m/s，運(yùn)動(dòng)到位置a時(shí)的豎直分速度大小為_(kāi)__________m/s。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（2）小球從a到b過(guò)程重力勢(shì)能減少了___________J；小球從a到b過(guò)程動(dòng)能增加了__________J。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）若實(shí)驗(yàn)前斜槽末端未調(diào)節(jié)水平，________本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。（填“影響”或“不影響”）【答案】（1）1.0.1.0（2）0.0520.051（3）不影響【解析】【小問(wèn)1解析】小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度大小豎直分速度【小問(wèn)2解析】小球從a到b過(guò)程中，其重力勢(shì)能減小了小球運(yùn)動(dòng)到圖乙中b位置時(shí)的豎直分速度故小球在位置b的動(dòng)能為小球在位置a的動(dòng)能為所以小球從a到b的過(guò)程中，其動(dòng)能增加了【小問(wèn)3解析】若實(shí)驗(yàn)前斜槽末端未調(diào)節(jié)水平，小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，不影響小球水平分速度、豎直分速度的計(jì)算，不影響小球動(dòng)能增加量及重力勢(shì)能減少量的計(jì)算，所以不影響本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。四、計(jì)算題（本大題共3小題共40分。其中第13題10分，第14題12分，第15題16分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面著陸后，著陸器與巡視器順利分離，“玉兔二號(hào)”駛抵月球背面，假設(shè)在月球上的“玉兔二號(hào)”探測(cè)器，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn)，已知月球半徑為R，引力常數(shù)為G。求（1）月球的質(zhì)量。（2）飛船在距離月球表面高度的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期T?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問(wèn)1解析】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律所以月球表面的重力加速度由月球表面，萬(wàn)有引力等于重力得解得【小問(wèn)2解析】飛船在距離月球表面高度為2R的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道半徑為根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有結(jié)合解得繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為14.某同學(xué)在課后設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了如圖所示的玩具裝置。在水平圓臺(tái)的轉(zhuǎn)軸上的O點(diǎn)固定一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩，細(xì)繩長(zhǎng)度為l，細(xì)繩的一端連接一個(gè)小木箱，此時(shí)細(xì)繩與轉(zhuǎn)軸間的夾角為，且處于恰好伸直的狀態(tài)。已知小木箱的質(zhì)量為m，木箱與水平圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在可調(diào)速電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，讓水平圓臺(tái)緩慢加速運(yùn)動(dòng)，試求：（1）當(dāng)圓臺(tái)的角速度多大時(shí)，細(xì)繩開(kāi)始有拉力；（2）當(dāng)圓臺(tái)的角速度多大時(shí)，圓臺(tái)對(duì)木箱開(kāi)始無(wú)支持力；（3）當(dāng)圓臺(tái)的角速度時(shí)，求細(xì)繩的拉力T和圓臺(tái)對(duì)木箱支持力N分別是多少；【答案】（1）（2）（3），【解析】【小問(wèn)1解析】當(dāng)細(xì)繩中恰好有拉力時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大，靜摩擦力提供向心力，有解得【小問(wèn)2解析】當(dāng)圓臺(tái)對(duì)木箱恰好無(wú)支持力時(shí)，重力和繩子張力的合力提供向心力，有解得【小問(wèn)3解析】當(dāng)圓臺(tái)的角速度時(shí)，因?yàn)?，?xì)繩有拉力T和圓臺(tái)對(duì)木箱也有支持力N，摩擦力指向圓心且達(dá)到最大。對(duì)小木箱有：豎直方向上水平方向上且聯(lián)立上幾式得，15.如圖所示，在距地面上方h的光滑水平臺(tái)面上，質(zhì)量為的物塊左側(cè)壓縮一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧與物塊未拴接。物塊與左側(cè)豎直墻壁用細(xì)線拴接，使物塊靜止在O點(diǎn)。水平臺(tái)面右側(cè)有一圓心角為的光滑圓弧軌道AB和光滑圓形軌道CD，固定在粗糙的水平地面上，半徑均為R且兩軌道分別與水平面相切于B、C兩點(diǎn)?，F(xiàn)剪斷細(xì)線，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后與物塊脫離，脫離時(shí)物塊的速度，物塊離開(kāi)水平臺(tái)面后恰好無(wú)碰撞地從A點(diǎn)落入圓弧軌道，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)后（在B點(diǎn)無(wú)能量損失）沿粗糙的水平面BC運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓軌道。