内蒙古自治区赤峰市第四中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试卷（Word版附解析）

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第Ⅰ卷（选择题共 52 分）
一、单项选择题（本题有 9 小题。每小题 4 分，共 36 分）
1. 一条船沿垂直河岸的方向航行，它在静水中航行速度大小一定，当船行驶到河中心时，河水流速突然增
大，关于此船渡河过程，下列说法错误的是（ ）
A. 渡河时间增大 B. 船的速度增大
C. 渡河通过的路程增大 D. 渡河通过的路程比位移大
【答案】A
【解析】
【详解】A．一条船沿垂直河岸的方向航行，渡河时间为
当船行驶到河中心时，河水流速突然增大，则渡河时间不变，故 A 错误，满足题意要求；
B．船的速度为
河水流速增大，则船的速度增大，故 B 正确，不满足题意要求；
CD．由于河水流速增大，则船沿河岸方向的位移增大，则渡河通过的路程增大；河水流速后，船的合速度
方向发生变化，所以河通过的路程比位移大，故 CD 正确，不满足题意要求。
故选 A。
2. 如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水
平方向的夹角φ满足 ( )
A. tanφ＝sinθ B. tanφ＝csθ
C. tanφ＝tanθ D. tanφ＝2tanθ
【答案】D
【解析】
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【详解】竖直速度与水平速度之比为
竖直位移与水平位移之比为
故
tanφ=2tanθ
故选 D．
3. 宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高 h 处释放，经时间 t 后落到月球表面（设月
球半径为 R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】月球表面的重力加速度为
由于
解得飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为
故选 B。
4. “黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，在“黑洞”引力作用范围内，任何物体都不
能脱离它的束缚，甚至连光也不能射出。研究认为，在宇宙中存在的黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而
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形成的，假设银河系中心只有一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪一组数
据可以估算出该黑洞的质量（ ）
A. 太阳质量和运行速度
B. 太阳绕黑洞公转的周期和到“黑洞”的距离
C. 太阳质量和到“黑洞”的距离
D. 太阳运行速度和“黑洞”的半径
【答案】B
【解析】
【详解】ACD．根据万有引力提供向心力可得
可得
由于太阳质量被约去，知道太阳质量和运行速度，或者太阳质量和到“黑洞”的距离，或者太阳运行速度
和“黑洞”的半径，均无法估算出该黑洞的质量，故 ACD 错误；
B．根据万有引力提供向心力可得
可得
知道太阳绕黑洞公转的周期和到“黑洞”的距离，可以估算出该黑洞的质量，故 B 正确。
故选 B。
5. 2024 年 4 月 25 日，我国神舟 18 号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，接替神舟 17 号航天员乘组继
续在“天宫”空间站开展工作。若神舟 18 飞船与“天宫”空间站成功对接，则神舟 18 应该（ ）
A. 先让神舟 18 与空间站在同一轨道上，然后再对其加速，即可实现对接
B. 先让神舟 18 与空间站在同一轨道上，然后再对其减速，即可实现对接
C. 先让神舟 18 进入较低的轨道，然后再对其加速，即可实现对接
D. 先让神舟 18 进入较高的轨道，然后再对其加速，即可实现对接
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【答案】C
【解析】
【详解】A．先让神舟 18 与空间站在同一轨道上，然后再对其加速，则神舟 18 号载人飞船将做离心运动，
变轨到更高的轨道，无法实现对接，故 A 错误；
B．先让神舟 18 与空间站在同一轨道上，然后再对其减速，则神舟 18 号载人飞船将做近心运动，变轨到更
低的轨道，无法实现对接，故 B 错误；
C．先让神舟 18 进入较低的轨道，然后再对其加速，则神舟 18 号载人飞船将做离心运动，变轨到更高的轨
道，可以实现对接，故 C 正确；
D．先让神舟 18 进入较高的轨道，然后再对其加速，则神舟 18 号载人飞船将做离心运动，变轨到更高的轨
道，无法实现对接，故 D 错误。
故选 C。
6. 2024 年 4 月 26 日，神舟 18 和神舟 17 在天宫空间站会师，两个乘组经过短暂 工作交接，神舟 17 于 4
月 30 日顺利回家。假设神舟 17 原来和空间站一起在轨道Ⅰ上运动，经制动后进入椭圆轨道Ⅱ，然后再次
制动进入地球近地轨道Ⅲ，然后再进入地球大气层……直至最后安全降落。如图所示，Ⅰ、Ⅱ轨道相切于 P
点，Ⅱ、Ⅲ轨道相切于 Q 点，若神舟 17 在Ⅰ轨道上 P 点运行速度为 、在Ⅱ轨道上 P 点运行速度为 、
