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北京市石景山区2023-2024学年高一下学期期末物理试题
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这是一份北京市石景山区2023-2024学年高一下学期期末物理试题，共10页。试卷主要包含了20s飞镖射中靶心正下方的某点，以地面为参考系，飞镖在空中做，飞镖掷出时速度的大小为，0m/s，飞镖在空中运动过程中的加速度，飞镖在空中运动的过程中等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
请阅读下述文字，完成第1题至第4题。
投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，靶盘竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，经0.20s飞镖射中靶心正下方的某点。已知飞镖掷出前距靶心的水平距离为2.0m，飞镖可视为质点，不计空气阻力。
1.以地面为参考系，飞镖在空中做
A.平抛运动 B.圆周运动
C.匀速直线运动 D.匀减速直线运动
2.飞镖掷出时速度的大小为
A. 40m/s B. 20m/s
C. 10m/s D. 5.0m/s
3.飞镖在空中运动过程中的加速度
A.大小不变，方向不变 B.大小不变，方向改变
C.大小改变，方向不变 D.大小改变，方向改变
4.飞镖在空中运动的过程中
A.动能逐渐减小 B.动能逐渐增大
C.机械能逐渐减小 D.机械能逐渐增大
请阅读下述文字，完成第5题至第8题。
万有引力定律的发现明确地向人们宣告，天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则；它向人们揭示，复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律，正是这种对简洁性的追求启迪科学家不断探索物理理论的统一。
高一物理试题 第1页 共8页5.关于万有引力定律发现过程，下列说法正确的是
A.哥白尼提出地心说，认为地球是太阳系的中心
B.第谷根据他观测的数据，提出了万有引力定律
C.开普勒突破常规思维，提出行星的轨道是椭圆
D.牛顿利用扭秤实验测出了引力常数
6.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/60²
B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/60²
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6
D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60
7.我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日成功发射。量子卫星成功运行后，我国在世界上首次实现了卫星和地面之间的量子通信，构建了天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星在赤道平面上，如图所示。关与同步卫星于同步卫星和量子卫星，下列说法正确的是
A.同步卫星运行的周期大于量子卫星运行的周期
B.同步卫星运行的加速度大于量子卫星运行的加速度
C.同步卫星运行的线速度大于量子卫星运行的线速度
D.同步卫星运行的角速度大于量子卫星运行的角速度
8. “科学真是迷人”，天文学家已测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常量为G，忽略月球的自转，则月球的质量M为
A.gR2G B.GR2g C.4π2R3GT2 D.T2R34π2G
请阅读下述文字，完成第9题至第11题。
水流星是一项中国传统民间杂技艺术。杂技演员用一根绳子兜着两个碗，里面倒上水，迅速地旋转着做各种精彩表演，即使碗口朝下，碗里的水也不会洒出来。用可视为质点的小球替代水碗，可将水流星抽象为竖直平面内的圆周运动，轻质细绳长为L，重力加速度为g。
9.若在竖直面内表演水流星，则下列说法中正确的是
A.小球在最高点时的向心力一定等于重力
B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C.绳子越长，小球恰好通过最高点时的速度越大
D.小球质量越大，小球恰好通过最高点时的速度越大
高一物理试题 第2页 共8页10.小球通过最高点时，绳对小球的拉力F 与其速度的二次方 v²的关系图像如图所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列说法正确的是
A.利用该装置可以得出重力加速度 g=L/a