已知，BC距離，，，。（1）求水平臺(tái)面的高度h；（2）求物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大?。唬?）為了讓物塊能從C點(diǎn)進(jìn)入圓軌道且中途不脫離軌道，則B、C間的摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？【答案】（1）0.55m（2）128N（3）或【解析】【小問(wèn)1解析】剪斷細(xì)線，物塊離開(kāi)水平臺(tái)面后恰好無(wú)碰撞地從A點(diǎn)落入光滑圓弧軌道上，則有解得則臺(tái)面到A點(diǎn)的高度為代入數(shù)值得水平臺(tái)面的高度為代入數(shù)值得【小問(wèn)2解析】物塊從離開(kāi)水平臺(tái)面到經(jīng)過(guò)B點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小【小問(wèn)3解析】設(shè)物體剛好能到達(dá)C點(diǎn)，從B到C的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得從B到C后剛好到達(dá)圓心等高處，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得恰好經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D，根據(jù)牛頓第二定律從B到C后剛好到最高點(diǎn)D，根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得為了讓物塊能從C點(diǎn)進(jìn)入圓軌道且不脫離軌道，則B、C間的摩擦因數(shù)應(yīng)滿足或20242025學(xué)年度第二學(xué)期福九聯(lián)盟（高中）期末聯(lián)考高中一年物理科試卷完卷時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題4分，共16分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。）1.1905年愛(ài)因斯坦發(fā)表了一篇改變歷史的重要論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，提出了著名的狹義相對(duì)論，狹義相對(duì)論闡述物體以接近光的速度時(shí)所遵循的規(guī)律，已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)重要基礎(chǔ)理論之一。下列現(xiàn)象中不屬于狹義相對(duì)論效應(yīng)的是（）A時(shí)空彎曲效應(yīng) B.長(zhǎng)度收縮效應(yīng)C.時(shí)間延緩效應(yīng) D.質(zhì)量增加效應(yīng)【答案】A【解析】A．時(shí)空彎曲效應(yīng)是廣義相對(duì)論的核心內(nèi)容，描述物質(zhì)和能量對(duì)時(shí)空幾何結(jié)構(gòu)的影響，而狹義相對(duì)論不涉及引力或時(shí)空彎曲，故A符合題意；B．長(zhǎng)度收縮效應(yīng)是狹義相對(duì)論的基本結(jié)論，指物體在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度縮短，故B不符合題意；C．時(shí)間延緩效應(yīng)（鐘慢效應(yīng)）是狹義相對(duì)論重要效應(yīng)，指高速運(yùn)動(dòng)的參考系中時(shí)間流逝變慢，故C不符合題意；D．質(zhì)量增加效應(yīng)是狹義相對(duì)論的結(jié)論，物體質(zhì)量隨速度增大而增加，故D不符合題意。故選A。2.如圖為電影拍攝過(guò)程中吊威亞的情景。工作人員A沿水平直線向左運(yùn)動(dòng)，他通過(guò)繩子使表演者B沿豎直方向勻速上升，繩與輕滑輪間的摩擦不計(jì)，則（）A.繩對(duì)A的拉力增大B.A對(duì)地面的壓力變小C.A在向左加速移動(dòng)D.A在向左減速移動(dòng)【答案】D【解析】A．當(dāng)B勻速上升時(shí)，B的受力平衡，繩上拉力等于B的重力，所以繩對(duì)A的拉力大小也是B的重力，保持不變，故A錯(cuò)誤；B．繩對(duì)A的拉力隨著與水平面的夾角變小，豎直方向的分力減小，所以支持力在增大，A對(duì)地面的壓力也在增大，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)繩的關(guān)聯(lián)速度公式，有即，由于B勻速運(yùn)動(dòng)且角度逐漸減小，減小，A在向左做減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3.“雙星系統(tǒng)”是宇宙中普遍存在的一種天體系統(tǒng)，如圖所示、兩顆恒星構(gòu)成雙星系統(tǒng)，距離不變繞共同的圓心互相環(huán)繞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知的質(zhì)量為，速度為，軌道半徑，引力常量為，則下列說(shuō)法正確的是A.恒星B的質(zhì)量2mB.B與A的動(dòng)能之差為C.B與A引力之比為1：2D.B與A的速率之差為【答案】B【解析】A．對(duì)于雙星系統(tǒng)，星體AB之間的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，即由于，可得，故A錯(cuò)誤；B．雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的角速度相同，根據(jù)，可知A與B的動(dòng)能分別為所以B與A的動(dòng)能之差為，故B正確；C．兩個(gè)星體間的萬(wàn)有引力是相互作用力，所以引力比為1:1，故C錯(cuò)誤；D．A與B的速率之差為，故D錯(cuò)誤。