2024屆廣東省深圳市南山區(qū)物理高一下期末考試試題含解析

2024屆廣東省深圳市南山區(qū)物理高一下期末考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點(diǎn)O，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，g為重力加速度，在O點(diǎn)向左移動的過程中A．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgB．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mgC．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgD．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg2、(本題9分)如圖所示，長為8m的水平傳送帶以的速度順時針勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量的小物塊無初速地放在傳送帶左端。經(jīng)過一段時間小物塊運(yùn)動到傳送帶的右端。已知小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，。下列判斷正確的是（）A．此過程小物塊始終做勻加速直線運(yùn)動B．此過程中傳送帶多做了4J的功C．此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為4JD．此過程摩擦力對小物塊做功4J3、(本題9分)如圖所示，蜘蛛在地面與豎墻壁之間結(jié)網(wǎng)．蛛絲AB與水平地面間的夾角為45°，A點(diǎn)到地面的距離為1m．己知重力加速度g取10m/s2，空氣的姐力不計．若蜘蛛從豎直墻上距地面0.80m的C點(diǎn)以水平速度v0跳出．要到達(dá)蛛絲，水平速度v0至少為A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s4、研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟，設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是A．火星運(yùn)行速度較大B．火星運(yùn)行角速度較大C．火星運(yùn)行周期較大D．火星運(yùn)行的向心加速度較大5、(本題9分)如圖所示，一小球套在光滑輕桿上，繞著豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，下列關(guān)于小球的說法中正確的是A．小球受到重力、彈力和摩擦力B．小球受到一個水平指向圓心的向心力C．小球受到重力、彈力D．小球受到重力、彈力的合力是恒力6、(本題9分)如圖甲所示,A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘,小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上(細(xì)繩能承受足夠大的拉力),A、B、C在同一直線上。t=0時,給小球一個垂直于細(xì)繩的速度,使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動。在0≤t≤10s時間內(nèi),細(xì)繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是()A．兩根鐵釘間的距離為細(xì)繩長的1/6B．t=10.5s時細(xì)繩拉力的大小為6NC．t=14s時細(xì)繩拉力的大小為10ND．細(xì)繩第三次碰鐵釘?shù)降谒拇闻鲠數(shù)臅r間間隔為3s7、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上．開始時重物處于A處，此時彈簧水平且處于原長．現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時速度最大，到達(dá)C處時速度為零，已知AC的高度差為h．現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A．重物下滑到B處時，加速度為零B．重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C．重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢能增加了D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失大于上升過程中機(jī)械能的損失8、(本題9分)在某次高爾夫球比賽中，美國選手羅伯特－斯特布擊球后，球恰好落在洞的邊緣，假定洞內(nèi)bc表面為球面，半徑為R，且空氣阻力可忽略，重力加速度大小為g，把此球以大小不同的初速度v0沿半徑方向水平擊出，如圖所示，球落到球面上，下列說法正確的是()A．落在球面上的最大速度為B．落在球面上的最小速度為C．小球的運(yùn)動時間與v0大小無關(guān)D．無論調(diào)整v0大小為何值，球都不可能垂直撞擊在球面上9、(本題9分)據(jù)報道，2010年英國天文協(xié)會追蹤觀測到一個小行星2010KQ，它保持靠近地球有好幾個月的時間，仿佛是在跟蹤監(jiān)視我們．但后續(xù)的觀測研究表明，2010KQ必定經(jīng)過自主加速過程,可能是一個人造天體，它環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)，軌道非常的圓，且軌道傾角非常的小，周期約1.04年，一些科學(xué)家推測它很可能是俄羅斯曾經(jīng)發(fā)射升空的質(zhì)子火箭第4節(jié)．假設(shè)地球和2010KQ運(yùn)行的軌道都是正圓，根據(jù)上面的報道，下面的推斷可能正確的是()A．2010KQ的軌道半徑比地球的稍大B．2010KQ的線速度比地球的稍大C．2010KQ的向心加速度比地球的稍大D．如果不出現(xiàn)其他意外，2010KQ會在2036年再次靠近地球10、如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)的弧形軌道上端自由滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動。當(dāng)小球通過圓軌道的最高點(diǎn)時，對軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計空氣阻力，重力加速度為g，則A．小球通過最高點(diǎn)時的速度大小為2gRB．小球在軌道最低點(diǎn)的動能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點(diǎn)對軌道壓力的大小為7mg二、實驗題11、（4分）(本題9分)如圖所示為驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為則______A.

C.

為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是______填下列對應(yīng)的字母A.直尺

游標(biāo)卡尺

天平

彈簧秤

秒表設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式用、及圖中字母表示______成立，即表示碰撞中動量守恒．12、（10分）(本題9分)在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中，某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖甲所示的裝置，他們選用的砝碼質(zhì)量為m，稱得小車的質(zhì)量為M，把紙帶連在小車上，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼，讓小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。請回答下列問題∶(1)要讓砝碼的重力近似等于小車的拉力，砝碼的質(zhì)量應(yīng)___________（填“遠(yuǎn)大于”“近似等于”或“遠(yuǎn)小于”）小車的質(zhì)量；(2)要讓細(xì)線的拉力近似等于小車的合力，實驗前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；(3)接通打點(diǎn)計時器電源，釋放小車，讓砝碼帶動小車加速運(yùn)動，打點(diǎn)計時器打出一條如圖乙所示的一條紙帶，0點(diǎn)為起始點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，重力加速度為g；從0點(diǎn)到第7點(diǎn)，細(xì)線拉力對小車做的功為__________J；打第7點(diǎn)時小車速度為__________m/s；（用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示）(4)若遵循(1)(2)步驟進(jìn)行某次實驗，得到以拉力做功W為縱坐標(biāo)，以速度的平方v2為橫坐標(biāo)的W-v2圖像如圖丙所示，則圖像不經(jīng)過原點(diǎn)主要原因是____________________。

