2023-2024學(xué)年福建省福州市六校高一下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年第二學(xué)期高一年段期末六校聯(lián)考物理試卷（滿分：100分完卷時(shí)間：75分鐘）一、單選題：本大題共4小題，共16分。1.如圖所示，某同學(xué)正在墊排球。某次墊球，排球離開手臂后先豎直向上運(yùn)動(dòng)高度h，再落回原位置，設(shè)空力大小恒為f，則此過程中（）A.該同學(xué)墊球時(shí)對排球做功B.排球克服空氣阻力做的總功為C.排球的機(jī)械能變化量為零D.排球的動(dòng)能變化量為零〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)功能關(guān)系可知該同學(xué)墊球時(shí)對排球做功故A錯(cuò)誤；B．空氣阻力對排球所做總功為故B正確；C．根據(jù)功能關(guān)系可知排球的機(jī)械能變化量為故C錯(cuò)誤；D．排球從拋出點(diǎn)拋出后，在落回拋出點(diǎn)過程中，重力做功為零，空氣阻力做負(fù)功，所以合功為負(fù)值，根據(jù)動(dòng)能定理可知排球的動(dòng)能變化量為負(fù)值，故D錯(cuò)誤。故選B。2.水車是我國勞動(dòng)人民利用水能的一項(xiàng)重要發(fā)明。如圖為某水車模型，從槽口水平流出的水初速度大小為，垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上，落點(diǎn)到輪軸間的距離為R。在水流不斷沖擊下，輪葉受沖擊點(diǎn)的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小，忽略空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)水車及從槽口流出的水，以下說法正確的是（）A.水流在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 B.水流在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.水車受沖擊點(diǎn)角速度接近 D.水車受沖擊點(diǎn)最大線速度接近〖答案〗A〖解析〗AB．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，水落到水輪葉面上水平分速度豎直方向解得在豎直方向自由落體解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)檩喨~受沖擊點(diǎn)的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小根據(jù)可知，水車受沖擊點(diǎn)角速度接近故CD錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示為某風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)簡化模型，風(fēng)洞管中的均流區(qū)斜面光滑，一物塊在恒定風(fēng)力作用下由靜止沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，物塊從接觸彈簧到最高點(diǎn)的過程中（彈簧在彈性限度內(nèi)），下列說法正確的是（）A.物塊的速度一直減小 B.物塊加速度先減小后增大C.彈簧彈性勢能先增大后減小 D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒〖答案〗B〖解析〗AB．從物塊接觸彈簧開始至到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，對物塊受力分析，沿斜面方向有彈簧壓縮量x從0開始增大，物塊先沿斜面加速，加速度向上且逐漸減小，當(dāng)a減小到0時(shí)，速度加速到最大；然后加速度反向且逐漸增大，物體減速，直至減速到0，故A錯(cuò)誤、B正確；C．由于彈簧的壓縮量不斷增大，所以彈性勢能不斷增大，故C錯(cuò)誤；D．由于風(fēng)力對物塊一直做正功，所以物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”。火星和地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3∶2，如圖所示。（已知）根據(jù)以上信息可以得出（）A.火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27∶8 B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩者的相對速度最小C.過1.80年再次出現(xiàn)“火星沖日” D.過2.25年再次出現(xiàn)“火星沖日”〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)開普勒第三定律，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為故A錯(cuò)誤；B．火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，由于兩者的速度方向相反，故此時(shí)兩者相對速度最大，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為，已知地球的公轉(zhuǎn)周期為則火星的公轉(zhuǎn)周期為設(shè)經(jīng)過時(shí)間t出現(xiàn)下一次“火星沖日”，則有解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、雙選題：本大題共4小題，共24分。5.復(fù)興號動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)了速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為M的動(dòng)車，以恒定功率P在平直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動(dòng)車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=B.在時(shí)間t內(nèi)通過的位移為tC.牽引力的功率D.牽引力做功等于Pt〖答案〗CD〖解析〗A．復(fù)興號動(dòng)車以恒定功率運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得易知v增大，a變小，是變加速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B．若復(fù)興號做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖中直線所示

