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北京市第四中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
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这是一份北京市第四中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题，共13页。试卷主要包含了不定项选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（试卷满分为100分，考试时间为90分钟）
一、不定项选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项，漏选得2分，错选得0分，请将答案填涂在答题卡上）
1. 弹簧振子做简谐运动时，每经过相同的位置，一定具有相同的（ ）
A. 加速度B. 动能C. 速度D. 回复力
2. 两单摆，它们的摆长之比为4：1，摆球质量之比为2：1，它们以相同的摆角（约为3°）摆动，则两单摆的周期之比为（ ）
A. 2：1B. 4：1C. B：1D. 16：1
3. 如图所示，光滑的水平面上，有A和B两木块用轻质弹簧连在一起。一颗子弹水平射入木块A并留在其中。在子弹打入木块及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A. 机械能守恒B. 机械能不守恒
C 动量守恒D. 动量不守恒
4. 我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
B. 卫星在a上运行的加速度大于在b上运行的加速度
C. 卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度
D. 卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
5. 如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间重力的功率为P，整个运动过程的平均功率为。不计空气阻力。若将小球从相同位置以的速度水平抛出，则小球（ ）
A. 落地的时间仍为t
B. 整个运动过程的平均功率仍为
C. 落地前瞬间重力的瞬时功率仍为P
D. 落地前瞬间重力的瞬时功率变为2P
6. 如图所示，细绳一端固定，另一端系一小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，设细绳与竖直方向的夹角为θ。不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B. θ越大，小球运动的速度越大
C. 小球运动一周的过程中，绳子拉力做功为0
D. 小球运动一周的过程中，绳子拉力的冲量为0
7. 如图（甲）所示，光滑水平面上有一以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，以水平向右为正方向，图（乙）为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A. 从t=0到t=0.8s的时间内，弹簧振子经历了一次全振动
B. 从t=0到t=2.0s的时间内，振子经过的路程是4.0cm
C. 在t=0.6s与t=1.0s两个时刻，振子的速度相同
D. 在t=0.6s与t=1.0s两个时刻，振子的加速度相同
8. 质量为m的小球，用轻绳连接，另一端固定在O点，绳长为L。小球在竖直面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球在A点处的动能至少为，小球才能够通过点B
B. 小球在A点处的动能至少为，小球才能够通过点B
C. 若小球通过点B时受到的轻绳拉力大小为mg，则小球在点A时的速度为
D. 若小球通过点B时受到的轻绳拉力大小为mg，则小球在点A时的速度为
9. 如图所示，某人在山上将一质量为m的石块以初速度抛出，抛出时石块距地面的高度为H，到达P点时距地面的高度为h（H＞h），速度为v，重力加速度为g，则在到达P点的过程中，克服空气阻力做功为（ ）
A.
B.
C.
