高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1NT20名校聯(lián)合體高一年級(jí)期末考試物理（三）注意事項(xiàng)：1、本試卷考試時(shí)間為75分鐘，滿分100分。2、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡相應(yīng)的位置。一、單選題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.在物理學(xué)史上，開普勒和牛頓為天體運(yùn)動(dòng)的研究奠定了重要基礎(chǔ)。下列關(guān)于他們貢獻(xiàn)的描述中正確的是（）A.牛頓通過分析第谷的觀測數(shù)據(jù)，總結(jié)出行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓B.開普勒提出行星與太陽間的引力大小與二者距離的平方成反比C.牛頓的萬有引力定律表明，行星軌道半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方成正比D.開普勒發(fā)現(xiàn)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，而牛頓通過引力定律解釋了這一現(xiàn)象的原因【答案】D【解析】A．開普勒分析第谷的觀測數(shù)據(jù)并提出行星軌道為橢圓，牛頓未直接參與此結(jié)論，故A錯(cuò)誤；B．引力平方反比關(guān)系由牛頓提出，開普勒未涉及引力定量公式，故B錯(cuò)誤；C．軌道半長軸立方與周期平方成正比是開普勒第三定律，牛頓用萬有引力定律解釋了該關(guān)系，但定律本身由開普勒提出，故C錯(cuò)誤；D．開普勒發(fā)現(xiàn)行星軌道為橢圓（第一定律），牛頓通過萬有引力定律解釋了其成因，故D正確。故選D，2.如圖所示，衛(wèi)星a在赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為ω，對地張角。地球（視為質(zhì)量分布均勻的球體）的半徑為R，引力常量為G，球的體積公式為，其中r為球的半徑。萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星的線速度 B.根據(jù)題目數(shù)據(jù)可求出衛(wèi)星的質(zhì)量C.地球的質(zhì)量為 D.地球的密度為【答案】C【解析】A．設(shè)衛(wèi)星M的軌道半徑為r，由幾何關(guān)系可得，解得衛(wèi)星的線速度，故A錯(cuò)誤；B．由得m被約去了，故無法求衛(wèi)星的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)地球的質(zhì)量為M，由得，故C正確；D．地球的密度為，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，光滑水平面上靜置一質(zhì)量為M的木塊，由一輕彈簧連在墻上，有一質(zhì)量為m的子彈以速度水平射入木塊并留在其中，彈簧被壓縮到最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），墻對彈簧的沖量大小為（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】由于子彈射入木塊的時(shí)間極短，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得解得從彈簧被壓縮到彈簧被壓縮最短的過程中，對木塊（含子彈）根據(jù)動(dòng)量定理得（規(guī)定向左的方向?yàn)檎较颍┙獾霉蔬xD。4.近年來，高空拋物現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，危害巨大，如一枚30g雞蛋從18樓拋下，能砸破人的頭骨。若將一質(zhì)量為m的乒乓球從足夠高的窗口由靜止釋放，下落過程中，乒乓球所受空氣阻力與下落的速度成正比關(guān)系（，k為常數(shù)），已知乒乓球可看做質(zhì)點(diǎn)，且在落地前已達(dá)到勻速，則乒乓球下落過程中其所受合外力做功的功率P隨速率v變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】乒乓球在下落過程中合力做功的功率所以功率P與速率v是二次函數(shù)的關(guān)系，且速度最大時(shí)，其合力F為0，功率P為0，A選項(xiàng)符合題意。故選A。5.如圖甲所示，長木板靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度由木板左端恰能滑至木板的右端與木板相對靜止。若將木板分成長度相等的兩段（如圖乙），該滑塊仍以從木板左端開始滑動(dòng)，已知滑塊運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力不變。則下列分析正確的是（）A.滑塊與木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B.滑塊滑到木板的右端前就與木板保持相對靜止C.兩過程滑塊的速度變化相同D.兩過程摩擦力對滑塊做功相同【答案】B【解析】A．由于物塊和木板之間有摩擦力，所以滑塊與木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能減少，故A錯(cuò)誤；B．