精品解析：重庆市渝北区2022-2023学年高一下学期6月期末统考物理试题（解析版）

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2022-2023学年（下）期末考试高2025届物理试题考试说明：1．考试时间90分钟2．试题总分100分3．试卷页数8页一、选择题（本题共12个小题，共48分。其中，1-8为单项选择，9-12为多项选择）1. 下列说法中，正确的是（　　）A. 做曲线运动的物体，它所受的合外力一定是变力B. 牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，并用实验首先测定万有引力常量GC. 作用力做正功时，反作用力一定做负功D. 电是物体表现出来吸引轻小物体的性质【答案】D【解析】【详解】A．平抛运动是曲线运动，它所受的合外力是恒力，故A错误；B．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，卡文迪许用实验首先测定万有引力常量G，故B错误；C．作用力做正功时，反作用力不一定做负功，比如两个磁铁在它们的相互作用力的作用下运动，如果从静止开始向相反的方向运动则作用力与反作用力都在做正功，故C错误；D．带电物体具有吸引轻小物体的性质，故D正确。故选D。2. 如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一物体在距圆心为r处的P点随圆盘一起转动，关于该物体的受力，以下说法正确的是（　　）  A. 物体相对于P点不动，因此不受摩擦力的作用B. 若使圆盘以较小的转速转动，物体在P点受到的摩擦力不变C. 物体随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D. 物体随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力【答案】C【解析】【详解】ACD．物体随圆盘一起转动，物体随圆盘做匀速圆周运动，竖直方向物体受重力和支持力，竖直方向受力平衡，水平方向物体受到静摩擦力，充当圆周运动的向心力，故C正确，AD错误；B．若使圆盘以较小的转速转动，根据可知物体在P点受到的摩擦力减小，故B错误。故选C。3. 可视为点电荷的两个完全相同的金属小球，分别带有+5q和-q的电荷，相距一定距离时库仑力的大小为F。将两球接触后再放回原处，两球之间的库仑力为（　　）A. 引力，大小为 B. 斥力，大小为C. 斥力，大小为 D. 引力，大小为【答案】B【解析】【详解】根据静电力公式两球接触后电量为将两球接触后再放回原处，两球之间的库仑力由于两球带同种电荷，两球之间的库仑力为斥力。故选B。4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取10m/s2，下列分析正确的是（　　）A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小约为B. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上C. 手机对眼睛的冲量大小约为D. 手机对眼睛的平均作用力大小约为0.3N【答案】A【解析】【详解】A．手机砸到眼睛时的速度取竖直向上为正，手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小故A正确；B．手机对眼睛的冲量方向与手机对眼睛的作用力方向相同，冲量方向竖直向下，故B错误；C．根据动量定理，手机对眼睛的冲量大小解得故C错误；D．手机对眼睛的平均作用力大小约为故D错误。故选A。5. 如图所示，从以10m/s沿水平方向匀速直线飞行直升机上释放一个金属小球，小球在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，以下说法正确的是（　　）  A. 小球从释放到B用时2s B. 小球经过A、B两点的时间间隔为C. A、B两点间的高度差为30m D. A、B两点间的高度差为40m【答案】B【解析】【详解】A．在B点小球竖直方向的速度小球从释放到B用时故A错误；B．在A点小球竖直方向的速度小球经过A、B两点的时间间隔故B正确，CD．A、B两点间的高度差故CD错误。故选B。6. 为了测量某星球的各项数据，在星球表面让小球自由下落，利用相关设备，测出运动时间为t，落地时的速度为。已知月球半径为R，万有引力常量为。则下列说法正确的是（　　）A. 星球表面重力加速度大小 B. 星球的质量C. 星球的平均密度 D. 星球第一宇宙速度大小【答案】B【解析】【详解】A．