物理-宁夏银川一中2023-2024学年度（下）高一期末考试

这是一份物理-宁夏银川一中2023-2024学年度（下）高一期末考试，共6页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

命题教师：
一、单选题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个符合要求)
1．“细雨斜风作晓寒，淡烟疏柳媚晴滩”是宋代文学家苏轼描写早春游山时沿途景观的诗句。
有一雨滴从静止开始自由下落一段时间后，进入如图所示的斜风区并下落一段时间，然
后又进入无风区继续运动直至落地，若雨滴受到的阻力可忽略不计，则下图中最接近雨
滴真实运动轨迹的是
A． B． C． D．
2．如图所示，小物块位于斜面光滑的斜面体上，斜面体位于光滑水平地面上，在小物块沿
斜面下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做负功
C．与接触面不垂直，做功为零
D．与接触面不垂直，做正功
3．如图所示，质量为的物块置于粗糙水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为，在
大小为与水平面夹角为的拉力作用下通过了距离。重力加速度用表示。这一过
程中拉力对物块做功为
A．
B．
C．
D．
4．如图甲所示，轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5 kg的物块相连，弹簧处于
原长状态，物块静止，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。以物块所在处为原点，水平
向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如
图乙所示。物块运动至x=0.4 m处时速度为零，重力加速度g取10 m/s2，则此过程弹簧
弹性势能增量为
A．3.1 J
B．3.5 J
C．1.8 J
D．2.0 J
5．近年来，随着智能手机的普及，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，人
们对手机的依赖性也越强，有些人甚至喜欢躺着看手机，经常出现手机滑落砸到眼睛的
情况。如图所示，若一部质量的手机，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，取重力加速度
，下列分析正确的是
A．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B．手机对眼睛的作用力大小约为
C．全过程手机重力的冲量大小约为
D．全过程手机动量的变化量大小约为
6．如图所示，某同学想用卷尺粗略测定码头上自由停泊小船的质量，
他进行了如下操作：首先他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，
而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离，然后用卷尺测出
船长已知他自身的质量为，则渔船的质量为
A．B．
C．D．
7．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的水平公路上行驶，设汽车受到的阻力大小不变，
若汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车速率为v2（v1＞v2）时，汽车加速度的大小是
A． B． C． D．
8．如图所示，一辆货车利用跨过光滑轻质定滑轮的轻质不可伸长
的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为
m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置
时，货箱速度为v，连接货车的缆绳与水平方向夹角为θ，
重力加速度为g，下列说法正确的是
A．货车的速度等于vcsθB．货物处于失重状态
C．缆绳中的拉力FT大于m0+mgD．货车对地面的压力大于货车的重力
9．“打水漂”是一种常见的娱乐活动，一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出，水平方向
运动距离l后与水面第一次接触，以后薄铁片会反复在水面上弹跳前进，如图所示。假
设薄铁片和水面每次接触后，在水平方向，速度不变，而在竖直方向，速度方向相反，
大小变为接触前瞬间的，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则
A．薄铁片抛出的初速度大小为
B．薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C．薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D．薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
10．如图所示，两个34圆弧轨道竖直固定在水平地面上，半径均为R，a轨道由金属凹槽制成，b轨道由金属圆管制成(圆管内径远小于R)，均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B(直径略小于圆管内径)由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，两小球均可视为质点，下列说法中正确的是
A．若hA=hB≥2R，两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若hA=hB=32R，两小球沿轨道上升的最大高度均为32R
C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞
出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，hA的最小值为52R，B小球在hB>2R的任何高度释放均可
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
11．如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有质量分别为1 kg和2 kg的小球A和B，且两球之间用一根长L=0.3 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.3 m。现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，重力加速度g取10 m/s2。则下列说法中正确的是
A．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，小球
A机械能守恒
B．在B球进入水平圆管前，小球A机械能守恒
C．两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为7 m/s
D．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，轻杆对B球做功-1 J
12．两个小球A、B在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是mA=4kg，
mB=2kg，A的速度vA=3m/s（设为正），B的速度vB=−3m/s，则它们发生一维碰撞后，其速度可能分别为
A．+4m/s和−5m/sB．均为+1m/s
C．+2m/s和−1m/sD．−1m/s和+5m/s
13．跳跳杆玩具广受孩子们的喜爱。跳跳杆底部装有一根弹簧，某次小明从最低点弹起，以小明运动的最低点为坐标原点，竖直向上为x轴正方向，小明与杆整体的动能与其位置坐标的关系如图所示，图像0～x1之间为曲线，x2为其最高点，x3～x4为直线，已知小明和杆的总质量为m，忽略弹簧质量和空气阻力的影响，重力加速度为。下列说法正确的是
A．小明和杆的最大加速度a=g
B．弹簧的劲度系数
C．在x1处的速度为
D．在x1处的弹性势能为
14．拨浪鼓是一种小型的儿童玩具，其简化的模型如图所示。拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于手柄对称的左右两侧位置固定有长度分别为和的两根不可伸长的轻质细绳，两细绳的另一端分别系有质量相同的小球甲、乙。保持手柄竖直匀速转动，使得两球均在水平面内匀速转动，连接甲、乙的细绳与竖直方向的夹角分别为和。若，则