由圖像面積可得位移為復(fù)興號動(dòng)車實(shí)際做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖中曲線所示，其位移故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，速度最大，故牽引力即牽引力的功率故C正確；D．牽引力做功等于W=Pt故D正確。故選CD。6.如圖所示，一輛貨車?yán)每邕^光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為M，貨物的質(zhì)量為m，貨車以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，則在將貨物提升到圖示的位置時(shí)，下列說法正確的是（）A.纜繩中的拉力大于B.貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度大于vC.貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度等于D.貨物對貨箱底部的壓力等于〖答案〗AC〖解析〗貨車以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，將貨車速度分解為沿繩子分速度和垂直繩子分速度，可得貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度為貨向左運(yùn)動(dòng)過程，逐漸減小，逐漸增大，可知貨物和貨箱向上做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知纜繩中的拉力大于，貨物的加速度方向向上，貨物處于超重狀態(tài)，則貨物對貨箱底部的壓力大于。故選AC。7.2021年5月15日中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸。“天問一號”探測器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道懸一個(gè)近日點(diǎn)M和近日點(diǎn)P都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示），在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問一號”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問一號”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知萬有引力常量為G，太陽質(zhì)量為m，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問一號”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。若只考慮太陽對“天問一號”的作用力，下列說法正確的是（）A.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔B.兩次點(diǎn)火噴射方向一次與速度方向相同，一次與速度方向相反C.“天問一號”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為D.“天問一號”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌上P點(diǎn)的加速度之比為〖答案〗AC〖解析〗A．設(shè)霍曼轉(zhuǎn)移軌道周期為，地球公轉(zhuǎn)周期為，由開普勒第三定律和地球公轉(zhuǎn)與周期關(guān)系解得兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為故A正確；B．兩次點(diǎn)火噴射都使“天問一號”加速，所以噴射方向都與速度方向相反，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律得則“天問一號”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為；“天問一號”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌道上P點(diǎn)的加速度之比為，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8.某種兒童游戲機(jī)的簡化示意圖如圖所示，光滑矩形游戲面板ABCD與水平面所成夾角，寬AB為0.75m，長BC為0.84m，斜面上端固定一個(gè)半徑的四分之一粗糙圓弧軌道，分別與AB、BC相切于E、F點(diǎn)，彈珠槍位于A點(diǎn)，沿著AB邊以初速度發(fā)射質(zhì)量為0.04kg的彈珠，彈珠從E點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后恰好可以經(jīng)過F點(diǎn)。已知重力加速度g取，，，下列說法中正確的是（）A.彈珠在F點(diǎn)的速度大小為1.2m/sB.彈珠經(jīng)F點(diǎn)后恰好過D點(diǎn)C.彈珠在E點(diǎn)受到圓軌道彈力的大小為1.32ND.彈珠在通過圓弧軌道過程中克服摩擦力做的功為0.2J〖答案〗AB〖解析〗A．彈珠從E點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后恰好可以經(jīng)過F點(diǎn)，可知解得選項(xiàng)A正確；B．從F點(diǎn)水平射出回到斜面底端時(shí)用時(shí)間則水平位移可知彈珠經(jīng)F點(diǎn)后恰好過D點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．從A點(diǎn)到E點(diǎn)的速度彈珠在E點(diǎn)受到圓軌道彈力的大小為解得FNE=1.65N選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．彈珠在通過圓弧軌道過程中克服摩擦力做的功為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。三、填空題：本大題共3小題，共11分。9.汽艇在靜水中的航行速度是4km/h，當(dāng)它在流速為3km/h的河水中向著與河岸垂直的方向航行時(shí)，則：（1）汽艇將做________（填“直線運(yùn)動(dòng)”或“曲線運(yùn)動(dòng)”），汽艇行進(jìn)的合速度大小為________km/h。（2）若河水的流速增大為6km/h，汽艇的過河時(shí)間將__________（填“增大”“減小”或“不變”）?！即鸢浮剑?）直線運(yùn)動(dòng)5（2）不變〖解析〗（1）汽艇同時(shí)做順?biāo)膭蛩龠\(yùn)動(dòng)和垂直于水流的勻速運(yùn)動(dòng)，其兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)均是勻速運(yùn)動(dòng)，故其合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解有根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理可知，渡河所需時(shí)間由垂直于流水方面的速度而定而與流水無關(guān)，故若河水的流速增大為6km/h，汽艇的過河時(shí)間將不變。10.