B.绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的v²-F|图线斜率更小
C.绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的v²-F图线斜率更小
D.绳长不变，用质量较小的球做实验，v²-F 图线与纵轴的交点坐标变小
11.如图所示，用轻杆替代轻绳，使小球在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是
A.小球在最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大
B.小球在最高点时的向心力一定大于重力
C.小球恰好到达最高点时的速度最小为 gL
D.小球到达最高点时的速度可以为零
请阅读下述文字，完成第12题至第14题。
如图，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k。质量为m的铁球由弹簧上端的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。
12.从小球接触弹簧到下落至最低点的过程，下列说法正确的是
A.刚接触弹簧时，小球达到最大速度
B.接触弹簧后，小球先做加速运动，再做减速运动
C.接触弹簧后，小球的加速度逐渐减小，到最低点时加速度最小
D.在最低点，小球的加速度大小为g，方向为竖直向上
13.从小球接触弹簧到下落至最低点的过程，能量变化情况是
A.小球的重力势能减小mgx，弹簧的弹性势能增大 mgx
B.小球的重力势能减小mgx，弹簧的弹性势能增大 mgh
C. 小球的动能减小mgx, 弹簧的弹性势能增大 mg(h+x)
D. 小球的动能减小mgh, 弹簧的弹性势能增大 mg(h+x)
14.弹簧弹力大小与形变量大小的关系如图所示，根据图像可以求出弹簧弹力做的功。在小球压缩弹簧的过程中，弹簧弹力逐渐增大，关于弹力做功，下列说法正确的是
A. 弹簧弹力做功kx²，弹性势能增加kx²
B. 弹簧弹力做功- kx², 弹性势能增加kx²/2
C. 弹簧弹力做功kx²/2, 弹性势能增加kx²
D. 弹簧弹力做功- kx²/2, 弹性势能增加kx²/2
高一物理试题 第3页 共 8页第二部分
本部分共7题，共58分。
15. (8分)
不同的研究小组采用不同的方法研究平抛运动的规律。
(1)某组同学用如右图所示装置研究平抛运动及其特点。他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时 B 球被松开。他观察到小球A、B同时落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，能够观察到小球A、B (选填“同时”、“不同时”)落地。为了使实验结论具有普遍性，该组同学还需进行的操作是 。
(2)另一组同学用如右图所示的装置进行实验。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端Q点水平飞出，落在水平放置的倾斜挡板 MN上，小球落在挡板上时会在坐标纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，重复以上操作，坐标纸上将留下该小球做平抛运动的一系列痕迹点。
①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是 。
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.挡板高度必须等间距变化
②某同学按正确的操作完成实验并描绘出小球平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置在硬板上的投影点 O为坐标原点建立xOy坐标系，如右图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证平抛运动的轨迹符合抛物线方程 y=ax²。
若坐标纸中每个小方格的边长为L，根据图中 M点的坐标值,可以求出 a= 。
高一物理试题 第4页 共8页16. (4分)
如图所示是探究向心力大小 F 与质量m、角速度ω及半径r之间关系的实验装置。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5分别随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间的等分格子与两个球所受的向心力成正比，那么：
(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法正确的是
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的转动半径为右边小球的2倍时，发现右边标尺露出的红白相间的等分格子为左边的2倍，那么，左边塔轮与右边塔轮转动的角速度大小之比为 。
