广西壮族自治区南宁市2024-2025学年高一下学期6月期末联考物理试题
一、单选题
1.如图所示实例中均不考虑空气阻力,系统机械能守恒的是( )
A. 上楼(人与地球组成的系统)
B.跳绳(人与绳组成的系统)
C.水滴石穿(水滴与石头组成的系统)
D.箭射出后(箭、弓、地球组成的系统)
2.在地球的周围,有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动。若它们均可视为沿地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.卫星可以始终在某一纬度线所在平面(赤道平面除外)运动
B.卫星可以始终在某一经度线所在平面运动
C.所有卫星的轨道平面均过地心
D.与地球自转周期相同的卫星,都是静止卫星
3.如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到…定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,双脚离开底面而不会滑下。则人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动过程中,下列说法正确的是( )
A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B.若转速略为变大,重新达到稳定后,人与竖直壁之间的摩擦力变大
C.若转速略为变大,重新达到稳定后,人与竖直壁之间的弹力变大
D.若转速略为变小,重新达到稳定后,人一定会沿竖直壁下降
4.在物理学的发展过程中,科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是( )
A.“探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法
B.卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想
C.在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法
D.“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想
5.如图所示为拍电影时吊威亚的情景.工作人员B向左运动用绕过定滑轮的轻绳将小演员A竖直向上吊起,定滑轮两边轻绳的夹角为,A运动的速度大小为,B运动的速度大小为,当时,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,一轻绳跨过定滑轮,两端分别系有小球A和B,在外力作用下使两小球处于静止状态,两球间的高度差为h,释放小球,当两球间的高度差再次为h时,小球A的速度大小为,已知重力加速度为g,不计一切摩擦,不计滑轮的质量,则A、B两球的质量之比为( )
A.2∶3 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
7.如图所示,置于竖直面内的光滑金属圆环半径为,质量为的带孔小球穿于环上,同时有一长为的细绳一端系于圆环最高点,当圆环以角速度绕竖直直径转动时,下列说法正确的是( )
A.细绳对小球的拉力可能为零
B.细绳和金属圆环对小球的作用力大小不可能相等
C.细绳对小球拉力与小球的重力大小可能相等
D.当时,金属圆环对小球的作用力为零
8.如图所示,一倾角为30°的斜面固定在水平地面上,一质量为M的物块A放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接A,另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连,轻弹簧下端栓接质量为m的重物B。开始时弹簧恰处于原长,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A恰好不上滑。下列说法不正确的是( )
A.M=2m
B.B下落一半距离时有最大速度
C.B下落过程中A、B系统机械能守恒
D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
二、多选题
9.先后将小球1、2由同一位置以不同的速度竖直向上抛出,抛出后小球只受重力和水平方向的风力作用,两小球的运动轨迹如图虚线所示,则两小球相比,下列说法正确的是( )
A.小球1的竖直向上抛出的初速度比2大
B.小球1从抛出到落地的运动时间比2短
C.小球2的水平方向上的平均速度一定比小球1的大
D.小球2所受的风力一定比小球1受到的大
10.如图所示,质量为的小球用长为L的轻绳悬挂于O点,静止时小球位于O点正下方P点处。小球在水平拉力作用下,通过以下两种方式从P点移动到Q点,,重力加速度为g。
方式一:小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点。
方式二:小球在水平恒力的作用下,从P点运动到Q点。下列说法正确的是( )
A.两种方式中,小球的机械能变化相同
B.两种方式中,拉力做功大小之比为
C.方式一中,到达图中位置时,拉力大小为
D.方式二中,小球向右运动的角度时,速度为零
三、实验题
11.某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下:
(a)用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。
(b)将小球平行于竖直墙面水平向右抛出,利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置,得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力,重力加速度为g。
(1)O点 (填“是”或“不是”)抛出点;
(2)小球平抛的水平初速度 ;
(3)小球在位置B的竖直分速度大小 。
12.某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为的重物从高处由静止开始下落,重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,如图乙为实验时打出的一条纸带,选取纸带上连续打出三个点A、B、C,测出各点距起点的距离,重力加速度取,请完成下列问题:
(1)下列操作或分析中正确的有( )
A.必须要称出重物的质量
B.计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C.实验时,应先释放重锤,再打开电源
D.用秒表测重物下落的时间
(2)打下计数点时物体的速度大小为 ;
(3)重物从到减小的重力势能为 J,增加的动能为 J(计算结果保留2位有效数字)
(4)根据纸带计算出相关各点的速度,用刻度尺量出下落的距离,以为纵轴,以为横轴做出的图像应该是下图中的( )
A.B.C. D.