故選B。4.某同學(xué)閑暇時(shí)將手中的彈簧筆內(nèi)的彈簧取出并固定在桌面上，用小筆帽套在彈簧上，豎直向下按壓在水平桌面上（如甲圖所示）。當(dāng)他突然松手后彈簧將小筆帽豎直向上彈起，不計(jì)其受到的阻力，上升過(guò)程中的Ek?h圖像如乙圖所示（h2到h3部分為直線），則上升過(guò)程中下列判斷正確的是（）A.彈簧原長(zhǎng)為h1B.O到h1之間彈簧彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小筆帽的動(dòng)能C.h2到h3之間小筆帽機(jī)械能不變D.h1到h2過(guò)程Ek?h圖像仍然為直線【答案】C【解析】A．根據(jù)動(dòng)能定理可知Ek?h圖像斜率的絕對(duì)值表示合力的大小，則上升h1時(shí)的斜率為0，表明此時(shí)合力為0，即彈簧彈力與重力平衡，可知，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述可知，O到h1之間彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小筆帽的動(dòng)能與增加的重力勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示可知，上升高度h2后筆帽脫離彈簧向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，筆帽僅受重力作用，即h2到h3之間小筆帽機(jī)械能不變，故C正確；D．結(jié)合上述可知，在上升h1時(shí)，筆帽的合力為0，即從O點(diǎn)上升至高度h1過(guò)程，筆帽做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，之后彈力小于重力，筆帽做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，到高度h2時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，可知，h1到h2過(guò)程Ek?h圖像仍然為曲線，故D錯(cuò)誤。二、雙項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題6分，共24分。每一小題中全選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選或不選得0分。）5.我國(guó)航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實(shí)驗(yàn)，提高了青少年科學(xué)探索的興趣。某同學(xué)受此啟發(fā)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如果分別在“天宮”和地面做此實(shí)驗(yàn)（在地面上做此實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略空氣阻力），則（）A.在“天宮”實(shí)驗(yàn)時(shí)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.若初速度小于某一臨界值，小球均無(wú)法通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)C.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化D.在“天宮”實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)繩的拉力大小不變【答案】AD【解析】A．在地面上做此實(shí)驗(yàn)，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球的速度垂直，不做功，重力會(huì)改變小球速度的大小；在“天宮”上，小球處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在繩子拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A正確；B.小球在地面上，在最高點(diǎn)最小速度需滿足小球在“天宮”實(shí)驗(yàn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，由繩子拉力提供向心力，只需要滿足，對(duì)小球的速度沒(méi)有要求，故B錯(cuò)誤；CD．在地面上小球運(yùn)動(dòng)的速度大小改變，根據(jù)和（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力的大小發(fā)生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)生改變，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。6.“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器，2020年發(fā)射，年月成功飛近火星，這在我國(guó)尚屬首次。歷時(shí)較長(zhǎng)，過(guò)程復(fù)雜，若將過(guò)程模擬簡(jiǎn)化，示意如圖，圓形軌道Ⅰ為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道，軌道半徑為，橢圓軌道Ⅱ?yàn)椤疤靻?wèn)一號(hào)”繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的橢圓軌道，圓形軌道Ⅲ為火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道，軌道半徑為；是軌道Ⅱ與Ⅰ的公切點(diǎn)，為軌道Ⅱ與Ⅲ的公切點(diǎn)，不計(jì)火星引力、地球引力對(duì)軌道Ⅱ中探測(cè)器的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A.“天問(wèn)一號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于2年B.