17. (6分)
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)下列器材中，在本实验中需要使用的有 ；
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.螺旋测微器
(2)如下图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点 A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点 O的距离为x₀，B、C两点间的距离为x₁，C、D两点间的距离为x₂，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下 C 点时的重力势能减少量 ΔEₚ=,动能增加量 ΔEₖ= 。
高一物理试题第5页 共8页18.(9分)
如图甲所示，质量. m=1.0kg的物体静止在光滑水平地面上，从 t=0时起，受到水平力F作用，力F与时间t的关系如图乙所示，取向右为正方向，重力加速度， g=10m/s²。求:
(1)物体在前 2 s时间内运动的加速度大小a₁;
(2)物体在前 2s内运动的位移大小x₁；
(3)物体在第4s末的速度大小v。
19.(9分)
流体一般是指液体流、气体流等，质量具有连续性。水和空气是常见的流体。对于此类流体问题，可沿流速的方向选取一小段柱形流体(微元)作为研究对象。
(1)如图所示，环保人员在一次检查时发现，有一根管壁厚度不计的排污管正在向外排出大量污水。这根管道水平放置，排污管的直径为 D，管口到水面的高度为H，管口到污水落点的水平距离为x，忽略一切阻力，D≪H ，已知重力加速度为g，估算：
①污水从管口流出的速度 v；
②该管道排水的流量Q(即每秒钟排出污水的体积)。
(2)如图所示，风力发电机能将风能(即空气的动能)转化为电能，当风吹过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮通过主轴连接齿轮箱带动发电机发电。已知某风力发电机接收风能的有效面积为S，空气密度为ρ，当地风速为v，风能转化为电能的效率为η,求:
①在时间△t内经过有效面积S的空气的体积△V；
②该风力发电机发电的平均功率 P。
高一物理试题 第6页 共8页20.(10分)
篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180cm的高度自由落下，反弹高度在125cm至140cm之间即表示篮球气压正常。
某次检测中，运动员使篮球从距水平地面高度为 h₁=1.8m处由静止自由落下，反弹高度为 h₂=1.25m。设篮球始终在竖直方向做一维运动，已知篮球质量为 m=0.60kg,重力加速度 g=10m/s²,不计空气阻力。
(1)求此次碰撞过程中篮球损失的机械能△E；
(2)篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小，设篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。若使篮球从距地面 h₃=1m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1m。求拍球过程中人对篮球做的功W；
(3)在实际拍球过程中，篮球上升到某高度时，手就会接触篮球并对球施加一个向下的阻力F₁，球和手一起运动距离s后上升到最高点。然后手对球施加向下的动力 F₂,通过相同的距离s后，篮球与手分开。手对球的两次作用力均视为恒力，拍球过程中篮球距离地面的最大高度相同。通过分析比较 F₁、F₂大小关系。
高一物理试题 第7页 共8页21. (12分)
在研究某些复杂的曲线运动时，可以采用运动的合成与分解的方法。
在水平面内建立xOy坐标系，以点 O为坐标原点。从 t=0开始，质量为 m=2.0kg的滑块从坐标原点O 出发，初速度 v₀=4m/s,方向为x轴正方向。
(1)从 t=0开始，若滑块受到沿x轴负方向的水平恒力 F₁作用， F₁=4.0N。求:
a.滑块沿x轴正方向运动的最大距离 xm；
b.滑块回到坐标原点的时间t；
(2) 从 t=0开始，除 F₁外，滑块同时还受到沿y轴正方向的恒力 F₂的作用， F₂=3.0N。
a.在右图所示的坐标系内定性画出滑块的运动轨迹，并标明关键坐标；
b.求运动过程中滑块的最小速率 v。
高一物理试题 第8页 共8页石景山区 2023-2024 学年第二学期高一期末
物理试卷答案及评分参考
第一部分共14题，每题3分，共42分。
第二部分共7题，共58分。
15. (8分) (1) 同时 (2分) ; 改变高度进行实验(2分)
(2) AC (2分); 156(2分)
16. (4分) (1) A(2分) ; (2) 1:2 (2分)
17. (6分) (1) B(2分); 2mgx₀+x₁(2分); 12mx1+x22T2 (2分)