如圖為小明同學(xué)拍攝的高速公路某彎道處的照片，通過請教施工人員得知，該段公路寬度為16m，內(nèi)外側(cè)的高度差為2m，某車道設(shè)計(jì)安全時(shí)速為25m/s（無側(cè)滑趨勢）。已知角度較小時(shí)，角的正切值可近似等于正弦值，若g取。根據(jù)所學(xué)圓周運(yùn)動(dòng)得知識(shí)，可計(jì)算出該車道的轉(zhuǎn)彎半徑為___________m；若汽車在該處的行駛速度大于25m/s，則汽車有向彎道___________（填“內(nèi)側(cè)”或“外側(cè)”）滑動(dòng)的趨勢?！即鸢浮?00外側(cè)〖解析〗汽車受力如圖由牛頓第二定律可知由幾何關(guān)系知聯(lián)立解得若汽車在該處的行駛速度大于25m/s，因?yàn)樗俣茸兇螅囆枰南蛐牧υ龃螅芍亓椭С至Φ暮狭μ岬南蛐牧Σ蛔?，則汽車將要有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以有向外滑動(dòng)的趨勢。11.一宇航員在某行星上研究物體在該行星表面做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，他以V0=1m/s的水平初速度拋出一小球，如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)過程中先后經(jīng)過圖中的ABCD四個(gè)位置，則該行星表面的重力加速度大小為______m/s2,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s．〖答案〗5m/s21.25m/s〖解析〗(1)由圖可知，在相等時(shí)間內(nèi)豎直方向的位移差為5cm，水平方向有：即，解得：t=0.1s豎直方向上有：即解得：；(2)A、C兩點(diǎn)豎直方向的距離為，所用的時(shí)間為2t=0.2s，由公式由公式可求得A點(diǎn)的豎直方的速度為：，代入數(shù)據(jù)解得：所以A點(diǎn)的速度為：．四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。12.如圖甲所示為向心力演示儀，可探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。長槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1:2:1。變速塔輪自上而下有三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1:1、2:1和3:1，如圖乙所示。（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，下列實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是（）A.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第__________層塔輪。（選填“一”、“二”或“三”）（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為__________。A.1:2B.1:4C.2:1D.4:1〖答案〗（1）C（2）一（3）B〖解析〗（1）探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。A．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，采用自由落體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，故A錯(cuò)誤；B．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，采用的實(shí)驗(yàn)方法是用曲化直的方法，故B錯(cuò)誤；C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故C正確。故選C。（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)使兩球的角速度相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等；傳動(dòng)皮帶位于第二層，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為根據(jù)可知當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為故選B。13.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。將氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上，調(diào)節(jié)旋鈕使其水平，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪，在B處固定一光電門，測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為，將質(zhì)量為的鉤碼通過細(xì)線與滑塊連接。打開氣源，滑塊從A處由靜止釋放，寬度為b的遮光條經(jīng)過光電門擋光時(shí)間為t，A、B之間的距離為h，實(shí)驗(yàn)中鉤碼始終未與地面接觸，重力加速度為g。（1）滑塊經(jīng)過光電門B時(shí)的速度為________（用題中所給字母表示）。（2）滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能增加量為________，系統(tǒng)重力勢能減少量為________（用題中所給字母表示）。（3）調(diào)整A、B之間的距離，多次重復(fù)上述過程，作出隨h變化的圖像如圖乙所示，不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率________（用題中字母表示），則驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒。（4）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)總是略大于，可能的原因是________。A．存在空氣阻力B．滑塊沒有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)鉤碼已經(jīng)落地C．測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為hD．測出滑塊右端與光電門B之間距離作為h〖答案〗（1）（2）（3）（4）C〖解析〗（1）滑塊經(jīng)過光電門B時(shí)的速度為（2）滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能增加量系統(tǒng)重力勢能的減少量等于鉤碼重力勢能的減少量，為（3）調(diào)整A、B之間的距離，多次重復(fù)上述過程，不考慮空氣阻力，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有即整理可得作出隨h變化的圖像，若該圖線的斜率則驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒。（4）A．若存在空氣阻力，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為總是略小于，故A錯(cuò)誤；B．若滑塊沒有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)鉤碼已經(jīng)落地，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為總是小于，故B錯(cuò)誤；C．若測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為h，則代入表達(dá)式中驗(yàn)證系統(tǒng)的重力勢能小于系統(tǒng)實(shí)際下落的重力勢能，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果為總是略小于，故C正確；D．測出滑塊右端與光電門B之間的距離作為h，則代入表達(dá)式中驗(yàn)證系統(tǒng)的重力勢能總是大于系統(tǒng)實(shí)際下落的重力勢能，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果為總是略小于，故D錯(cuò)誤；故選C。五、計(jì)算題：本大題共3小題。共34分。14.假設(shè)火星探測器距火星表面的高度為h，繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，火星的半徑為R，引力常量為G，忽略其它天體對探測器的引力作用，求：（1）火星的平均密度；（2）火星的第一宇宙速度。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）設(shè)火星的質(zhì)量為M，平均密度為，探測器的質(zhì)量為m，火星對探測器的萬有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有①解得②因此火星的平均密度③由①②③知④（2）設(shè)火星的第一宇宙速度為，則⑤由②⑤知⑥15.太極柔力球運(yùn)動(dòng)融合了太極拳和現(xiàn)代競技體育特征，是一項(xiàng)具有民族特色的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。某次訓(xùn)練時(shí)，運(yùn)動(dòng)員舞動(dòng)球拍，球拍帶動(dòng)小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球始終與球拍保持相對靜止，其運(yùn)動(dòng)過程如圖乙所示，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.8m，A點(diǎn)為圓周最高點(diǎn)，B點(diǎn)與圓心O等高，C點(diǎn)為最低點(diǎn)。已知小球質(zhì)量為0.1kg，在C點(diǎn)時(shí)球與球拍間的彈力大小為3.0N，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球在C點(diǎn)的速度大??；（2）小球從C運(yùn)動(dòng)到A過程中，球拍對小球做功的平均功率；（3）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，球拍對小球的作用力大小?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）在C點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律解得（2）小球從C運(yùn)動(dòng)到A的過程中，所用時(shí)間為t，則由動(dòng)能定理小球從C運(yùn)動(dòng)到A的過程中，球拍對小球做功的平均功率解得（3）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，設(shè)球拍對球的作用力為F，合力提供向心力，由力的合成規(guī)則其中解得16.如圖所示，足夠長的光滑水平桌面左端固定一立柱，質(zhì)量為的小球置于桌面上，它與立柱之間有一壓縮的輕彈簧，輕彈簧與立柱之間栓接與小球不栓接。某時(shí)刻釋放小球，它被彈出從桌面右端A點(diǎn)飛出，恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的頂端B點(diǎn)（B點(diǎn)速度與BC平行），并沿軌道滑下，圖中右端為固定在豎直面內(nèi)半徑的單圓弧軌道，水平軌道CD將傾斜軌道與圓弧軌道連接在一起。已知B點(diǎn)與桌面間的豎直高度，傾斜軌道BC長為，傾角，小球與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)；不計(jì)水平軌道與圓弧軌道的摩擦與小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的能量損失，，，取，求：（1）被釋放前彈簧的彈性勢能；（2）小球第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)D時(shí)速度大小，對D點(diǎn)的壓力F；（3）小球第一次上升到圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)離CD水平面高度。〖答案〗（1）；（2），，方向豎直向下；（3）〖解析〗（1）小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向小球做自由落體運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)解得在B點(diǎn)，根據(jù)速度的分解有解得被釋放前彈簧的彈性勢能（2）小球在B點(diǎn)的速度小球從B到D的過程，由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)解得設(shè)此時(shí)軌道的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫Φ扔谲壍缹π∏虻闹С至Ψ较蜇Q直向下；（3）若小球恰好能上升到最高點(diǎn)，則有小球從D點(diǎn)上升到最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有解得說明小球不能上升到D點(diǎn)。設(shè)小球第一次上升到圓弧軌道最高點(diǎn)與圓心的連線和豎直方向的夾角為，則有小球從D點(diǎn)上升到最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有解得最高點(diǎn)時(shí)離CD水平面的高度為2023—2024學(xué)年第二學(xué)期高一年段期末六校聯(lián)考物理試卷（滿分：100分完卷時(shí)間：75分鐘）一、單選題：本大題共4小題，共16分。1.如圖所示，某同學(xué)正在墊排球。某次墊球，排球離開手臂后先豎直向上運(yùn)動(dòng)高度h，再落回原位置，設(shè)空力大小恒為f，則此過程中（）A.