由运动学公式可得星球表面重力加速度大小故A错误；B．对某星球上该物体有解得故B正确；C．结合B选项可知星球的平均密度为故C错误；D．不考虑自转的情况下，由星球表面有重力成为向心力有可知星球第一宇宙速度大小为故D错误。故选B。7. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。g=10m/s2。则（　　）  A. 物体的质量B. 第内物体克服摩擦力做的功C. 前内推力做功的平均功率D. 前内推力做功的平均功率【答案】B【解析】【详解】A．物体在粗糙水平面上的摩擦力物体的加速度根据牛顿第二定律有解得物体的质量故A错误；B．第内物体的位移第内物体克服摩擦力做的功故B正确；C．前内推力做功的平均功率故C错误；D．物体的位移前内推力做功的平均功率故D错误故选B。8. 如图所示，传送带与地面倾角，从到长度为，传送带以的速率逆时针转动，在传送带上端无初速地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知，，g=10m/s2。则下列正确的是（　　）  A. 煤块刚放上时，加速度大小B. 煤块从A到B的时间为1.5sC. 煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度6mD. 煤块从A到B的过程中，系统因摩擦产生的热量为6J【答案】D【解析】【详解】A．煤块刚放上时，加速度大小故A错误；B．煤块加速至传送带速率的时间内煤块的位移后滑块的加速度根据匀加速直线运动位移时间公式解得煤块从A到B的时间为故B错误；C．内传送带上形成划痕的长度内物块的速度大于传送带，传送带上形成划痕的长度故煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度为，故C错误；D．煤块从A到B的过程中，系统因摩擦产生的热量故D正确。故选D。9. 如图所示，卫星B是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为，角速度大小分别为，向心加速度大小分别为，下列判断正确的是（　　）  A.  B.  C.  D. 【答案】AC【解析】【详解】AB．对于卫星A、B，由引力作为向心力可得解得可知由于卫星B是地球同步卫星，卫星B、P角速度相同，由可知联立可得A正确，B错误；C．由引力作为向心力可得解得可知故C正确；D．由引力作为向心力可得可知由可知联立可得D错误。故选AC。10. 如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中（　　）A. 小球的机械能守恒B. 小球在B点时动能最大C. 小球由B到C加速度先减小后增大D. 小球由B到C的过程中，动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量【答案】CD【解析】【详解】A．小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，小球机械能不守恒，故A错误；B．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，加速度逐渐增大，故小球从B到C过程中加速度先减小后增大，故B错误，C正确；D．小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量，故D正确。故选CD。11. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量分别为0.5m、m的物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当圆盘转速加快到两物体刚好发生滑动时，关于此时圆盘的角速度和绳中张力大小，下列说法正确的是（　　）  A. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心B. 此时圆盘的角速度大小为C. 此时绳子的张力大小D. 若此时烧断绳子，A仍相对于圆盘静止，B都将做离心运动【答案】BD【解析】【详解】ABC．开始时物体A和B随盘一起匀速转动，角速度相同，摩擦力提供向心力，根据向心力公式有，可知圆盘转速加快后B物体先达到最大静摩擦力，圆盘转速继续增加，细绳拉力从零开始逐渐增大，A物体受到的静摩擦力先逐渐减小再反向增大，当物体A受到摩擦力达到最大静摩擦力时，两物体滑动，此时A所受的摩擦力方向沿半径背离圆心，对物体A有对物体B有解得，故B正确，AC错误；D．