18. (9分)
(1)由牛顿运动定律 F₁=ma; 前2s内 F₁=2N,解得 a₁=2m/s² (3分)
(2)由运动学规律 x1=12a1t12; 解得 x₁=4m (3分)
(3)2s后物体向前做匀减速运动， F₂=1N,加速度 a2=F2m=1m/s2
由运动学规律 v=a₁t₁-a₂t₂=2m/s (3分)
19. (9分)
(1)① 在水流中取一小段水柱，视为微元，该微元做平抛运动
由 x=vtH=12gt2 解得 v=xg2H (3分)
②水管横截面积为S，流量 Q=VΔt=SvΔtΔt=πD2x4g2H (2分)
(2) ① 空气柱的体积 △V=Sv△t (2分)
② △t内风力发电机接收的风能 Ek=12Δmv2 其中△m=ρSv△t发电的平均功率 P=ηEkΔt=12ηρSv3 (2分)
高一物理试题评分参考 第1页 共2页1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A
C
A
B
C
B
A
A
C
B
D
B
D
D
20. (10分)
(1)篮球与地面碰撞时损失的机械能 ΔE=mgh₁-mgh₂=3.3J (2分)
(2)篮球与地面碰撞前、后瞬间的动能比值为 k=Ek1Ek2=mgh1mgh2
对篮球下落过程，根据动能定理有 W+mgh₃=Eₖ₁-0
对篮球上升过程，根据动能定理有 -mgh₃=0-Eₖ₂
联立解得 W=2.64J (4分)
(3)设篮球距离地面的最大高度为h，与地面碰撞前、后瞬间的动能分别为 Eₖ、E'ₖ,
对篮球上升过程，根据动能定理有 -F₁s-mgh=0-E'ₖ
对篮球下落过程，根据动能定理有 F₂s+mgh=Eₖ-0
由题意可知 Eₖ>E'ₖ 可得 F₂>F₁ (4分)
21. (12分)
(1)a.物体沿x轴正方向先做匀减速运动，减速为零后沿x轴负方向做匀加速运动， ax=F1m=2m/s2 最大距离 xm=v022ax=4m (2分)
b.减速时间 t1=νax=2s, 返回原点的时间 t=2t₁=4s (2分)
(2)a.物体沿y轴正方向做匀加速直线运动， ay=F2m=1.5m/s2x方向速度为零时，物体沿y轴正方向运动 y1=12ayt12=3m物体再次回到y轴时，沿y轴正方向运动的距离 ym=12ayt2=12m,运动轨迹如右图所示 (4分)
b.物体沿x轴正方向做匀变速直线运动 vₓ=v₀-aₓt
物体沿y轴正方向做匀加速直线运动 vy=ayt
根据运动的合成与分解 vt2=vx2+vy2
带入数据，化简可得 vt2=254t2-16t+16
可知 t=1.28s时物体速度最小, v=2.4m/s (4分)
高一物理试题评分参考 第2页 共2页
本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
请阅读下述文字，完成第1题至第4题。
投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，靶盘竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，经0.20s飞镖射中靶心正下方的某点。已知飞镖掷出前距靶心的水平距离为2.0m，飞镖可视为质点，不计空气阻力。
1.以地面为参考系，飞镖在空中做
A.平抛运动 B.圆周运动
C.匀速直线运动 D.匀减速直线运动
2.飞镖掷出时速度的大小为
A. 40m/s B. 20m/s
C. 10m/s D. 5.0m/s
3.飞镖在空中运动过程中的加速度
A.大小不变，方向不变 B.大小不变，方向改变
C.大小改变，方向不变 D.大小改变，方向改变
4.飞镖在空中运动的过程中
A.动能逐渐减小 B.动能逐渐增大
C.机械能逐渐减小 D.机械能逐渐增大
请阅读下述文字，完成第5题至第8题。
万有引力定律的发现明确地向人们宣告，天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则；它向人们揭示，复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律，正是这种对简洁性的追求启迪科学家不断探索物理理论的统一。
高一物理试题 第1页 共8页5.关于万有引力定律发现过程，下列说法正确的是
A.哥白尼提出地心说，认为地球是太阳系的中心
B.第谷根据他观测的数据，提出了万有引力定律
C.开普勒突破常规思维，提出行星的轨道是椭圆
D.牛顿利用扭秤实验测出了引力常数
6.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/60²
B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/60²
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6