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、D【解題分析】

以結(jié)點(diǎn)O為研究對象，受力分析如圖所示：由題意知點(diǎn)O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在結(jié)點(diǎn)為O被緩慢拉動過程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大．A.F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故A錯誤；B.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析不符，故B錯誤；C.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故C錯誤；D．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析相符，故D正確。2、B【解題分析】

A．小物塊剛放在傳送帶上時，對小物塊受力分析，由牛頓第二定律可得則小物塊的加速度=4m/s2小物塊加速到與傳送帶速度相等的位移<8m所以小物塊先勻加速直線運(yùn)動后做勻速運(yùn)動，故A錯誤。CD．小物塊加速的時間小物塊加速時小物塊與傳送帶間的相對位移此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量此過程摩擦力對小物塊做功故CD錯誤。B．根據(jù)能量守恒，傳送帶多做的功故B正確。故選B。3、C【解題分析】

蜘蛛的運(yùn)動軌跡如下所示：

AC之間的距離為：1m-0.8m=0.2m，由圖可知：x=y+0.2m…①

根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向與水平夾角為45°，則有：gt=v0，④

聯(lián)立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD錯誤，B正確．故選B．【題目點(diǎn)撥】本題要掌握平拋運(yùn)動的分解方法：水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，然后熟練應(yīng)用幾何知識找到水平位移和豎直位移之間的關(guān)系．4、C【解題分析】試題分析：萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)可得，半徑越大，線速度越小，所以地球的線速度較大，A錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，角速度越小，所以地球的角速度較大，B錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，周期越大，所以火星運(yùn)行周期較大，C正確；根據(jù)公式可得，半徑越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D錯誤；考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計算5、C【解題分析】小球受重力、彈力，靠兩個力的合力提供向心力，向心力的方向始終指向圓心，故C正確，ABD錯誤。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來源，以及知道向心力的特點(diǎn)，注意向心力不是物體所受的力，靠其它力提供。6、ABD【解題分析】

A.0～6s內(nèi)繩子的拉力不變，可得，6～10s內(nèi)拉力大小不變，知，因為，則，兩釘子之間的間距，故A正確；B.第一個半圈經(jīng)歷的時間為6s，則，則第二個半圈的時間，則t=10.5s時，小球在轉(zhuǎn)第二個半圈，則繩子的拉力為6N，故B正確；C.小球轉(zhuǎn)第三個半圈的時間，則t=14s時，小球轉(zhuǎn)動的半徑，根據(jù)，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋叮笮?.5N，故C錯誤；D.細(xì)繩每跟釘子碰撞一次，轉(zhuǎn)動半圈的時間少，則細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔故D正確；7、AC【解題分析】

根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運(yùn)用動能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢能．【題目詳解】A．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動，再做減速運(yùn)動，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；B．設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯誤；C．研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加量為，C正確；D．下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失等于上升過程中機(jī)械能的損失，D錯誤．8、BD【解題分析】

AB．平拋運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，由h=gt2得t=設(shè)小球落在A點(diǎn)時，OA與豎直方向之間的夾角為θ，水平方向的位移為x，豎直方向的位移為y，水平方向的初速度為v0，到達(dá)a點(diǎn)時豎直方向的速度為vy，如圖所示由幾何關(guān)系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由聯(lián)立得所以落在球面上時的小球有最小速度，當(dāng)時，最小速度為，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，小球下落的時間與小球的初速度有關(guān)．故C錯誤；D．小球撞擊在圓面時，速度方向斜向右下方，根據(jù)“中點(diǎn)”結(jié)論可知，由于O不在水平位移的中點(diǎn)，所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點(diǎn)，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故D正確。故選BD?！绢}目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，能巧妙運(yùn)用“中點(diǎn)”的推論分析小球速度的方向，也可以結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式列式進(jìn)行分析．9、AD【解題分析】A：2010KQ繞太陽公轉(zhuǎn)周期約1.04年，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期1年；據(jù)開普勒第三定律，可得2010KQ的軌道半徑比地球的稍大．故A項正確．B：據(jù)，可得：；2010KQ的軌道半徑比地球的稍大，則2010KQ的線速度比地球的稍?。蔅項錯誤．C：據(jù)，可得：；2010KQ的軌道半徑比地球的稍大，則2010KQ的向心加速度比地球的稍?。蔆項錯誤．D：2010KQ繞太陽公轉(zhuǎn)周期約1.04年，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期1年；設(shè)經(jīng)時間t地球比2010KQ繞太陽多轉(zhuǎn)一圈，則，即，解得：．2010KQ會在2036年再次靠近地球．故D項正確．10、ACD【解題分析】

A.小球經(jīng)過最高點(diǎn)，對軌道的壓力N=mg，依據(jù)牛頓第三定律可知軌道對小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自開始下滑到圓軌道最高點(diǎn)的過程，依據(jù)動能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.設(shè)小球從更高的位置釋放運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據(jù)牛頓第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理有，mg?2R=12mv12?12mv2，解得最低點(diǎn)動能12mv12=3mgR二、實驗題11、(1)C(2)AC(3)【解題分析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同；（2）兩球做平拋運(yùn)動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動的初速度．將需要驗證的關(guān)系速度用水平位移替代．【題目詳解】（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m