滑塊第一次在木板上運(yùn)動(dòng)過程中，滑塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速；滑塊第二次在木板上運(yùn)動(dòng)過程滑塊先使整個(gè)木板加速，運(yùn)動(dòng)到第二部分上后第一部分停止加速，只有第二部分加速，加速度大于第一次的對應(yīng)過程，所以第二次滑塊與第二部分木板將更早達(dá)到速度相等，所以滑塊還沒有運(yùn)動(dòng)到第二部分的右端，就共速了，故B正確；C．由上分析可知，第二次滑塊與木板作用時(shí)間較短，而滑塊與木板之間的摩擦力保持不變，滑塊的加速度不變，根據(jù)v=at可知第二次速度變化量小，故C錯(cuò)誤；D．第二次滑塊沒有到達(dá)木板右端之前，滑塊與木板速度相等，相對木板靜止，第二次滑塊相對木板滑行的距離小于第一次滑塊相對木板滑行的距離，兩過程摩擦力對滑塊做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，由于相同而，則，故D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，探測衛(wèi)星a在某星球的赤道平面內(nèi)繞該星球轉(zhuǎn)動(dòng)，其軌道可視為圓，繞行方向與該星球自轉(zhuǎn)方向相反，衛(wèi)星通過發(fā)射激光與星球赤道上一固定的觀測站P通信，已知該星球半徑為R、自轉(zhuǎn)周期為T，衛(wèi)星軌道半徑為2R、周期為2T。下列說法正確的是（）A.探測衛(wèi)星a的向心加速度為B.該星球的“同步”衛(wèi)星線速度為C.每2T衛(wèi)星a經(jīng)過P正上方一次D.該星球赤道上的重力加速度大小為【答案】D【解析】A．探測衛(wèi)星的向心加速度為故A錯(cuò)誤；B．由開普勒第三定律有解得同步衛(wèi)星軌道半徑該星球的“同步”衛(wèi)星線速度為故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星a經(jīng)過P正上方一次滿足解得故C錯(cuò)誤；D．對探測衛(wèi)星有在星球赤道上有聯(lián)立解得故D正確。故選D。7.如圖所示，光滑的水平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)，質(zhì)量為m的小球以某一速度從O點(diǎn)出發(fā)后，受到一平行于y軸方向的恒力作用，恰好通過A點(diǎn)，已知小球通過A點(diǎn)的速度大小為v0，方向沿x軸正方向，且OA連線與Ox軸的夾角為30°，則（）A.恒力的方向可能沿y軸正方向B.小球在這一過程中機(jī)械能的增加量為C.小球在這一過程中的動(dòng)量變化量大小為D.小球從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)速度大小為2v0【答案】C【解析】A．小球受到恒力作用做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，利用逆向思維法，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)。由此可判斷恒力方向一定沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．由幾何關(guān)系可得所以小球經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，沿y軸方向分速度為沿x軸方向的速度仍為v0，小球從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為恒力在這一過程中所做的功為小球在這一過程中機(jī)械能的減少量為，故B錯(cuò)誤；C．恒力在這一過程中的沖量大小根據(jù)動(dòng)量定理可知小球在這一過程中的動(dòng)量變化量大小為，故C正確；D．以上可知小球從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為可知小球從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)的速度大小為，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對得6分，選對但不全得3分，錯(cuò)選得0分。8.某質(zhì)量分布均勻的星球質(zhì)量為M，半徑為R。衛(wèi)星A繞其做半徑為3R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻衛(wèi)星通過噴氣變軌至虛線所示的橢圓軌道，近地點(diǎn)到星球中心的距離為R，引力常量為G。下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度為B.衛(wèi)星在橢圓軌道近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率之比為3∶1C.衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行的周期與圓軌道上的周期相同D.衛(wèi)星在A點(diǎn)要減速才能變軌到橢圓軌道【答案】BD【解析】A．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力解得衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度為，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星在橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)遠(yuǎn)“地”點(diǎn)和近“地”點(diǎn)的速度分別為vA、vB，根據(jù)開普勒第二定律可得衛(wèi)星在橢圓軌道近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率之比為3∶1，故B正確；C．