在Ⅱ轨道上 Q 点运行速度为 、Ⅲ轨道上 Q 点运行速度为 、则下列速大小关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
可得
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则有
由于从高轨道变轨到低轨道，需要 变轨处点火减速，则有
，
联立可得
故选 C。
7. 2024 年 5 月 1 日，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航母福建舰出海开展首次航行试验。福建舰的动
力系统有多台重型燃油锅炉，假设每台锅炉的额定功率均为 P，福建舰的阻力和速度成正比。当仅开动一台
锅炉时，福建舰的最大速度为 v，若要使其速度达到 2v，则需要开动锅炉的最少台数是（ ）
A. 2 台 B. 4 台 C. 6 台 D. 8 台
【答案】B
【解析】
【详解】福建舰的阻力和速度成正比，则有
当仅开动一台锅炉时，福建舰的最大速度为 v，则有
若要使其速度达到 2v，则有
解得
故选 B。
8. 如图所示，在匀加速向左运动的车厢中，一人用力向右推车厢，若人与车厢始终保持相对静止，则下列
结论正确的是（ ）
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A. 人对车厢做正功 B. 人对车厢做负功
C. 人对车厢不做功 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】在匀加速向左运动的车厢中，可知人的加速度向左，则车厢对人的作用力的水平分力向左，人对
车厢的作用力的水平分力向右，而车厢的运动方向向左，所以人对车厢做负功。
故选 B。
9. 如图所示， ，不计摩擦和空气阻力， 向下运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 的机械能增加 B. 的机械能守恒
C. 和 的总机械能减少 D. 减少的机械能等于 增加的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】AB． 向下运动过程中， 向上运动，绳子拉力对 做负功， 的机械能减少，绳子拉力对
做正功， 的机械能增加，故 AB 错误；
CD．以 和 为系统，由于不计摩擦和空气阻力，所以该系统只有重力做功， 和 的总机械能不变，
则 减少的机械能等于 增加的机械能，故 C 错误、D 正确。
故选 D。
二、多项选择题（本题有 4 小题。每小题 4 分，共 16 分，其中全对得 4 分，部分选对得 2 分，
多选或错选得 0 分）
10. 如图所示，小球自高为 H 的 A 点由静止开始沿光滑曲面下滑，到曲面底 B 处脱离曲面，B 处曲面的切
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线沿水平方向，B 的高度 。若其它条件不变只改变 h，则小球的水平射程 s 的变化情况是（ ）
A h 增大时，s 增大 B. h 增大时，s 减小
C. h 减小时，s 减小 D. h 减小时，s 增大
【答案】BC
【解析】
【详解】小球从 A 到 B 过程，根据机械能守恒可得
解得小球在 B 点速度大小
小球从 B 点抛出后做平抛运动，则有
，
联立解得
根据数学知识可知，当
s 有最大值，由于初始时 ，所以 h 增大或减小时，s 均减小。
故选 BC。
11. 根据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速
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度 v 的大小与该层至行星中心的距离 R，则以下判断中正确的是 （ ）
A. 若 v 与 R 成反比，则环是连续物
B. 若 v 与 R 成正比，则环是连续物
C. 若 v2 与 R 成正比，则环是卫星群
D. 若 v2 与 R 成反比，则环是卫星群
【答案】BD
【解析】
【详解】若是行星的一部分 则各层转动的角速度相等，根据 v=ωR 得：v∝R，故 A 错误，B 正确；若该层
是行星的卫星群，则向心力等于万有引力，根据 ，得 ：v2= ，故 C 错误，D 正确．故
选 BD．
【点睛】解决本题要知道若是行星的一部分，则各层转动的角速度相等，若该层是行星的卫星群，则根据
向心力等于万有引力求解．
12. 如图所示，质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数
都相同，物体滑到斜面底部 C 点时的动能分别为 Ek1 和 Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 W1 和
W2，则 （ ）
A. Ek1＞Ek2 B. Ek1＜Ek2 C. W1＝W2 D. W1 ＞W2
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】设斜面的倾角为θ，滑动摩擦力大小为
则物体克服摩擦力所做的功为
而 scsθ相同，所以克服摩擦力做功相等。根据动能定理得
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在 AC 斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在 AC 面上滑到底端的动能大于在 BC 面上滑到
底端的动能，即
故 AC 正确，BD 错误。
故选 AC。