由上述分析可知，此时物体A需要的向心力为与物体A的最大静摩擦力相等，物体B需要的向心力为，大于物体B的最大静摩擦力，若此时烧断绳子，A仍相对于圆盘静止，B将做离心运动，故D正确。故选BD。12. 在水平面上有一质量为2m的长方体物块B，B的右上端固定一个轻质定滑轮，一根不可伸长的轻绳通过定滑轮与质量为m的光滑小滑块A相连，轻绳水平，A刚好与B的右边相接触且能相对于右边竖直下滑，开始时A到水平面的高度为h。现将A由静止释放，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）  A. 若水平面粗糙，释放A后A、B仍静止，水平面对B的摩擦力大小f=mgB. 若水平面光滑，当A刚接触地面时，A整个运动中的位移大小x=hC. 若水平面光滑，当A刚接触地面时，A的速度大小与B的速度大小的关系vA=vBcos45°D. 若水平面光滑，当A刚接触地面时，B的速度大小【答案】AD【解析】【详解】A．若水平面粗糙，释放A后A、B仍静止，则绳的拉力等于重物A的重力，所以对B研究，水平面对B的摩擦力大小为故A正确；B．若水平面光滑，当A刚接触地面时，A水平、竖直位移均为h，所以A整个运动中的位移大小为故B错误；C．若水平面光滑，当A刚接触地面时，A的速度大小与B的速度大小的关系为故C错误；D．若水平面光滑，从A开始下落到刚接触地面时，根据机械能守恒定律，有解得故D正确。故选AD。二、实验题（本题共2小题，共14分）13. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；②让质量为m1的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置；③把质量为m2的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为x1、x2、x3，如图乙，分析数据：  （1）入射球直径d1和被碰球直径d2应满足关系d1_________d2（选填“>”、“=”或“<”）；（2）关于该实验，下列说法正确的有_________；A．斜槽轨道末端必须切线水平B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平C．入射球必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为_________．A．     B．     C．【答案】    ①. =    ②. AC##CA    ③. B【解析】【详解】（1）[1]要使两球动量守恒，要求两球正碰，故入射球直径d1等于被碰球直径d2；（2）[2] A．要使小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，斜槽轨道末端必须切线水平，故A正确；B．铅垂线的作用是确定点的位置，不是用于检验斜槽是否水平，故B错误；C．要使小球发生碰撞前的速度相同，入射球必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放，故C正确；D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，小球在空中运动时间相同，可用水平位移表示速度，故实验中不需要测量出小球抛出点的离地高度H，故D错误。故选AC。（3）[3]设小球在空中运动时间为，若两球碰撞时的动量守恒，有整理得故选B。14. 一小组同学用如图甲所示的力学实验装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和钩码B，在钩码A的下面固定穿过打点计时器的纸带，用手固定住钩码A，在钩码B下面再挂上一较大的钩码C，之后放开钩码A，让系统由静止开始运动。实验中获取的一条纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中末标出），打点频率为50Hz，计数点间的距离已标记在纸带上。已知钩码A、B的质量均为m=50g，钩码C的质量为M=100g，g取10m/s2。    （1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=_________m/s（结果保留三位有效数字）；（2）在打下计数点5时，系统的动能为_________J；（3）从释放钧码A到打下计数点5过程中，系统重力势能减小量为_________J；（4）该小组同学发现打下计数点5时系统的重力势能减小量大于打该点时系统的动能，于是对纸带上的多个点分析，用打备点时系统的动能Ek作为纵坐标，用各点到起始点的距离h作为横坐标，描绘比Ek-h是一条过原点的图像。