衛(wèi)星在橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可知其半長軸為根據(jù)開普勒第三定律所以圓軌道的周期大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)衛(wèi)星變軌原理可知，衛(wèi)星在A點(diǎn)要減速才能變軌到橢圓軌道，故D正確。故選BD。9.一質(zhì)量為m的小球從地面豎直上拋，在運(yùn)動(dòng)過程中小球受到的空氣阻力與速率成正比。它從拋出到落地過程中動(dòng)量隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球到時(shí)刻受到的空氣阻力為0B.小球在運(yùn)動(dòng)過程中阻力最大為C.小球從拋出到落地重力的沖量大小為D.小球從拋出到落地阻力的沖量為0【答案】BD【解析】A．小球到時(shí)刻動(dòng)量不變且不為0，可知小球勻速運(yùn)動(dòng)，故阻力不為0，故A錯(cuò)誤；B．對小球，0時(shí)刻有小球到時(shí)刻，小球合力為0，有聯(lián)立解得小球在運(yùn)動(dòng)過程中阻力最大時(shí)動(dòng)量最大，故最大阻力故B正確；C．設(shè)從地面拋出到最高點(diǎn)的時(shí)間為，上升的高度為h，設(shè)最高點(diǎn)到落地的時(shí)間為，從地面拋出到最高點(diǎn)由動(dòng)量定理得整理得同理下降階段有整理得聯(lián)立可得小球從拋出到落地的總時(shí)間為故重力沖量大小故C錯(cuò)誤；D．以上分析可知上升過程、下降過程阻力沖量大小均為kh，但方向相反，故小球從拋出到落地阻力的沖量為0，故D正確。故選BD。10.618購物狂歡節(jié)后，快遞物流就迎來了高峰期，由于包裹數(shù)量龐大，傳送帶在分揀的時(shí)候就代替了大量的勞動(dòng)力。如圖甲所示，傾斜傳送帶與水平方向間的夾角為30°，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的貨物無初速地放在傳送帶底端的A點(diǎn)，貨物從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能E隨高度h變化的圖像如圖乙所示，設(shè)A點(diǎn)所在平面為零勢能面?？烧J(rèn)為貨物與傳送帶間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度v=5m/sB.貨物與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)C.貨物與傳送帶間的摩擦生熱Q=36.5JD.貨物從A到B，電動(dòng)機(jī)多做的功W=100J【答案】ABD【解析】A．由圖可知h=2.5m時(shí)，貨物與傳送帶共速，且解得傳送帶速度v=5m/s，故A正確；B．機(jī)械能的變化量對應(yīng)的是除重力以外的其他力做功，即共速前則第一段的斜率解得，故B正確；C．第一段貨物的加速度貨物和傳送帶達(dá)到共速的時(shí)間傳送帶的位移貨物沿斜面的位移則摩擦生熱共速后貨物與傳送帶一起勻速，無摩擦生熱，故C錯(cuò)誤；D．貨物從A到B，電動(dòng)機(jī)多做的功，故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.小明用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證兩個(gè)滑塊碰撞過程中動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，滑塊A的質(zhì)量為m，滑塊B的質(zhì)量為，上方均安裝有一個(gè)寬為d的遮光片?；瑝KA每次以相同的速度v向靜止的滑塊B運(yùn)動(dòng)，碰撞后粘為一體通過光電門，計(jì)時(shí)器記錄遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間，通過改變B上砝碼的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。（1）碰撞后滑塊B的速度為________（用題中相關(guān)字母表示）。（2）若碰撞過程動(dòng)量守恒，根據(jù)所測數(shù)據(jù)，小明作出的圖像，若圖像的斜率為k、縱截距為b，則滑塊A的質(zhì)量為________。（用字母k、b表示）（3）若在其他條件不變的情況下，小強(qiáng)同學(xué)所用滑塊B的質(zhì)量為400g，進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則他最終得到的圖線可能是如圖乙中的________；若在其他條件不變的情況下，小華同學(xué)使滑塊A以小于v速度，進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則他最終得到的圖線可能是如圖乙中的________。（圖中④為小明實(shí)驗(yàn)得到的圖線，圖線②④平行）【答案】（1）（2）（3）④①【解析】【小問1解析】由于通過光電門時(shí)間很短，所以碰撞后滑塊B的速度大小為【小問2解析】根據(jù)動(dòng)量守恒則有，解得【小問3解析】由上分析可知，改變B的質(zhì)量，不會(huì)改變圖像的斜率，A的初速度不變，所以圖線仍不變，故圖線可能是如圖乙中的④；由上分析可知，使滑塊A以小于v速度進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則斜率變大，截距也變大，故圖線可能是如圖乙中的①。