2023-2024学年福建省福州市六校高一（下）期末联考物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年福建省福州市六校高一（下）期末联考物理试卷一、单选题：本大题共4小题，共16分。1.如图所示，某同学正在垫排球。某次垫球，排球离开手臂后先竖直向上运动高度ℎ，再落回原位置，设空力大小恒为f，则此过程中(

)A.该同学垫球时对排球做功mgℎ B.排球克服空气阻力做的总功为2fℎ

C.排球的机械能变化量为零 D.排球的动能变化量为零2.水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，重力加速度为g，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是(

)A.水流在空中运动时间为3B.水流在空中运动时间为2v0g

C.D.水车受冲击点最大线速度接近v3.如图所示为某风洞实验简化模型，风洞管中的均流区斜面光滑，一物块在恒定风力作用下由静止沿斜面向上运动，物块从接触弹簧到最高点的过程中(弹簧在弹性限度内)，下列说法正确的是A.物块的速度一直减小 B.物块加速度先减小后增大

C.弹簧弹性势能先增大后减小 D.物块和弹簧组成的系统机械能守恒4.2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3∶2，如图所示。(已知33:2A.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27∶8

B.当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最小

C.过1.80年再次出现“火星冲日”

D.过2.25年再次出现“火星冲日”二、多选题：本大题共4小题，共24分。5.复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/ℎ自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为M的动车，以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内(

)A.做匀加速直线运动，加速度大小为a=vmt

B.在时间t内通过的位移为s=vm2t

6.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是(

)

A.缆绳中的拉力FT大于(M+m)g B.货箱向上运动的速度大于v

C.货箱向上运动的速度等于vcosθ 7.(多选)2021年5月15日中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆。“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点M和远日点P都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道(如图所示)，在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为m，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”的作用力，下列说法正确的是(

)

A.两次点火之间的时间间隔为π22R+r3Gm

B.两次点火喷射方向一次与速度方向相同，一次与速度方向相反

C.“天问一号”在地球轨道上的线速度与在火星轨道上的线速度之比为R8.某种儿童游戏机的简化示意图如图所示，光滑矩形游戏面板ABCD与水平面所成夹角θ=37∘，宽AB为0.75m，长BC为0.84m，斜面上端固定一个半径R=0.24m的四分之一粗糙圆弧轨道，分别与AB、BC相切于E、F点，弹珠枪位于A点，沿着AB边以初速度v0=4m/s发射质量为0.04kg的弹珠，弹珠从E点进入圆弧轨道后恰好可以经过F点。已知重力加速度g取10m/s2，sin37A.弹珠在F点的速度大小为1.2m/s

B.弹珠经F点后恰好过D点

C.弹珠在E点受到圆轨道弹力的大小为1.32N

D.弹珠在通过圆弧轨道过程中克服摩擦力做的功为0.2J三、填空题：本大题共3小题，共14分。9.汽艇在静水中的航行速度是4km/ℎ，当它在流速为3km/ℎ的河水中向着与河岸垂直的方向航行时，则：(1)汽艇将做_______(填“直线运动”或“曲线运动”)，汽艇行进的合速度大小为_______km/ℎ。(2)若河水的流速增大为6km/ℎ，汽艇的过河时间将_________(填“增大”“减小”或“不变”)。10.如图为小明同学拍摄的高速公路某弯道处的照片，通过请教施工人员得知，该段公路宽度为16m，内外侧的高度差为2m，某车道设计安全时速为25m/s(无侧滑趋势)。已知角度较小时，角的正切值可近似等于正弦值，若g取10m/s2。根据所学圆周运动得知识，可计算出该车道的转弯半径为__________m；若汽车在该处的行驶速度大于25m/s，则汽车有向弯道__________(填“内侧”或“外侧”)滑动的趋势。

11.一宇航员在某行星上研究物体在该行星表面做平抛运动的规律，他以v0=1m/s的水平初速度抛出一小球，如图所示，小球运动过程中先后经过图中的ABCD四个位置，则该行星表面的重力加速度大小为______m/s2，物体经过A点时的速度大小是______m/s。四、实验题：本大题共2小题，共16分。12.如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1，如图乙所示。