四、解答题
13.牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律,通过建构物理模型研究天体的运动,建立了伟大的万有引力定律.请你选用恰当的规律和方法解决下列问题:
(1)某行星绕太阳运动的轨迹为椭圆,设太阳的质量为M,行星质量为,若行星在近日点与太阳中心的距离为,在远日点与太阳中心的距离为.求行星在近日点和远日点的加速度大小之比;
(2)行星绕太阳运动轨迹可近似看做匀速圆周运动.设行星质量为m,绕太阳公转的周期为T,行星的轨道半径为r,请根据开普勒第三定律()及向心力的相关知识,证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比.
14.2025年5月31日,在南宁邕江大桥畅游阁附近水域举行了南宁市龙舟公开赛,共有42支队伍报名参赛,经过激烈比赛,最终广州白云队获得直道200米决赛冠军。设白云队龙船的总质量(含人),20名划手分两列坐好,同时向斜后方划桨,假设每位划手每次向斜后方划桨时,桨对水的力大小均为,且力与水面平行,船桨平面与船身的夹角为,每次划桨船前进厘米。假设此次比赛水对船的阻力恒定,为总重力的0.1倍。取重力加速度,,,求:
(1)所有划手同时划桨时,龙舟的加速度的大小;
(2)若所有划手同时划桨且只划一次,龙舟在静水中可前进的最大距离(假设阻力仍为总重力的0.1倍)?
15.如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一倾角为的光滑斜面,半径分别为和的两个光滑圆形轨道固定在粗糙的水平地面上,且两圆轨道分别与水平面相切于C、两点,两圆最高点分别为D、F。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面从C点进入光滑竖直圆轨道且通过最高点D,已知物块与水平面间的动摩擦因数,AB长度,BC距离,,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过D点时对圆轨道的压力;
(3)为了让物块能从E点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则C、间的距离应满足什么条件?
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C A B C B C AC BC
11. 不是
【详解】(1)[1]由于竖直方向相等时间的位移比为1∶2∶3,不是1∶3∶5,因此O不是抛出点。
(2)[2]设频闪照片的照相间隔为T,根据
有
可得
小球平抛的水平初速度
(3)[3]在竖直方向上根据中间时刻的瞬时速度等于整段的平均速度,可得在位置B的竖直速度大小为
12.(1)B
(2)0.98
(3) 0.25 0.24
(4)D
【详解】(1)A.因为我们是比较、的大小关系,可约去,不需要测量重锤的质量,故A错误;
B.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力,图中两限位孔必须在同一竖直线,故B正确;
C.实验时,为了尽量多的利用纸带的有效长度,应先打开电源,再释放重锤,故C错误;
D.打点计时器本身就是计时仪器,不需用秒表测重锤下落的时间,故D错误。
故选B。
(2)点的瞬时速度为
带入数值计算得
(3)从开始下落到点的过程中,重力势能的减小量为
带入数值,计算得
重物到点时增加的动能为
又
带入数值
(4)由机械能守恒
即
则图像为过原点的直线
故选D。
13.(1);(2)见解析
【详解】(1)根据万有引力提供向心力有
解得
则行星在近日点和远日点的加速度大小之比为
(2)行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆,其运动可近似看做匀速圆周运动,则有
又由于
,
解得
可知,太阳对行星的作用力F与r的平方成反比。
14.(1)
(2)
【详解】(1)由牛顿第三定律可知,船桨受到水的力大小为
对龙舟分析,由牛顿第二定律,有
解得
(2)划桨一次,对龙舟由动能定理,有
解得
15.(1)2.4m
(2)340N,方向竖直向上
(3)或
【详解】(1)剪断细线,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上,
则有
解得
则台面到A点的高度为
水平台面的高度为
(2)物块从离开水平台面到经过D点过程,根据动能定理可得
解得
物块经过D点时,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,物块经过D点时对圆轨道的压力大小为340N,方向竖直向上。
(3)设物体刚好能到达E点,从 D到E的过程,根据动能定理可得
解得
设物体经过E点后刚好到达圆心等高处,根据动能定理可得
解得
设物体经过E点后刚好经过最高点F,则有
根据动能定理可得
联立解得
为了让物块能从E点进入圆轨道且不脱离轨道,则C、E间的距离应满足或