該同學(xué)墊球時(shí)對排球做功B.排球克服空氣阻力做的總功為C.排球的機(jī)械能變化量為零D.排球的動(dòng)能變化量為零〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)功能關(guān)系可知該同學(xué)墊球時(shí)對排球做功故A錯(cuò)誤；B．空氣阻力對排球所做總功為故B正確；C．根據(jù)功能關(guān)系可知排球的機(jī)械能變化量為故C錯(cuò)誤；D．排球從拋出點(diǎn)拋出后，在落回拋出點(diǎn)過程中，重力做功為零，空氣阻力做負(fù)功，所以合功為負(fù)值，根據(jù)動(dòng)能定理可知排球的動(dòng)能變化量為負(fù)值，故D錯(cuò)誤。故選B。2.水車是我國勞動(dòng)人民利用水能的一項(xiàng)重要發(fā)明。如圖為某水車模型，從槽口水平流出的水初速度大小為，垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上，落點(diǎn)到輪軸間的距離為R。在水流不斷沖擊下，輪葉受沖擊點(diǎn)的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小，忽略空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)水車及從槽口流出的水，以下說法正確的是（）A.水流在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 B.水流在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.水車受沖擊點(diǎn)角速度接近 D.水車受沖擊點(diǎn)最大線速度接近〖答案〗A〖解析〗AB．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，水落到水輪葉面上水平分速度豎直方向解得在豎直方向自由落體解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)檩喨~受沖擊點(diǎn)的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小根據(jù)可知，水車受沖擊點(diǎn)角速度接近故CD錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示為某風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)簡化模型，風(fēng)洞管中的均流區(qū)斜面光滑，一物塊在恒定風(fēng)力作用下由靜止沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，物塊從接觸彈簧到最高點(diǎn)的過程中（彈簧在彈性限度內(nèi)），下列說法正確的是（）A.物塊的速度一直減小 B.物塊加速度先減小后增大C.彈簧彈性勢能先增大后減小 D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒〖答案〗B〖解析〗AB．從物塊接觸彈簧開始至到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，對物塊受力分析，沿斜面方向有彈簧壓縮量x從0開始增大，物塊先沿斜面加速，加速度向上且逐漸減小，當(dāng)a減小到0時(shí)，速度加速到最大；然后加速度反向且逐漸增大，物體減速，直至減速到0，故A錯(cuò)誤、B正確；C．由于彈簧的壓縮量不斷增大，所以彈性勢能不斷增大，故C錯(cuò)誤；D．由于風(fēng)力對物塊一直做正功，所以物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”。火星和地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3∶2，如圖所示。（已知）根據(jù)以上信息可以得出（）A.火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27∶8 B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩者的相對速度最小C.過1.80年再次出現(xiàn)“火星沖日” D.過2.25年再次出現(xiàn)“火星沖日”〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)開普勒第三定律，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為故A錯(cuò)誤；B．火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，由于兩者的速度方向相反，故此時(shí)兩者相對速度最大，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為，已知地球的公轉(zhuǎn)周期為則火星的公轉(zhuǎn)周期為設(shè)經(jīng)過時(shí)間t出現(xiàn)下一次“火星沖日”，則有解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、雙選題：本大題共4小題，共24分。5.復(fù)興號動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)了速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為M的動(dòng)車，以恒定功率P在平直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動(dòng)車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=B.在時(shí)間t內(nèi)通過的位移為tC.牽引力的功率D.牽引力做功等于Pt〖答案〗CD〖解析〗A．復(fù)興號動(dòng)車以恒定功率運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得易知v增大，a變小，是變加速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B．若復(fù)興號做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖中直線所示