D
10. 在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，质量为m的体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力为原来的一半，体验者在加速下落h过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力对体验者做功为
B. 体验者的重力势能减小了
C. 体验者的动能增加了
D. 体验者的机械能减少了
11. 福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为，16级台风的风速范围为。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（ ）
A. 2倍B. 4倍C. 8倍D. 16倍
12. 如图所示，在光滑的水平面上有两物体A、B，它们的质量分别为m和2m。在物体B上固定一个轻弹簧处于静止状态。物体A以速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用。下列说法正确的是（ ）
A. 当弹簧获得的弹性势能最大时，物体A的速度为零
B. 弹簧获得的弹性势能最大值为
C. 在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体B所做的功为
D. 当物体B的速度最大时，物体A的速度最小
13. 兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图（a）所示，其中橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，如图（b）所示，将模型飞机的尾部放在C处，将C点拉至D点时放手，模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。C、D两点均在AB连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射，在它由D运动到C的过程中（ ）
A. 模型飞机在C处与橡皮筋分离
B. 橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功
C. 模型飞机克服重力做的功等于橡皮筋对它做的功
D. 模型飞机的重力势能与橡皮筋的弹性势能之和一直在减小
14. 2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场，应用长征五号运载火箭送入地火转移轨道。火星距离地球最远时有4亿公里，最近时大约0.55亿公里。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。受天体运行规律的影响，这样的发射机会很少。为简化计算，已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ）
A. 地球的公转向心加速度小于火星的公转向心加速度
B. 根据题目信息，可以求出探测器沿轨迹AC运动到C点所需时间t为多少年
C. 探测器运动到C点时的加速度大小，等于火星绕太阳公转的加速度大小
D. 下一个发射时机需要再等约2.1年
二。实验题（本大题共2题，共22分，请在答题卡上作答）
15. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究：
（1）用游标卡尺测量摆球直径的情况如下左图所示，则摆球直径为__________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆长L。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如上右图所示，则该单摆的周期是T=__________s（结果保留三位有效数字）。
（3）如果单摆的摆长为l，小球完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g的表达式为__________（用所测物理量的符号表示）
（4）若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，则造成这一情况的原因可能是__________。（选填下列选项前的序号）
A.测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长
C.测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期
D.摆球的质量过大
E.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
（5）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出图像如图乙所示。若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=__________。
16. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是__________。（选填选项前的字母）
A.刻度尺 B.天平
C.打点计时器 D.秒表
（2）关于本实验，下列说法中正确的是__________。（选填选项前的字母）
A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球质量必须小于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上。用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON，在实验误差允许范围内，若满足关系式_________________，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式_________________是否成立。
（4）实验中，选择小钢球和玻璃球相碰，它们的碰撞可以认为是弹性碰撞。请分析说明，碰撞后入射小球与被碰小球的落点必然在P点的两侧_________________。
三、解答题（本大题共4题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，请在答题卡上作答）
17. 一质量的小物块，用长的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。一质量的粘性小球以速度水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小；
（2）小球和物块摆动过程中所能达到最大高度。
18. 杨老师在物理课上做了一个演示实验，实验装置有：一竖直悬挂的、劲度系数为k的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，记录纸由一个电动机（图中未画出）带动。实验时，先让振子上下振动起来，然后让电动机以恒定速率水平向左拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。实验结束后，同学们在记录纸上标出了、、、，它们为纸上印迹的位置坐标，实验中记录笔与记录纸的摩擦可忽略不计。
（1）请你从牛顿运动定律出发，结合简谐运动的动力学特点，证明实验中竖直方向的弹簧振子做简谐运动；