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置研究系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。裝置中固定有兩個(gè)光滑的定滑輪，含擋光片的重物A和重物B通過一根繞過定滑輪的輕繩相連，重物A右側(cè)鐵架臺(tái)上固定有一光電門，光電門水平放置，與重物A間高度差為h，重力加速度為g，擋光片的寬度為d。（1）重物A、B間的輕繩伸直后，將重物由靜止釋放，重物A向下運(yùn)動(dòng)，測得擋光片的擋光時(shí)間為t，則重物A通過光電門時(shí)的速度________；（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，如果滿足________（用、、h、d、t、g表示）關(guān)系，說明A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒；（3）關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程及操作，以下說法正確的是________；A.重物A的質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于重物B的質(zhì)量B.實(shí)驗(yàn)中重物A的初始位置與光電門間的高度h應(yīng)適當(dāng)大一些C.重物應(yīng)盡量選用質(zhì)量大、密度大的金屬D.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量通常略大于動(dòng)能的增加量，這個(gè)誤差屬于偶然誤差（4）改變重物A到光電門的下落高度h，以h為橫軸，以________（選填“”或者“”）為縱軸，若圖像為一條過原點(diǎn)的直線，也可說明A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒?！敬鸢浮浚?）（2）（3）BC（4）【解析】【小問1解析】重物A通過光電門時(shí)的速度【小問2解析】若系統(tǒng)機(jī)械能守恒則滿足即【小問3解析】A．為了使得A向下運(yùn)動(dòng)，則重物A的質(zhì)量大于重物B的質(zhì)量，但是不必遠(yuǎn)大于，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中重物A的初始位置與光電門間的高度h應(yīng)適當(dāng)大一些，可減小實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)B正確；C．重物應(yīng)盡量選用質(zhì)量大、密度大的金屬，減小空氣阻力的影響，選項(xiàng)C正確；D．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量通常略大于動(dòng)能的增加量，這是由于空氣阻力的影響，這個(gè)誤差屬于系統(tǒng)誤差，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。【小問4解析】根據(jù)可得則以h為橫軸，以為縱軸，若圖像為一條過原點(diǎn)的直線，也可說明A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒。13.如圖所示，質(zhì)量為的物體A置于光滑水平臺(tái)面上，質(zhì)量為的物體B穿在光滑豎直桿上，桿與平臺(tái)有一定的距離，A、B兩物體通過不可伸長的輕繩跨過臺(tái)面邊緣的光滑小定滑輪相連。初始時(shí)刻使A、B等高，輕繩恰好拉直且與臺(tái)面平行。現(xiàn)由靜止釋放兩物體，當(dāng)物體B下落時(shí)，B的速度為。已知，，求：（1）輕繩對A的沖量大?。唬?）定滑輪到豎直桿的水平距離（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）4m/s（2）1.24m【解析】【小問1解析】根據(jù)題意可知，物體B下降的過程中，物體A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解得輕繩對A的沖量大小【小問2解析】把物體B的速度分解，如圖所示由幾何關(guān)系知解得定滑輪到豎直桿的水平距離14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶左右兩端的距離為2m。傳送帶右端的正上方有一懸點(diǎn)O，用長為0.1m、不可伸長的輕繩懸掛一質(zhì)量為0.1kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊但不接觸。在O點(diǎn)右側(cè)的P點(diǎn)固定一釘子，P點(diǎn)與O點(diǎn)等高。將質(zhì)量為0.1kg的小物塊無初速輕放在傳送帶左端，小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后小物塊與小球粘在一起。小物塊與小球碰后繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩被釘子擋住后，小物塊與小球繼續(xù)繞P點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度大小。（1）求小物塊與