由圖像面積可得位移為復(fù)興號動(dòng)車實(shí)際做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖中曲線所示，其位移故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，速度最大，故牽引力即牽引力的功率故C正確；D．牽引力做功等于W=Pt故D正確。故選CD。6.如圖所示，一輛貨車?yán)每邕^光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為M，貨物的質(zhì)量為m，貨車以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，則在將貨物提升到圖示的位置時(shí)，下列說法正確的是（）A.纜繩中的拉力大于B.貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度大于vC.貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度等于D.貨物對貨箱底部的壓力等于〖答案〗AC〖解析〗貨車以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，將貨車速度分解為沿繩子分速度和垂直繩子分速度，可得貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度為貨向左運(yùn)動(dòng)過程，逐漸減小，逐漸增大，可知貨物和貨箱向上做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知纜繩中的拉力大于，貨物的加速度方向向上，貨物處于超重狀態(tài)，則貨物對貨箱底部的壓力大于。故選AC。7.2021年5月15日中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸?！疤靻栆惶枴碧綔y器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道懸一個(gè)近日點(diǎn)M和近日點(diǎn)P都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示），在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問一號”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問一號”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知萬有引力常量為G，太陽質(zhì)量為m，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問一號”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。若只考慮太陽對“天問一號”的作用力，下列說法正確的是（）A.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔B.兩次點(diǎn)火噴射方向一次與速度方向相同，一次與速度方向相反C.“天問一號”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為D.“天問一號”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌上P點(diǎn)的加速度之比為〖答案〗AC〖解析〗A．設(shè)霍曼轉(zhuǎn)移軌道周期為，地球公轉(zhuǎn)周期為，由開普勒第三定律和地球公轉(zhuǎn)與周期關(guān)系解得兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為故A正確；B．兩次點(diǎn)火噴射都使“天問一號”加速，所以噴射方向都與速度方向相反，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律得則“天問一號”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為；“天問一號”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌道上P點(diǎn)的加速度之比為，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8.某種兒童游戲機(jī)的簡化示意圖如圖所示，光滑矩形游戲面板ABCD與水平面所成夾角，寬AB為0.75m，長BC為0.84m，斜面上端固定一個(gè)半徑的四分之一粗糙圓弧軌道，分別與AB、BC相切于E、F點(diǎn)，彈珠槍位于A點(diǎn)，沿著AB邊以初速度發(fā)射質(zhì)量為0.04kg的彈珠，彈珠從E點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后恰好可以經(jīng)過F點(diǎn)。已知重力加速度g取，，，下列說法中正確的是（）A.彈珠在F點(diǎn)的速度大小為1.2m/sB.彈珠經(jīng)F點(diǎn)后恰好過D點(diǎn)C.彈珠在E點(diǎn)受到圓軌道彈力的大小為1.32ND.彈珠在通過圓弧軌道過程中克服摩擦力做的功為0.2J〖答案〗AB〖解析〗A．彈珠從E點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后恰好可以經(jīng)過F點(diǎn)，可知解得選項(xiàng)A正確；B．從F點(diǎn)水平射出回到斜面底端時(shí)用時(shí)間則水平位移可知彈珠經(jīng)F點(diǎn)后恰好過D點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．從A點(diǎn)到E點(diǎn)的速度彈珠在E點(diǎn)受到圓軌道彈力的大小為解得FNE=1.65N選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．彈珠在通過圓弧軌道過程中克服摩擦力做的功為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。三、填空題：本大題共3小題，共11分。9.汽艇在靜水中的航行速度是4km/h，當(dāng)它在流速為3km/h的河水中向著與河岸垂直的方向航行時(shí)，則：（1）汽艇將做________（填“直線運(yùn)動(dòng)”或“曲線運(yùn)動(dòng)”），汽艇行進(jìn)的合速度大小為________km/h。（2）若河水的流速增大為6km/h，汽艇的過河時(shí)間將__________（填“增大”“減小”或“不變”）?！即鸢浮剑?）直線運(yùn)動(dòng)5（2）不變〖解析〗（1）汽艇同時(shí)做順?biāo)膭蛩龠\(yùn)動(dòng)和垂直于水流的勻速運(yùn)動(dòng)，其兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)均是勻速運(yùn)動(dòng)，故其合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解有根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理可知，渡河所需時(shí)間由垂直于流水方面的速度而定而與流水無關(guān)，故若河水的流速增大為6km/h，汽艇的過河時(shí)間將不變。10.如圖為小明同學(xué)拍攝的高速公路某彎道處的照片，通過請教施工人員得知，該段公路寬度為16m，內(nèi)外側(cè)的高度差為2m，某車道設(shè)計(jì)安全時(shí)速為25m/s（無側(cè)滑趨勢）。已知角度較小時(shí)，角的正切值可近似等于正弦值，若g取。根據(jù)所學(xué)圓周運(yùn)動(dòng)得知識(shí)，可計(jì)算出該車道的轉(zhuǎn)彎半徑為___________m；若汽車在該處的行駛速度大于25m/s，則汽車有向彎道___________（填“內(nèi)側(cè)”或“外側(cè)”）滑動(dòng)的趨勢?！