2023-2024学年广东省中山市高一（下）期末统考物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年广东省中山市高一（下）期末统考物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 758.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-30 22:53:53 | ||
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文档简介
2023-2024学年广东省中山市高一（下）期末统考物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中，在同一竖直平面内从到滑出了一段曲线轨迹，该过程中下列说法正确的是( )
A. 爱好者在某点所受合外力方向不可能沿轨迹的切线方向
B. 爱好者的速度可能保持不变
C. 分析爱好者受力时，可以忽略空气作用力
D. 若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成锐角，爱好者的速度将减小
2.如图所示，门把手上、两点到转轴上点的距离之比为，匀速转动门把手时，下列说法正确的是( )
A. A、两点的线速度大小之比为
B. A、两点的角速度之比为
C. A、两点的向心加速度大小之比为
D. A、两点转过的路程之比为
3.一满载旅客的复兴号列车以大小为的速度通过斜面内的一段圆弧形铁轨时，车轮对铁轨恰好都没有侧向挤压。图为该段铁轨内、外轨道的截面图，斜面倾角为。下列说法正确的是( )
A. 列车受到重力、轨道的支持力和向心力
B. 若列车以大于的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压外轨
C. 若列车空载时仍以的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨
D. 列车对轨道在与斜面垂直方向上的压力大小满足
4.中国空间站围绕地球做近似匀速圆周运动，运行周期约为分钟，下列说法正确的是( )
A. 中国空间站的加速度大于 B. 中国空间站运行的角速度大于地球自转的角速度
C. 中国空间站运行的速度大于第一宇宙速度 D. 中国空间站与同步地球卫星的轨道高度相同
5.学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置先后两次抛出，轨迹如图乙所示，两轨迹的交点为。已知铅球两次经过点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是( )
A. 两次抛出的初速度相同
B. 两次铅球在空中运动时间相同
C. 两次铅球落地时重力的瞬时功率相同
D. 两次铅球在最高点机械能相同
6.年月，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。航天员用的大球与静止的的小球发生正碰，某同学观看实验时发现：碰撞后，大球向前移动格长度时，小球向前移动格的长度，忽略实验舱内空气阻力的影响。下列说法正确的是( )
A. 碰撞后大球的动量大于小球的动量
B. 碰撞后大球的动能等于小球的动能
C. 大球碰撞前后的速度比为
D. 大球碰撞前后的动能比为
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
7.如图，小船从河岸处点出发渡河。若河宽为，河水流速，方向平行于河岸指向河的下游，船在静水中速度，船头方向与河岸垂直，船视为质点，则下列说法正确的是( )
A. 小船从点出发经过到达对岸
B. 小船到达对岸的位置在河正对岸下游处
C. 若河水流速变慢，小船从点到对岸的时间可能低于
D. 若小船行驶到河中央时水流变快，小船的实际速度方向会改变
8.年月日，我国在西昌卫星发射中心成功将高轨卫星星发射升空。高轨卫星发射过程可简化如下，首先将其发射到圆轨道，在点点火喷气后进入椭圆轨道，最终由点进入预定的圆轨道。已知卫星在轨道，均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 高轨卫星的发射速度大于
B. 高轨卫星在点的喷气方向与运动方向相反
C. 高轨卫星在轨道上过点的加速度大于在轨道上过点的加速度
D. 高轨卫星在轨道上过点的速度大于在轨道上过点的速度
9.如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力。大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 图乙中的过程，物块受到的摩擦力始终做负功
B. 图乙中的过程，物块受到的重力始终做负功
C. 图乙中的过程，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能
D. 图乙中的过程，物块机械能增加
10.游乐场中有一种魔盘游戏，如图所示有一质量为的小孩可以看作质点，坐在水平圆盘上到转轴距离为处。某时刻圆盘从静止开始加速转动，小孩始终相对圆盘静止，圆盘角速度从零增加到的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小孩所受摩擦力的冲量大小为
B. 小孩所受摩擦力做功为
C. 小孩所受重力的冲量为零
D. 小孩所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
11.如图所示，站在水平地面上的工人师傅握紧绳子一端，绳子另一端跨过定滑轮连接质量为的重物，工人师傅通过水平向右运动以控制重物在空中以速度匀速下落某时刻他手中的轻绳与水平方向的夹角为，不计绳子和滑轮间的摩擦，下列说法正确的是( )
A. 工人师傅做匀速运动
B. 工人师傅受到的绳子拉力大小大于重物的重力