D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60
7.我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日成功发射。量子卫星成功运行后，我国在世界上首次实现了卫星和地面之间的量子通信，构建了天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星在赤道平面上，如图所示。关与同步卫星于同步卫星和量子卫星，下列说法正确的是
A.同步卫星运行的周期大于量子卫星运行的周期
B.同步卫星运行的加速度大于量子卫星运行的加速度
C.同步卫星运行的线速度大于量子卫星运行的线速度
D.同步卫星运行的角速度大于量子卫星运行的角速度
8. “科学真是迷人”，天文学家已测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常量为G，忽略月球的自转，则月球的质量M为
A.gR2G B.GR2g C.4π2R3GT2 D.T2R34π2G
请阅读下述文字，完成第9题至第11题。
水流星是一项中国传统民间杂技艺术。杂技演员用一根绳子兜着两个碗，里面倒上水，迅速地旋转着做各种精彩表演，即使碗口朝下，碗里的水也不会洒出来。用可视为质点的小球替代水碗，可将水流星抽象为竖直平面内的圆周运动，轻质细绳长为L，重力加速度为g。
9.若在竖直面内表演水流星，则下列说法中正确的是
A.小球在最高点时的向心力一定等于重力
B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C.绳子越长，小球恰好通过最高点时的速度越大
D.小球质量越大，小球恰好通过最高点时的速度越大
高一物理试题 第2页 共8页10.小球通过最高点时，绳对小球的拉力F 与其速度的二次方 v²的关系图像如图所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列说法正确的是
A.利用该装置可以得出重力加速度 g=L/a
B.绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的v²-F|图线斜率更小
C.绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的v²-F图线斜率更小
D.绳长不变，用质量较小的球做实验，v²-F 图线与纵轴的交点坐标变小
11.如图所示，用轻杆替代轻绳，使小球在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是
A.小球在最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大
B.小球在最高点时的向心力一定大于重力
C.小球恰好到达最高点时的速度最小为 gL
D.小球到达最高点时的速度可以为零
请阅读下述文字，完成第12题至第14题。
如图，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k。质量为m的铁球由弹簧上端的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。
12.从小球接触弹簧到下落至最低点的过程，下列说法正确的是
A.刚接触弹簧时，小球达到最大速度
B.接触弹簧后，小球先做加速运动，再做减速运动
C.接触弹簧后，小球的加速度逐渐减小，到最低点时加速度最小
D.在最低点，小球的加速度大小为g，方向为竖直向上
13.从小球接触弹簧到下落至最低点的过程，能量变化情况是
A.小球的重力势能减小mgx，弹簧的弹性势能增大 mgx
B.小球的重力势能减小mgx，弹簧的弹性势能增大 mgh
C. 小球的动能减小mgx, 弹簧的弹性势能增大 mg(h+x)
D. 小球的动能减小mgh, 弹簧的弹性势能增大 mg(h+x)
14.弹簧弹力大小与形变量大小的关系如图所示，根据图像可以求出弹簧弹力做的功。在小球压缩弹簧的过程中，弹簧弹力逐渐增大，关于弹力做功，下列说法正确的是
A. 弹簧弹力做功kx²，弹性势能增加kx²
B. 弹簧弹力做功- kx², 弹性势能增加kx²/2
C. 弹簧弹力做功kx²/2, 弹性势能增加kx²
D. 弹簧弹力做功- kx²/2, 弹性势能增加kx²/2
高一物理试题 第3页 共 8页第二部分
本部分共7题，共58分。
15. (8分)
不同的研究小组采用不同的方法研究平抛运动的规律。
(1)某组同学用如右图所示装置研究平抛运动及其特点。他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时 B 球被松开。他观察到小球A、B同时落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，能够观察到小球A、B (选填“同时”、“不同时”)落地。为了使实验结论具有普遍性，该组同学还需进行的操作是 。