A．甲球运动的周期等于乙球运动的周期
B．甲球运动的线速度大小等于乙球的线速度大小
C．甲球所受绳子的拉力大小大于乙球所受绳子的拉力大小
D．甲球的向心加速度大小小于乙球的向心加速度大小
15．在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度竖直上抛一小球，小球在空中运动时的图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是
A．星球P和星球Q的质量之比为
B．星球P和星球Q的密度之比为
C．星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为
D．星球P和星球Q的近地卫星周期之比为
三、非选择题（本题共6小题，共50分．考生根据要求作答）
16．（8分）
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题：
（1）关于本实验，下列说法中正确的是（ ）；
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点间的距离，点间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J；（结果均保留两位小数）
（3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因主要是 。
17．（8分）
如图为“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的小球1和2质量分别为、，直径分别为、，在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。
（1）本实验需要的测量仪器或工具是 。
A．秒表 B．天平（带砝码） C．刻度尺 D．弹簧测力计
（2）小球1和2的质量应满足 ，直径应满足 （选填“＞”“＝”或“＜”）
（3）实验必须满足的条件是 。
A．斜槽轨道末端切线水平
B．斜槽轨道应尽量光滑以减小误差
C．入射球和被碰球质量相等
D．入射球每次从轨道的不同位置由静止释放
（4）某次实验中得出的落点情况如图所示，在实验误差允许的围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为 。（用、、、、表示）
18．（6分）
开普勒用二十年的时间研究第谷的行星观测数据，发表了开普勒三大定律。在研究行星绕太阳运动的规律时，将行星轨道简化为一半径为的圆轨道。
（1）如图所示，设行星与太阳的连线在一段非常非常小的时间内，扫过的扇形面积为。求行星绕太阳运动的线速度的大小，并结合开普勒第二定律证明行星做匀速圆周运动；（提示：）
（2）请结合开普勒第三定律、牛顿运动定律，证明太阳
对行星的引力与行星轨道半径的平方成反比。
19．（8分）
如图所示，a，b两点距地面的高度分别为H和2H，从a、b两点分别水平抛出小球A、B，其水平射程之比为x1:x2=3:2，试求两个小球运动轨迹的交点c距地面的高度。
20．(8分)
如图所示，一质量m2＝0.25 kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3＝0.2 kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ＝0.4，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1＝0.05 kg的子弹以水平速度v0＝12 eq \r(3) m/s射中小车左端，并留在车中．子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，重力加速度g取10 m/s2求：
(1)最后小物体与小车的共同速度为多少？
(2)小车的最小长度应为多少？
21．(12分)
由弧形轨道、圆轨道(轨道底端B略错开，图中未画出)、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置如图所示。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧(右端固定)，圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m=2 kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道高H=0.6 m处静止释放。已知圆轨道半径R=0.1 m，水平轨道长LAC=1.0 m，滑块与AC间的动摩擦因数μ=0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小；
(2)轻弹簧获得的最大弹性势能；
(3)若H=0.4 m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。
2024年高一下学期期末物理试题参考答案
1-10为单选题，每题3分，11-15为多选题，每题4分
16．（8分）
(1)AB
(2) 8.00 8.25
(3) 重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力
17．（8分）
（1） BC/CB
（2）> =
（3）A
（4）
18．（6分）
【答案】（1）2∆Sr∆t，证明见解析；（2）证明见解析
【详解】（1）根据扇形面积公式可得时间内行星扫过的扇形面积满足
解得
根据开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，即为常量，则行星绕太阳运动的线速度的大小也为常量，所以行星做匀速圆周运动。
（2）设行星质量为m，根据题意可知行星的圆周运动由太阳对行星的引力F提供向心力，则根据牛顿第二定律有
根据开普勒第三定律可得
即
联立以上两式可得
其中为常量，则太阳对行星的引力F与行星轨道半径r的平方成反比。
（8分）
答案：h=57H
解析：设c点离地高度为h，a、c间的水平距离为x，根据平抛运动的规律，
对A球有 x=v1t1 H−h=12gt12
对B球有 x=v2t2 H−h=12gt22
对A球平抛运动全过程有 x1=v1t H=12gt2
对B球平抛运动全过程有x2=v2t' H=12gt'2
联立得h=57H
20.(8分)
答案：(1) eq \f(6\r(3),5) m/s (2)0.9 m
解析：(1)子弹与车相互作用时间很短，对小车与子弹构成的系统，根据动量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v1
对子弹、小车与小物体构成的系统，根据动量守恒定律有
(m1＋m2)v1＝(m1＋m2＋m3)v2
解得v2＝ eq \f(6\r(3),5) m/s
(2)根据能量守恒定律有μm3gL＝ eq \f(1,2) (m1＋m2)v－ eq \f(1,2) (m1＋m2＋m3)v
解得L＝0.9 m．
21.(12分)
答案 (1)100 N (2)8 J (3)0.5 m≤L≤1 m
解析 (1)从静止释放到第一次滑至圆轨道最高点过程，由动能定理有mgH-μmgLAB-mg×2R=12mv2-0
在圆轨道最高点，由牛顿第二定律有mg+FN=mv2R
解得FN=100 N
由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力大小为100 N；
(2)弹簧第一次压缩且滑块速度为零时弹性势能有最大值，由能量守恒有Ep=mgH-μmgLAC
解得Ep=8 J
(3)①若滑块恰好到达圆轨道的最高点，有mg=mv02R
从开始到圆轨道最高点，由动能定理有
mg(H-2R)-μmgs1=12mv02-0
解得s1=0.75 m
由于LBC=LAC-s1
要使滑块不脱离轨道，BC之间的距离应该满足LBC≥0.25 m
②若滑块刚好到达圆轨道的圆心等高处，此时的速度为零，由动能定理有mg(H-R)-μmgs2=0
解得s2=1.5 m
s2=1.5 m=1 m+0.5 m
由于L'BC=s2-LAC
即反弹时恰好上到圆心等高处，如果反弹距离更大，则上升的高度更小，更不容易脱离轨道，
所以L'BC≥0.5 m
考虑到AC的总长度等于1 m，所以L'BC≤1 m
结合①②两种情况，符合条件的BC长度L为0.5 m≤L≤1 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
B
B
A
B
C
D
C
C
D
BC
BD
BD
AD
BD