若图像的斜率为k，则系统受到的阻力大小为_________（用M、g及k表示）。【答案】    ①. 2.40    ②. 0.576    ③. 0.6    ④. 【解析】【详解】（1）[1]计数点5时的速度（2）[2]在打下计数点5时，系统的动能为（3）[3]系统的重力势能减小量为（4）[4]根据动能定理有整理得若图像的斜率为k，有系统受到的阻力大小为三、计算题（本题共4小题，共38分）15. 重庆市巴南区有一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看做由半径均为10m的凹凸路面彼此连接而成如图乙所示。如图甲所示质量为2×103kg的汽车平行于中心标线行驶，先后经过了某段凸形路面的最高点M和凹形路面的最低点N，已知车胎的最大承受力是4×104N，取g=10m/s2，求：（1）汽车以v0=5m/s的速度通过最高点M时的加速度大小；（2）汽车通过最低点N时不发生爆胎的最大安全速度。  【答案】（1）2.5m/s2；（2）10m/s【解析】【详解】（1）在最高点有速度通过最高点M时的加速度大小（2）在最低点有最大安全速度16. 在光滑水平面上的两个小球发生正碰。碰撞时间极短，如图所示是它们碰撞前后的x-t图像。小球的质量分别为m1和m2，已知m1=0.1kg。求：（1）小球m2的质量；（2）该碰撞是否为弹性碰撞，并通过计算说明。  【答案】（1）0.3kg；（2）弹性碰撞【解析】【详解】（1）碰撞前碰撞后根据动量守恒解得（2）是弹性碰撞 碰撞前的能量碰撞后的能量 故碰撞为弹性碰撞。17. 小明利用暑假时间到工地体验生活，工友交给他一个任务，将静置于地面质量未知的一袋水泥用吊机竖直提升到高为98.4m的平台，小明利用物理老师讲的机车启动知识，决定操控吊机以最大拉力使水泥袋先做匀加速运动，待电机功率达到额定功率后，保持额定功率不变再做变加速，达到最大速度vm=12m/s后，立即匀减速上升，到达平台的速度刚好为零，通过吊机臂铭牌查阅到该吊机额定功率为4800W，最大拉力600N，减速时加速度为a=2m/s2，g=10m/s2，请你根据小明的思路结合实际数据，不计空气阻力，试求：（1）一袋水泥的质量m；（2）水泥匀加速上升高度h1；（3）以小明的方式，水泥从地面到达平台所用时间t。【答案】（1）40kg；（2）6.4m；（3）12.6s【解析】【详解】（1）水泥袋以最大速度匀速时，有解得一袋水泥的质量（2）根据牛顿第二定律可得当功率达到额定功率时，设水泥袋的速度为，则有此时水泥匀加速上升高度（3）匀加速上升时间最后做匀减速运动的上升高度为匀减速上升的时间额定功率过程上升的高度为从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得解得全程总时间18. 如图所示，有一个光滑圆环MDN固定在竖直平面内，半径为R=0.2m，圆心在O点，N、O、D为竖直直径上的三点，O、M、B、C四点在同一个水平面上，在N点正下方接近N点处固定一个非常小的光滑水平支架，支架上放置一个可视为质点的小物块b，另一个可视为质点的小球a在M点的正上方。传送带顺时针匀速转动，速度大小为v′=8m/s，左端点B距圆心O的水平距离为L0，BC长为，已知球a的质量m1=0.2kg，物块b的质量m2=0.4kg，g=10m/s2，不计空气阻力。（1）若将物块b拿走，球a从M点正上方的某处由静止释放后，恰好能从圆轨道最高点N水平飞出，且击中传送带上的B点，求OB的距离L0；（2）将物块b放在支架上，球a从M点正上方距离M点高度为h1=0.65m处由静止释放，若a、b两物体碰撞后粘在一起，求碰撞过程中损失的机械能；（3）调整球a从M点正上方释放点的高度，使a、b两物体发生弹性碰撞后，球a能原轨道返回，物块b做平抛运动后落在传送带上，且物块b落在传送带上时竖直分速度全部损失，只保留水平方向分速度。当物块b落在传送带上距离B点最近时，物块b在传送带上会一直向右加速运动，到C点时恰好与传送带速度相等，求物块b在传送带上产生的热量Q。  【答案】（1）；（2）0.6J；（3）【解析】【详解】（1）球恰好从最高点飞出故有平抛运动击中点有联立以上公式，代入数据得（2）由机械能守恒定律可知解得碰撞过程据动量守恒可得损失机械能为解得（3）球释放点距点的距离处自由释放，运动到点有两物体碰撞时据动量守恒，机械能守恒分别可得解得，v1方向向左；v2方向向右。球原路返回要求有解得此时物块对应水平位移故能落在传送带上距B点为，且为最近点。在时，由上式可得物块从点射出时速度，因竖直分速度损失，故落在传送带时水平速度也为，水平位移为与点距离一直加速有据牛顿第二定律可得联立解得b运动到c点时间为相对位移为物块b在传送带上产生的热量为联立解得