（2）已知电动机以速率为v匀速拉动记录纸，请你利用同学们记录的位置坐标写出振子振动的周期T和振幅A；
（3）已知弹簧振子的周期为；其中M为振子的质量，k为回复力与位移的比例系数，请结合（2）的结果，求振子的质量M。
19. 2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度；在时飞机速度。飞机从到的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，，“歼15”舰载机的质量。
（1）若飞机在时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）；
（2）在至间的某个时刻，阻拦索夹角，求此时阻拦索中的弹力T；
（3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少，求从时刻至飞机停止，阻拦索对飞机做的功W。
20. 我国航天技术水平在世界处于领先地位，对于人造卫星的发射，有人提出了利用“地球隧道”发射人造卫星的构想：沿地球的一条弦挖一通道，在通道的两个出口处分别将等质量的待发射卫星部件同时释放，部件将在通道中间位置“碰撞组装”成卫星并静止下来；另在通道的出口处由静止释放一个大质量物体，大质量物体会在通道与待发射的卫星碰撞，只要物体质量相比卫星质量足够大，卫星获得足够速度就会从对向通道口射出。（以下计算中，已知地球的质量为，地球半径为，引力常量为G，可忽略通道AB的内径大小和地球自转影响。）
（1）如图甲所示，将一个质量为的质点置于质量分布均匀的球形天体内，质点离球心O的距离为r。已知天体内部半径在之间的“球壳”部分（如甲示阴影部分）对质点的万有引力为零，求质点所受万有引力的大小。
（2）如图乙所示，设想在地球上距地心h处沿弦长方向挖了一条光滑通道AB，一个质量为m。的质点在离通道中心的距离为x处，求质点所受万有引力沿弦AB方向的分力；将该质点从A点静止释放，求质点到达通道中心处时的速度大小。
（3）如图丙所示，如果质量为m的待发射卫星已静止在通道中心处，由A处静止释放另一质量为M的物体，物体到达处与卫星发生弹性正碰，设M远大于m，计算时可取。卫星从图丙示通道右侧B处飞出，为使飞出速度达到地球第一宇宙速度，h应为多大？
北京四中2022-2023学年度第二学期期末试卷
高一物理
（试卷满分为100分，考试时间为90分钟）
一、不定项选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项，漏选得2分，错选得0分，请将答案填涂在答题卡上）
【1题答案】
【答案】ABD
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】BC
【4题答案】
【答案】BC
【5题答案】
【答案】ABC
【6题答案】
【答案】BC
【7题答案】
【答案】C
【8题答案】
【答案】BD
【9题答案】
【答案】B
【10题答案】
【答案】BCD
【11题答案】
【答案】B
【12题答案】
【答案】BCD
【13题答案】
【答案】AB
【14题答案】
【答案】BCD
二。实验题（本大题共2题，共22分，请在答题卡上作答）
【15题答案】
【答案】 ①. 1.96 ②. 2.25 ③. ④. CE#EC ⑤.
【16题答案】
【答案】 ①. AB##BA ②. AD##DA ③. ④. ⑤. 见解析
三、解答题（本大题共4题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，请在答题卡上作答）
【17题答案】
【答案】（1）；（2）
【18题答案】
【答案】（1）见解析；（2），；（3）
【19题答案】
【答案】（1）980m；（2）55×105N；（3）
【20题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
（试卷满分为100分，考试时间为90分钟）
一、不定项选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项，漏选得2分，错选得0分，请将答案填涂在答题卡上）
1. 弹簧振子做简谐运动时，每经过相同的位置，一定具有相同的（ ）
A. 加速度B. 动能C. 速度D. 回复力
2. 两单摆，它们的摆长之比为4：1，摆球质量之比为2：1，它们以相同的摆角（约为3°）摆动，则两单摆的周期之比为（ ）
A. 2：1B. 4：1C. B：1D. 16：1
3. 如图所示，光滑的水平面上，有A和B两木块用轻质弹簧连在一起。一颗子弹水平射入木块A并留在其中。在子弹打入木块及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A. 机械能守恒B. 机械能不守恒
C 动量守恒D. 动量不守恒
4. 我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
B. 卫星在a上运行的加速度大于在b上运行的加速度
C. 卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度
D. 卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
5. 如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间重力的功率为P，整个运动过程的平均功率为。不计空气阻力。若将小球从相同位置以的速度水平抛出，则小球（ ）
A. 落地的时间仍为t
B. 整个运动过程的平均功率仍为
C. 落地前瞬间重力的瞬时功率仍为P
D. 落地前瞬间重力的瞬时功率变为2P
6. 如图所示，细绳一端固定，另一端系一小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，设细绳与竖直方向的夹角为θ。不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B. θ越大，小球运动的速度越大
C. 小球运动一周的过程中，绳子拉力做功为0
D. 小球运动一周的过程中，绳子拉力的冲量为0
7. 如图（甲）所示，光滑水平面上有一以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，以水平向右为正方向，图（乙）为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A. 从t=0到t=0.8s的时间内，弹簧振子经历了一次全振动
B. 从t=0到t=2.0s的时间内，振子经过的路程是4.0cm
C. 在t=0.6s与t=1.0s两个时刻，振子的速度相同
D. 在t=0.6s与t=1.0s两个时刻，振子的加速度相同
8. 质量为m的小球，用轻绳连接，另一端固定在O点，绳长为L。小球在竖直面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球在A点处的动能至少为，小球才能够通过点B
B. 小球在A点处的动能至少为，小球才能够通过点B
C. 若小球通过点B时受到的轻绳拉力大小为mg，则小球在点A时的速度为
D. 若小球通过点B时受到的轻绳拉力大小为mg，则小球在点A时的速度为
9. 如图所示，某人在山上将一质量为m的石块以初速度抛出，抛出时石块距地面的高度为H，到达P点时距地面的高度为h（H＞h），速度为v，重力加速度为g，则在到达P点的过程中，克服空气阻力做功为（ ）
A.