“天問(wèn)一號(hào)”從點(diǎn)運(yùn)行到點(diǎn)的過(guò)程中引力先做正功后做負(fù)功C.“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的機(jī)械能D.“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行經(jīng)過(guò)點(diǎn)速度大于火星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)點(diǎn)速度【答案】AC【解析】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得因?yàn)椋?，故（年），（年）可知小于兩年，故A正確；B．“天問(wèn)一號(hào)”從P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程中，由近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)，萬(wàn)有引力與速度的夾角大于90°，萬(wàn)有引力對(duì)其做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C．“天問(wèn)一號(hào)”從軌道Ⅰ到軌道Ⅲ上需要進(jìn)行兩次點(diǎn)火加速，除了萬(wàn)有引力外其他力做正功，機(jī)械能變大，即“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的機(jī)械能，故C正確；D．要讓“天問(wèn)一號(hào)”從軌道Ⅱ上變到軌道Ⅲ上，需要在軌道Ⅱ的Q點(diǎn)加速，所以在軌道Ⅱ上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。故選AC。7.一輛質(zhì)量為的小汽車在平直的公路上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，牽引力F隨時(shí)間t變化關(guān)系圖線如圖所示，4s時(shí)汽車功率達(dá)到最大值，此后保持此功率繼續(xù)行駛，12s后做勻速運(yùn)動(dòng)。小汽車的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，則（）A.小汽車前4s內(nèi)位移為80mB.小汽車最大速度為50m/sC.小汽車最大功率為4×105WD.4~12s內(nèi)小汽車的內(nèi)位移為85m【答案】BD【解析】A．小汽車的速度達(dá)到最大值后牽引力等于阻力，所以阻力小汽車前4s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律其中解得小汽車前4s內(nèi)位移故A錯(cuò)誤；BC．4s末小汽車的速度小汽車最大功率小汽車最大速度為，故B正確，C錯(cuò)誤；D．4~12s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理解得4~12s內(nèi)小汽車的內(nèi)位移，故D正確。故選BD。8.如圖所示，同一豎直平面內(nèi)有四分之一圓環(huán)BC和傾角為的斜面AC，A、B兩點(diǎn)與圓環(huán)BC的圓心O等高?，F(xiàn)將甲、乙小球分別從A、B兩點(diǎn)以初速度沿水平方向同時(shí)拋出，兩球恰好在C點(diǎn)相碰（不計(jì)空氣阻力），已知，，下列說(shuō)法正確的是（）A.初速度大小之比為B.若大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則甲球恰能落在斜面的中點(diǎn)DC.若、的大小同時(shí)增大到原來(lái)的兩倍，兩球仍在OC豎直面上相遇D.甲球不可能垂直擊中圓環(huán)BC【答案】AC【解析】A．兩小球豎直位移相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，初速度大小之比為故A正確；B．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可知平拋初速度若甲落D點(diǎn)，則有聯(lián)立解得，故B錯(cuò)誤；C．若讓兩球仍在OC豎直面相遇，則其中若大小變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則時(shí)間t變?yōu)樵瓉?lái)的一半，要能相遇，則乙球的速度要增大為原來(lái)的2倍，故C正確；D．若甲球垂直擊中圓環(huán)BC，則落點(diǎn)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線過(guò)圓心O，如圖由幾何關(guān)系有以上方程為兩個(gè)未知數(shù)兩個(gè)方程可以求解和t，因此只拋出甲球并適當(dāng)改變大小，則甲球可能垂直擊中圓環(huán)BC，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、填空題、實(shí)驗(yàn)題（本大題4小題，共22分。按要求作答，把正確答案填寫在答題卡相應(yīng)橫線上。）9.一位同學(xué)在水平面上進(jìn)行跳遠(yuǎn)訓(xùn)練，該同學(xué)以與水平面成37°角大小為5m/s的速度離開(kāi)地面騰空（如圖所示），不計(jì)空氣阻力，取，該同學(xué)可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為60kg。則該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)___m/s，剛落地時(shí)重力的功率為_(kāi)_____W。（，）【答案】41800【解析】由題可知，該同學(xué)做斜拋運(yùn)動(dòng)，即豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為零，則該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度等于水平速度大小，即為該同學(xué)在豎直方向的分速度為根據(jù)對(duì)稱性可知落地時(shí)豎直方向的速度大小仍為，剛落地時(shí)重力的功率10.