(2)另一组同学用如右图所示的装置进行实验。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端Q点水平飞出，落在水平放置的倾斜挡板 MN上，小球落在挡板上时会在坐标纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，重复以上操作，坐标纸上将留下该小球做平抛运动的一系列痕迹点。
①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是 。
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.挡板高度必须等间距变化
②某同学按正确的操作完成实验并描绘出小球平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置在硬板上的投影点 O为坐标原点建立xOy坐标系，如右图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证平抛运动的轨迹符合抛物线方程 y=ax²。
若坐标纸中每个小方格的边长为L，根据图中 M点的坐标值,可以求出 a= 。
高一物理试题 第4页 共8页16. (4分)
如图所示是探究向心力大小 F 与质量m、角速度ω及半径r之间关系的实验装置。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5分别随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间的等分格子与两个球所受的向心力成正比，那么：
(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法正确的是
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的转动半径为右边小球的2倍时，发现右边标尺露出的红白相间的等分格子为左边的2倍，那么，左边塔轮与右边塔轮转动的角速度大小之比为 。
17. (6分)
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)下列器材中，在本实验中需要使用的有 ；
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.螺旋测微器
(2)如下图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点 A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点 O的距离为x₀，B、C两点间的距离为x₁，C、D两点间的距离为x₂，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下 C 点时的重力势能减少量 ΔEₚ=,动能增加量 ΔEₖ= 。
高一物理试题第5页 共8页18.(9分)
如图甲所示，质量. m=1.0kg的物体静止在光滑水平地面上，从 t=0时起，受到水平力F作用，力F与时间t的关系如图乙所示，取向右为正方向，重力加速度， g=10m/s²。求:
(1)物体在前 2 s时间内运动的加速度大小a₁;
(2)物体在前 2s内运动的位移大小x₁；
(3)物体在第4s末的速度大小v。
19.(9分)
流体一般是指液体流、气体流等，质量具有连续性。水和空气是常见的流体。对于此类流体问题，可沿流速的方向选取一小段柱形流体(微元)作为研究对象。
(1)如图所示，环保人员在一次检查时发现，有一根管壁厚度不计的排污管正在向外排出大量污水。这根管道水平放置，排污管的直径为 D，管口到水面的高度为H，管口到污水落点的水平距离为x，忽略一切阻力，D≪H ，已知重力加速度为g，估算：
①污水从管口流出的速度 v；
②该管道排水的流量Q(即每秒钟排出污水的体积)。
(2)如图所示，风力发电机能将风能(即空气的动能)转化为电能，当风吹过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮通过主轴连接齿轮箱带动发电机发电。已知某风力发电机接收风能的有效面积为S，空气密度为ρ，当地风速为v，风能转化为电能的效率为η,求:
①在时间△t内经过有效面积S的空气的体积△V；
②该风力发电机发电的平均功率 P。
高一物理试题 第6页 共8页20.(10分)
篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180cm的高度自由落下，反弹高度在125cm至140cm之间即表示篮球气压正常。
某次检测中，运动员使篮球从距水平地面高度为 h₁=1.8m处由静止自由落下，反弹高度为 h₂=1.25m。设篮球始终在竖直方向做一维运动，已知篮球质量为 m=0.60kg,重力加速度 g=10m/s²,不计空气阻力。