B.
C.
D
10. 在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，质量为m的体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力为原来的一半，体验者在加速下落h过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力对体验者做功为
B. 体验者的重力势能减小了
C. 体验者的动能增加了
D. 体验者的机械能减少了
11. 福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为，16级台风的风速范围为。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（ ）
A. 2倍B. 4倍C. 8倍D. 16倍
12. 如图所示，在光滑的水平面上有两物体A、B，它们的质量分别为m和2m。在物体B上固定一个轻弹簧处于静止状态。物体A以速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用。下列说法正确的是（ ）
A. 当弹簧获得的弹性势能最大时，物体A的速度为零
B. 弹簧获得的弹性势能最大值为
C. 在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧对物体B所做的功为
D. 当物体B的速度最大时，物体A的速度最小
13. 兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图（a）所示，其中橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，如图（b）所示，将模型飞机的尾部放在C处，将C点拉至D点时放手，模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。C、D两点均在AB连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射，在它由D运动到C的过程中（ ）
A. 模型飞机在C处与橡皮筋分离
B. 橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功
C. 模型飞机克服重力做的功等于橡皮筋对它做的功
D. 模型飞机的重力势能与橡皮筋的弹性势能之和一直在减小
14. 2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场，应用长征五号运载火箭送入地火转移轨道。火星距离地球最远时有4亿公里，最近时大约0.55亿公里。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。受天体运行规律的影响，这样的发射机会很少。为简化计算，已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ）
A. 地球的公转向心加速度小于火星的公转向心加速度
B. 根据题目信息，可以求出探测器沿轨迹AC运动到C点所需时间t为多少年
C. 探测器运动到C点时的加速度大小，等于火星绕太阳公转的加速度大小
D. 下一个发射时机需要再等约2.1年
二。实验题（本大题共2题，共22分，请在答题卡上作答）
15. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究：
（1）用游标卡尺测量摆球直径的情况如下左图所示，则摆球直径为__________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆长L。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如上右图所示，则该单摆的周期是T=__________s（结果保留三位有效数字）。
（3）如果单摆的摆长为l，小球完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g的表达式为__________（用所测物理量的符号表示）
（4）若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，则造成这一情况的原因可能是__________。（选填下列选项前的序号）
A.测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长
C.测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期
D.摆球的质量过大
E.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
（5）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出图像如图乙所示。若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=__________。
16. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是__________。（选填选项前的字母）
A.刻度尺 B.天平
C.打点计时器 D.秒表
（2）关于本实验，下列说法中正确的是__________。（选填选项前的字母）