如圖所示，長(zhǎng)為l的懸線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小球。在O點(diǎn)正下方C點(diǎn)釘一釘子，O，C間距離為。把懸線另一端的小球拉到跟懸點(diǎn)同一水平面上且無(wú)初速度地釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子，則小球的角速度突然增大為原來(lái)的_________倍；懸線拉力突然增大為原來(lái)的__________倍。【答案】2【解析】碰到釘子瞬間小球的線速度不變，軌跡半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，根據(jù)可知小球的角速度增大為原來(lái)的2倍；根據(jù)機(jī)械能守恒有根據(jù)牛頓第二定律有當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，故懸線拉力增大為原來(lái)的倍。11.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。實(shí)驗(yàn)用球分為鋼球和鋁球，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：（1）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球輕輕靠在擋板、的位置，、到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)尺的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與的關(guān)系A(chǔ).質(zhì)量 B.角速度 C.半徑（2）在（1）的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出個(gè)格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比______；其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值_______（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）B（2）2∶1不變【解析】【小問(wèn)1解析】?jī)汕蛸|(zhì)量m相等、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r相等，塔輪皮帶邊緣線速度大小相等，由于可知，塔輪角速度不同，即小球角速度不同，此時(shí)可研究向心力的大小與角速度的關(guān)系。故選B?！拘?wèn)2解析】左邊標(biāo)尺露出1個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出4個(gè)格，則向心力之比為1：4，由，可知，小球的角速度之比為1：2，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為2：1。由上一步的分析可知，其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖甲。實(shí)驗(yàn)時(shí)利用頻閃相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔拍一幅照片，某次拍攝處理后得到的照片如圖乙所示（圖中未包括小球剛離開(kāi)軌道的影像）。圖中背景是畫有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，方格線橫平豎直，每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差在圖乙中標(biāo)出。已知小球質(zhì)量克，重力加速度。（1）根據(jù)圖乙所給數(shù)據(jù)分析，小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度大小____m/s，運(yùn)動(dòng)到位置a時(shí)的豎直分速度大小為_(kāi)__________m/s。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（2）小球從a到b過(guò)程重力勢(shì)能減少了___________J；小球從a到b過(guò)程動(dòng)能增加了__________J。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）若實(shí)驗(yàn)前斜槽末端未調(diào)節(jié)水平，________本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。（填“影響”或“不影響”）【答案】（1）1.0.1.0（2）0.0520.051（3）不影響【解析】【小問(wèn)1解析】小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度大小豎直分速度【小問(wèn)2解析】小球從a到b過(guò)程中，其重力勢(shì)能減小了小球運(yùn)動(dòng)到圖乙中b位置時(shí)的豎直分速度故小球在位置b的動(dòng)能為小球在位置a的動(dòng)能為所以小球從a到b的過(guò)程中，其動(dòng)能增加了【小問(wèn)3解析】若實(shí)驗(yàn)前斜槽末端未調(diào)節(jié)水平，小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，不影響小球水平分速度、豎直分速度的計(jì)算，不影響小球動(dòng)能增加量及重力勢(shì)能減少量的計(jì)算，所以不影響本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。四、計(jì)算題（本大題共3小題共40分。其中第13題10分，第14題12分，第15題16分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面著陸后，著