(1)求此次碰撞过程中篮球损失的机械能△E；
(2)篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小，设篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。若使篮球从距地面 h₃=1m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1m。求拍球过程中人对篮球做的功W；
(3)在实际拍球过程中，篮球上升到某高度时，手就会接触篮球并对球施加一个向下的阻力F₁，球和手一起运动距离s后上升到最高点。然后手对球施加向下的动力 F₂,通过相同的距离s后，篮球与手分开。手对球的两次作用力均视为恒力，拍球过程中篮球距离地面的最大高度相同。通过分析比较 F₁、F₂大小关系。
高一物理试题 第7页 共8页21. (12分)
在研究某些复杂的曲线运动时，可以采用运动的合成与分解的方法。
在水平面内建立xOy坐标系，以点 O为坐标原点。从 t=0开始，质量为 m=2.0kg的滑块从坐标原点O 出发，初速度 v₀=4m/s,方向为x轴正方向。
(1)从 t=0开始，若滑块受到沿x轴负方向的水平恒力 F₁作用， F₁=4.0N。求:
a.滑块沿x轴正方向运动的最大距离 xm；
b.滑块回到坐标原点的时间t；
(2) 从 t=0开始，除 F₁外，滑块同时还受到沿y轴正方向的恒力 F₂的作用， F₂=3.0N。
a.在右图所示的坐标系内定性画出滑块的运动轨迹，并标明关键坐标；
b.求运动过程中滑块的最小速率 v。
高一物理试题 第8页 共8页石景山区 2023-2024 学年第二学期高一期末
物理试卷答案及评分参考
第一部分共14题，每题3分，共42分。
第二部分共7题，共58分。
15. (8分) (1) 同时 (2分) ; 改变高度进行实验(2分)
(2) AC (2分); 156(2分)
16. (4分) (1) A(2分) ; (2) 1:2 (2分)
17. (6分) (1) B(2分); 2mgx₀+x₁(2分); 12mx1+x22T2 (2分)
18. (9分)
(1)由牛顿运动定律 F₁=ma; 前2s内 F₁=2N,解得 a₁=2m/s² (3分)
(2)由运动学规律 x1=12a1t12; 解得 x₁=4m (3分)
(3)2s后物体向前做匀减速运动， F₂=1N,加速度 a2=F2m=1m/s2
由运动学规律 v=a₁t₁-a₂t₂=2m/s (3分)
19. (9分)
(1)① 在水流中取一小段水柱，视为微元，该微元做平抛运动
由 x=vtH=12gt2 解得 v=xg2H (3分)
②水管横截面积为S，流量 Q=VΔt=SvΔtΔt=πD2x4g2H (2分)
(2) ① 空气柱的体积 △V=Sv△t (2分)
② △t内风力发电机接收的风能 Ek=12Δmv2 其中△m=ρSv△t发电的平均功率 P=ηEkΔt=12ηρSv3 (2分)
高一物理试题评分参考 第1页 共2页1
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A
C
A
B
C
B
A
A
C
B
D
B
D
D
20. (10分)
(1)篮球与地面碰撞时损失的机械能 ΔE=mgh₁-mgh₂=3.3J (2分)
(2)篮球与地面碰撞前、后瞬间的动能比值为 k=Ek1Ek2=mgh1mgh2
对篮球下落过程，根据动能定理有 W+mgh₃=Eₖ₁-0
对篮球上升过程，根据动能定理有 -mgh₃=0-Eₖ₂
联立解得 W=2.64J (4分)
(3)设篮球距离地面的最大高度为h，与地面碰撞前、后瞬间的动能分别为 Eₖ、E'ₖ,
对篮球上升过程，根据动能定理有 -F₁s-mgh=0-E'ₖ
对篮球下落过程，根据动能定理有 F₂s+mgh=Eₖ-0
由题意可知 Eₖ>E'ₖ 可得 F₂>F₁ (4分)
21. (12分)
(1)a.物体沿x轴正方向先做匀减速运动，减速为零后沿x轴负方向做匀加速运动， ax=F1m=2m/s2 最大距离 xm=v022ax=4m (2分)
b.减速时间 t1=νax=2s, 返回原点的时间 t=2t₁=4s (2分)
(2)a.物体沿y轴正方向做匀加速直线运动， ay=F2m=1.5m/s2x方向速度为零时，物体沿y轴正方向运动 y1=12ayt12=3m物体再次回到y轴时，沿y轴正方向运动的距离 ym=12ayt2=12m,运动轨迹如右图所示 (4分)
b.物体沿x轴正方向做匀变速直线运动 vₓ=v₀-aₓt
物体沿y轴正方向做匀加速直线运动 vy=ayt
根据运动的合成与分解 vt2=vx2+vy2
带入数据，化简可得 vt2=254t2-16t+16
可知 t=1.28s时物体速度最小, v=2.4m/s (4分)
高一物理试题评分参考 第2页 共2页
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