即鸢浮?00外側(cè)〖解析〗汽車受力如圖由牛頓第二定律可知由幾何關(guān)系知聯(lián)立解得若汽車在該處的行駛速度大于25m/s，因?yàn)樗俣茸兇螅囆枰南蛐牧υ龃?，而由重力和支持力的合力提的向心力不足，則汽車將要有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以有向外滑動(dòng)的趨勢。11.一宇航員在某行星上研究物體在該行星表面做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，他以V0=1m/s的水平初速度拋出一小球，如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)過程中先后經(jīng)過圖中的ABCD四個(gè)位置，則該行星表面的重力加速度大小為______m/s2,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s．〖答案〗5m/s21.25m/s〖解析〗(1)由圖可知，在相等時(shí)間內(nèi)豎直方向的位移差為5cm，水平方向有：即，解得：t=0.1s豎直方向上有：即解得：；(2)A、C兩點(diǎn)豎直方向的距離為，所用的時(shí)間為2t=0.2s，由公式由公式可求得A點(diǎn)的豎直方的速度為：，代入數(shù)據(jù)解得：所以A點(diǎn)的速度為：．四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。12.如圖甲所示為向心力演示儀，可探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。長槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1:2:1。變速塔輪自上而下有三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1:1、2:1和3:1，如圖乙所示。（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，下列實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是（）A.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第__________層塔輪。（選填“一”、“二”或“三”）（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為__________。A.1:2B.1:4C.2:1D.4:1〖答案〗（1）C（2）一（3）B〖解析〗（1）探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。A．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，采用自由落體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，故A錯(cuò)誤；B．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，采用的實(shí)驗(yàn)方法是用曲化直的方法，故B錯(cuò)誤；C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故C正確。故選C。（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)使兩球的角速度相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等；傳動(dòng)皮帶位于第二層，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為根據(jù)可知當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為故選B。13.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。將氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上，調(diào)節(jié)旋鈕使其水平，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪，在B處固定一光電門，測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為，將質(zhì)量為的鉤碼通過細(xì)線與滑塊連接。打開氣源，滑塊從A處由靜止釋放，寬度為b的遮光條經(jīng)過光電門擋光時(shí)間為t，A、B之間的距離為h，實(shí)驗(yàn)中鉤碼始終未與地面接觸，重力加速度為g。（1）滑塊經(jīng)過光電門B時(shí)的速度為________（用題中所給字母表示）。（2）滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能增加量為________，系統(tǒng)重力勢能減少量為________（用題中所給字母表示）。（3）調(diào)整A、B之間的距離，多次重復(fù)上述過程，作出隨h變化的圖像如圖乙所示，不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率________（用題中字母表示），則驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒。（4）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)總是略大于，可能的原因是________。A．存在空氣阻力B．滑塊沒有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)鉤碼已經(jīng)落地C．測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為hD．測出滑塊右端與光電門B之間距離作為h〖答案〗（1）（2）（3）（4）C〖解析〗（1）滑塊經(jīng)過光電門B時(shí)的速度為（2）滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能增加量系統(tǒng)重力勢能的減少量等于鉤碼重力勢能的減少量，為（3）調(diào)整A、B之間的距離，多次重復(fù)上述過程，不考慮空氣阻力，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有即整理可得作出隨h變化的圖像，若該圖線的斜率則驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒。（4）A．若存在空氣阻力，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為總是略小于，故A錯(cuò)誤；B．若滑塊沒有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)