(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是______。

A.验证机械能守恒定律B.探究平抛运动的特点C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮。(选填“一”、“二”或“三”)

(3)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为______。

A.1：2B.1：4C.2：1D.4：113.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平，在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为m1，将质量为m2的钩码通过细线与滑块连接。打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，A、B之间的距离为ℎ，实验中钩码始终未与地面接触，重力加速度为g

(1)滑块经过光电门B时的速度为________(用题中所给字母表示)。(2)滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为________，系统重力势能减少量ΔEp为________(3)调整A、B之间的距离，多次重复上述过程，作出1t2随ℎ变化的图像如图乙所示，不考虑空气阻力，若该图线的斜率k=________(用题中字母表示(4)若实验结果发现ΔEk总是略大于A.存在空气阻力B.滑块没有到达B点时钩码已经落地C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为ℎD.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为ℎ五、计算题：本大题共3小题，共30分。14.假设火星探测器距火星表面的高度为ℎ，绕火星做匀速圆周运动的周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，忽略其它天体对探测器的引力作用，求：(1)火星的平均密度；(2)火星的第一宇宙速度。15.太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征，是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时，运动员舞动球拍，球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动，小球始终与球拍保持相对静止，其运动过程如图乙所示，小球做圆周运动的半径为0.8m，A点为圆周最高点，B点与圆心O等高，C点为最低点。已知小球质量为0.1kg，在C点时球与球拍间的弹力大小为3.0N，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求：

(1)小球在C点的速度大小；(2)小球从C运动到A的过程中，球拍对小球做功的平均功率；(3)小球运动到B点时，球拍对小球的作用力大小。16.如图所示，足够长的光滑水平桌面左端固定一立柱，质量为m=0.1kg的小球置于桌面上，它与立柱之间有一压缩的轻弹簧，轻弹簧与立柱之间栓接与小球不栓接。某时刻释放小球，它被弹出从桌面右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的顶端B点(B点速度与BC平行)，并沿轨道滑下，图中右端为固定在竖直面内半径R=0.9m的单圆弧轨道，水平轨道CD将倾斜轨道与圆弧轨道连接在一起。已知B点与桌面间的竖直高度ℎ=0.45m，倾斜轨道BC长为L=2.75m，倾角α=37∘，小球与倾斜轨道间的动摩擦因数μ=0.5；不计水平轨道与圆弧轨道的摩擦与小球经过C点时的能量损失，sinα=0.6，cosα=0.8(1)被释放前弹簧的弹性势能；(2)小球第一次经过圆弧轨道最低点D时速度大小，对D点的压力F；(3)小球第一次上升到圆弧轨道最高点时离CD水平面的高度。

参考答案1.B

2.A

3.B

4.D

5.CD

6.AC

7.AC

8.AB

9.直线运动

5

不变

10.

500

外侧

11.5；1.25

12.C

一

B

13.

bt

m1+m2b214.(1)

3πℎ+R3GT2R15.(1)设小球在C点的速度大小为v，根据牛顿第二定律有N−mg=mv2R

代入N=3.0N，m=0.1kg，R=0.8m

解得v=4m/s；

(2)小球从C做匀速圆周运动到A的过程中，设球拍对小球做功的平均功率为P，

球拍对小球做功为W，根据动能定理有W−mg×2R=0

所用时间为t=πRv，则P=Wt，解得P≈2.55W；

(3)在B点，小球的受力如图

球拍对小球的作用力大小为F=16.(1)

0.8J

；(2)

6m/s

，

F=5N

，方向竖直向下；(3)

1.5m(1)小球从A点到B点做平抛运动，竖直方向小球做自由落体运动v代入数据解得v在B点，根据速度的分解有tan解得v被释放前弹簧的弹性势能E(2)小球在B点的速度v小球从B到D的过程，由动能定理可得mg