C. 工人师傅此时的速度大小为
D. 绳子拉力对工人师傅做功的功率为
12.一辆机车在水平路面上从静止开始启动做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图所示。已知机车的质量，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是( )
A. 机车先做匀加速直线运动，后做加速度减小的减速运动
B. 机车所受到的阻力大小为
C. 内牵引力做功为
D. 机车的最大速度为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动特点”的实验。
下列器材中，实验时不需要的是_____。多选，填正确答案前的标号
A.弹簧测力计 重垂线 打点计时器 坐标纸
关于此实验，以下说法正确的是_____。填正确答案前的标号
A.斜槽轨道要保持水平且光滑
B.小球释放的初始位置越高越好
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
如图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为，则图中点_____选填“是”或“不是”平抛的起点。
某同学建立的直角坐标系如图丙所示，该同学在轨迹上任取一点，测得其坐标为，，已知，则初速度的测量值为_____用、、表示，测量值与真实值相比_____选填“偏大”“偏小”或“不变”。
14.某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图所示。一质量为、直径为的小球固定于释放装置上，在小球正下方固定四个光电门，调节各光电门的中心，使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球，记录小球通过每个光电门的挡光时间，重力加速度为。
若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为，小球通过此光电门的挡光时间为，则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量____________，重力势能减小量_____________用题中字母表示；
根据实验数据，作出的图像，如图所示。若图中虚线的斜率____________，则可验证机械能守恒定律；
经过多次重复实验，发现小球经过第三个光电门时，总是大于，下列原因中可能的是____________。
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
15.年月日，我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星十号发射升空。若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球表面的重力加速度为，地球可视为均匀球体，其半径为，引力常量为，忽略地球自转影响。求：
地球的质量；
卫星距地球表面的高度。
16.如图所示，用长度的轻绳，拴着一质量，的小球视为质点在竖直面内做圆周运动，已知绳子能够承受的最大张力，圆心离水平地面的高度，小球在最低点时轻绳恰好断开，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
绳断时小球的线速度大小；
绳断后小球的落地点与绳断时小球所在位置间的水平距离。
17.如图所示为春节期间燃放的“火箭”型爆竹，由上下、两部分构成，的质量，的质量，、中间夹有少量火药，不计其质量。开始时让“火箭”在距地面高处自由释放，“火箭”着地瞬间以原速率倍的速率反弹，刚要离开地面时火药爆炸，经极短时间后、分离，此时的速度恰好为零。不计空气阻力和“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为、的机械能，重力加速度。求：
“火箭”着地时的速度的大小；
爆炸过程部分所受作用力的冲量的大小；
火药爆炸所释放的化学能。
18.如图所示，一长度，质量为的滑板静止在光滑水平面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数为的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量为的小物块可视为质点以的初速度从左端滑上滑板，当物块滑至距离滑板右端处时恰好与滑板达到共速，之后滑板撞到水平弹簧左端。物块与滑板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为，取重力加速度，求：
物块与滑板间的动摩擦因数；
滑板右端与弹簧左端初始距离的最小值；
滑板与弹簧接触过程中，物块与滑板始终无相对滑动，求弹簧劲度系数的取值范围。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13. 不是 偏大
14. ；
15.设地球质量为，在地球表面且忽略地球自转，有
解得
设卫星质量为，由牛顿第二定律得
联立解得卫星距地球表面的高度
答：地球的质量为；
卫星距地球表面的高度为。
16.小球在最低点时，速度最大，绳子所受的拉力最大，绳子最容易断。
此处由绳子的拉力和重力的合力提供向心力，
根据牛顿第二定律得：
代入数据解得：；
小球平抛运动的高度为：．
根据 得：
17.根据，得
与地面碰撞后反弹速率
根据动量守恒
爆炸过程部分所受作用力的冲量
得
由能量关系，得
18.由于水平面光滑，所以物块与滑板组成的系统满足动量守恒，则有
解得两者共速的速度大小为
根据能量守恒可得
解得物块与滑板间的动摩擦因数为
从物块滑上滑板到两者共速过程，对滑板，根据动能定理可得
解得滑板通过的位移大小为
则滑板右端与弹簧左端初始距离的最小值为
滑板与弹簧接触过程中，物块与滑板始终无相对滑动，设弹簧的最大压缩量为 ，根据能量守恒可得