A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球质量必须小于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上。用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON，在实验误差允许范围内，若满足关系式_________________，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式_________________是否成立。
（4）实验中，选择小钢球和玻璃球相碰，它们的碰撞可以认为是弹性碰撞。请分析说明，碰撞后入射小球与被碰小球的落点必然在P点的两侧_________________。
三、解答题（本大题共4题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，请在答题卡上作答）
17. 一质量的小物块，用长的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。一质量的粘性小球以速度水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小；
（2）小球和物块摆动过程中所能达到最大高度。
18. 杨老师在物理课上做了一个演示实验，实验装置有：一竖直悬挂的、劲度系数为k的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，记录纸由一个电动机（图中未画出）带动。实验时，先让振子上下振动起来，然后让电动机以恒定速率水平向左拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。实验结束后，同学们在记录纸上标出了、、、，它们为纸上印迹的位置坐标，实验中记录笔与记录纸的摩擦可忽略不计。
（1）请你从牛顿运动定律出发，结合简谐运动的动力学特点，证明实验中竖直方向的弹簧振子做简谐运动；
（2）已知电动机以速率为v匀速拉动记录纸，请你利用同学们记录的位置坐标写出振子振动的周期T和振幅A；
（3）已知弹簧振子的周期为；其中M为振子的质量，k为回复力与位移的比例系数，请结合（2）的结果，求振子的质量M。
19. 2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度；在时飞机速度。飞机从到的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，，“歼15”舰载机的质量。
（1）若飞机在时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）；
（2）在至间的某个时刻，阻拦索夹角，求此时阻拦索中的弹力T；
（3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少，求从时刻至飞机停止，阻拦索对飞机做的功W。
20. 我国航天技术水平在世界处于领先地位，对于人造卫星的发射，有人提出了利用“地球隧道”发射人造卫星的构想：沿地球的一条弦挖一通道，在通道的两个出口处分别将等质量的待发射卫星部件同时释放，部件将在通道中间位置“碰撞组装”成卫星并静止下来；另在通道的出口处由静止释放一个大质量物体，大质量物体会在通道与待发射的卫星碰撞，只要物体质量相比卫星质量足够大，卫星获得足够速度就会从对向通道口射出。（以下计算中，已知地球的质量为，地球半径为，引力常量为G，可忽略通道AB的内径大小和地球自转影响。）
（1）如图甲所示，将一个质量为的质点置于质量分布均匀的球形天体内，质点离球心O的距离为r。已知天体内部半径在之间的“球壳”部分（如甲示阴影部分）对质点的万有引力为零，求质点所受万有引力的大小。
（2）如图乙所示，设想在地球上距地心h处沿弦长方向挖了一条光滑通道AB，一个质量为m。的质点在离通道中心的距离为x处，求质点所受万有引力沿弦AB方向的分力；将该质点从A点静止释放，求质点到达通道中心处时的速度大小。
（3）如图丙所示，如果质量为m的待发射卫星已静止在通道中心处，由A处静止释放另一质量为M的物体，物体到达处与卫星发生弹性正碰，设M远大于m，计算时可取。卫星从图丙示通道右侧B处飞出，为使飞出速度达到地球第一宇宙速度，h应为多大？
北京四中2022-2023学年度第二学期期末试卷
高一物理
（试卷满分为100分，考试时间为90分钟）
一、不定项选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项，漏选得2分，错选得0分，请将答案填涂在答题卡上）
【1题答案】
【答案】ABD
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】BC
【4题答案】
【答案】BC
【5题答案】
【答案】ABC
【6题答案】
【答案】BC
【7题答案】
【答案】C
【8题答案】
【答案】BD
【9题答案】
【答案】B
【10题答案】
【答案】BCD
【11题答案】
【答案】B
【12题答案】
【答案】BCD
【13题答案】
【答案】AB
【14题答案】
【答案】BCD
二。实验题（本大题共2题，共22分，请在答题卡上作答）
【15题答案】
【答案】 ①. 1.96 ②. 2.25 ③. ④. CE#EC ⑤.
【16题答案】
【答案】 ①. AB##BA ②. AD##DA ③. ④. ⑤. 见解析
三、解答题（本大题共4题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，请在答题卡上作答）
【17题答案】
【答案】（1）；（2）
【18题答案】
【答案】（1）见解析；（2），；（3）
【19题答案】
【答案】（1）980m；（2）55×105N；（3）
【20题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
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