以物块与滑板为整体，根据牛顿第二定律可得
以物块为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得弹簧劲度系数的取值范围为
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一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中，在同一竖直平面内从到滑出了一段曲线轨迹，该过程中下列说法正确的是( )
A. 爱好者在某点所受合外力方向不可能沿轨迹的切线方向
B. 爱好者的速度可能保持不变
C. 分析爱好者受力时，可以忽略空气作用力
D. 若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成锐角，爱好者的速度将减小
2.如图所示，门把手上、两点到转轴上点的距离之比为，匀速转动门把手时，下列说法正确的是( )
A. A、两点的线速度大小之比为
B. A、两点的角速度之比为
C. A、两点的向心加速度大小之比为
D. A、两点转过的路程之比为
3.一满载旅客的复兴号列车以大小为的速度通过斜面内的一段圆弧形铁轨时，车轮对铁轨恰好都没有侧向挤压。图为该段铁轨内、外轨道的截面图，斜面倾角为。下列说法正确的是( )
A. 列车受到重力、轨道的支持力和向心力
B. 若列车以大于的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压外轨
C. 若列车空载时仍以的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨
D. 列车对轨道在与斜面垂直方向上的压力大小满足
4.中国空间站围绕地球做近似匀速圆周运动，运行周期约为分钟，下列说法正确的是( )
A. 中国空间站的加速度大于 B. 中国空间站运行的角速度大于地球自转的角速度
C. 中国空间站运行的速度大于第一宇宙速度 D. 中国空间站与同步地球卫星的轨道高度相同
5.学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置先后两次抛出，轨迹如图乙所示，两轨迹的交点为。已知铅球两次经过点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是( )
A. 两次抛出的初速度相同
B. 两次铅球在空中运动时间相同
C. 两次铅球落地时重力的瞬时功率相同
D. 两次铅球在最高点机械能相同
6.年月，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。航天员用的大球与静止的的小球发生正碰，某同学观看实验时发现：碰撞后，大球向前移动格长度时，小球向前移动格的长度，忽略实验舱内空气阻力的影响。下列说法正确的是( )
A. 碰撞后大球的动量大于小球的动量
B. 碰撞后大球的动能等于小球的动能
C. 大球碰撞前后的速度比为
D. 大球碰撞前后的动能比为
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
7.如图，小船从河岸处点出发渡河。若河宽为，河水流速，方向平行于河岸指向河的下游，船在静水中速度，船头方向与河岸垂直，船视为质点，则下列说法正确的是( )
A. 小船从点出发经过到达对岸
B. 小船到达对岸的位置在河正对岸下游处
C. 若河水流速变慢，小船从点到对岸的时间可能低于
D. 若小船行驶到河中央时水流变快，小船的实际速度方向会改变
8.年月日，我国在西昌卫星发射中心成功将高轨卫星星发射升空。高轨卫星发射过程可简化如下，首先将其发射到圆轨道，在点点火喷气后进入椭圆轨道，最终由点进入预定的圆轨道。已知卫星在轨道，均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 高轨卫星的发射速度大于
B. 高轨卫星在点的喷气方向与运动方向相反
C. 高轨卫星在轨道上过点的加速度大于在轨道上过点的加速度
D. 高轨卫星在轨道上过点的速度大于在轨道上过点的速度
9.如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力。大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 图乙中的过程，物块受到的摩擦力始终做负功
B. 图乙中的过程，物块受到的重力始终做负功
C. 图乙中的过程，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能
D. 图乙中的过程，物块机械能增加
10.游乐场中有一种魔盘游戏，如图所示有一质量为的小孩可以看作质点，坐在水平圆盘上到转轴距离为处。某时刻圆盘从静止开始加速转动，小孩始终相对圆盘静止，圆盘角速度从零增加到的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小孩所受摩擦力的冲量大小为
B. 小孩所受摩擦力做功为
C. 小孩所受重力的冲量为零
D. 小孩所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
11.如图所示，站在水平地面上的工人师傅握紧绳子一端，绳子另一端跨过定滑轮连接质量为的重物，工人师傅通过水平向右运动以控制重物在空中以速度匀速下落某时刻他手中的轻绳与水平方向的夹角为，不计绳子和滑轮间的摩擦，下列说法正确的是( )
A. 工人师傅做匀速运动
B. 工人师傅受到的绳子拉力大小大于重物的重力
C. 工人师傅此时的速度大小为
D. 绳子拉力对工人师傅做功的功率为
12.一辆机车在水平路面上从静止开始启动做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图所示。已知机车的质量，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是( )
A. 机车先做匀加速直线运动，后做加速度减小的减速运动
B. 机车所受到的阻力大小为
C. 内牵引力做功为
D. 机车的最大速度为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动特点”的实验。
下列器材中，实验时不需要的是_____。多选，填正确答案前的标号
A.弹簧测力计 重垂线 打点计时器 坐标纸
关于此实验，以下说法正确的是_____。填正确答案前的标号
A.斜槽轨道要保持水平且光滑
B.小球释放的初始位置越高越好
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
如图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为，则图中点_____选填“是”或“不是”平抛的起点。
某同学建立的直角坐标系如图丙所示，该同学在轨迹上任取一点，测得其坐标为，，已知，则初速度的测量值为_____用、、表示，测量值与真实值相比_____选填“偏大”“偏小”或“不变”。
14.某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图所示。一质量为、直径为的小球固定于释放装置上，在小球正下方固定四个光电门，调节各光电门的中心，使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球，记录小球通过每个光电门的挡光时间，重力加速度为。
若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为，小球通过此光电门的挡光时间为，则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量____________，重力势能减小量_____________用题中字母表示；
根据实验数据，作出的图像，如图所示。若图中虚线的斜率____________，则可验证机械能守恒定律；
经过多次重复实验，发现小球经过第三个光电门时，总是大于，下列原因中可能的是____________。
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
15.年月日，我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星十号发射升空。若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球表面的重力加速度为，地球可视为均匀球体，其半径为，引力常量为，忽略地球自转影响。求：
地球的质量；
卫星距地球表面的高度。
16.如图所示，用长度的轻绳，拴着一质量，的小球视为质点在竖直面内做圆周运动，已知绳子能够承受的最大张力，圆心离水平地面的高度，小球在最低点时轻绳恰好断开，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
绳断时小球的线速度大小；
绳断后小球的落地点与绳断时小球所在位置间的水平距离。
17.如图所示为春节期间燃放的“火箭”型爆竹，由上下、两部分构成，的质量，的质量，、中间夹有少量火药，不计其质量。开始时让“火箭”在距地面高处自由释放，“火箭”着地瞬间以原速率倍的速率反弹，刚要离开地面时火药爆炸，经极短时间后、分离，此时的速度恰好为零。不计空气阻力和“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为、的机械能，重力加速度。求：
“火箭”着地时的速度的大小；
爆炸过程部分所受作用力的冲量的大小；
火药爆炸所释放的化学能。
18.如图所示，一长度，质量为的滑板静止在光滑水平面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数为的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量为的小物块可视为质点以的初速度从左端滑上滑板，当物块滑至距离滑板右端处时恰好与滑板达到共速，之后滑板撞到水平弹簧左端。物块与滑板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为，取重力加速度，求：
物块与滑板间的动摩擦因数；
滑板右端与弹簧左端初始距离的最小值；
滑板与弹簧接触过程中，物块与滑板始终无相对滑动，求弹簧劲度系数的取值范围。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13. 不是 偏大
14. ；
15.设地球质量为，在地球表面且忽略地球自转，有
解得
设卫星质量为，由牛顿第二定律得
联立解得卫星距地球表面的高度
答：地球的质量为；
卫星距地球表面的高度为。
16.小球在最低点时，速度最大，绳子所受的拉力最大，绳子最容易断。
此处由绳子的拉力和重力的合力提供向心力，
根据牛顿第二定律得：
代入数据解得：；
小球平抛运动的高度为：．
根据 得：
17.根据，得
与地面碰撞后反弹速率
根据动量守恒
爆炸过程部分所受作用力的冲量
得
由能量关系，得
18.由于水平面光滑，所以物块与滑板组成的系统满足动量守恒，则有
解得两者共速的速度大小为
根据能量守恒可得
解得物块与滑板间的动摩擦因数为
从物块滑上滑板到两者共速过程，对滑板，根据动能定理可得
解得滑板通过的位移大小为
则滑板右端与弹簧左端初始距离的最小值为
滑板与弹簧接触过程中，物块与滑板始终无相对滑动，设弹簧的最大压缩量为 ，根据能量守恒可得
以物块与滑板为整体，根据牛顿第二定律可得
以物块为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得弹簧劲度系数的取值范围为
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