13. 如图所示，小球在竖直向下的力 F 作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力 F 撤去，小球将向上弹起并离
开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中（ ）
A. 小球的动能先增大后减小
B. 小球在离开弹簧时动能最大
C. 小球动能最大时弹性势能为零
D. 小球动能减为零时，重力势能最大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．因为 F 的存在，所以弹簧被压缩，当撤去 F 时，弹簧要恢复原状，所以对球有向上的作用力，
并且弹力大于球的重力，所以小球做加速运动，动能增大，当弹簧的弹力等于重力时，速度达到最大，这
时小球没有离开弹簧，之后弹簧的弹力小于重力，或者为零（离开弹簧），所以小球做减速运动，即动能减
小，A 正确，B 错误；
C．小球在动能最大时，弹簧对小球的作用力不为零，所以弹性势能不为零，C 错误；
D．当小球的动能减小到零时，即速度为零时，小球到达最高点，重力势能最大，D 正确。
故选 AD。
第Ⅱ卷（非选择题共 48 分）
三、非选择题（共 4 小题，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要
的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中
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必须明确写出数值和单位）
14. 在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示
的实验装置。
（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该
采取的措施是________。（填选项前的字母）
A．保证钩码的质量远小于小车的质量
B．选取打点计时器所打的第 1 点与第 2 点间的距离约为 2 mm 的纸带来处理数据
C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力
D．必须先接通电源再释放小车
（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中 A、B、C、D、E、F 是连续的六个计数点，相邻计数点间
的时间间隔为 T，相关计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为 M，钩码的总质量为 m.从打 B 点
到打 E 点的过程中，合力对小车做的功是________，小车动能的增加量是____________________________
（用题中和图中的物理量符号表示）。
【答案】 ① AC ②. mgs ③.
【解析】
【详解】（1）[1]小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需
要平衡摩擦力； 设绳子上拉力为 ，对小车根据牛顿第二定律有
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钩码有
解得
由此可知当 时，钩码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故适当垫高长木板右端，以平衡摩
擦力，使钩码的质量远小于小车的质量。先接通电源再释放小车是打点计时器实验的正确做法，对减小本
题中的实验误差无影响。若纸带的第 1 点与第 2 点间的距离约为 2 mm，则此时小车的加速度就接近重力加
速度了，此时钩码的质量已经远大于小车的质量了；故选 AC。
（2）[2]把钩码的重力当做合外力，则从 到 点合外力做功为 。
[3]利用中点时刻的速度等于平均速度可求得
小车动能的增量是
15. 如图所示，两个星球 A 和 B 在万有引力作用下都绕 O 点做匀速圆周运动，这样的系统称为双星系统，
已知星球 A 和 B 的距离为 L。A、B 和 O 点三者始终共线，A 和 B 分别在 O 点的两侧，引力常量为 G，星
球 A 的质量为 ，星球 A 的轨道半径为 ，两星球均可视为质点。求：
（1）星球 B 的质量 ；
（2）两星球做圆周运动的周期 T。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
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【详解】（1）设星球 B 的质量为 ，轨道半径为 ，两星球做圆周运动的周期为 T，由题意有
万有引力提供向心力，则有
，
联立解得星球 B 的质量为
（2）由（1）问可得两星球做圆周运动的周期为
16. 汽车发动机的功率为 60 kW，若其总质量为 5 t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为 5.0×103N，试
求：
（1）汽车所能达到的最大速度．
（2）若汽车以 0.5 m/s2 的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间．
【答案】(1)12m/s；(2)16s
【解析】
【详解】（1）当汽车达最大速度时，由于汽车做匀速运动，牵引力等于阻力，其 a=0，合外力为零，即有
P0=Fvm=Ffvm
则最大速度为
（2）由牛顿第二定律得：
F﹣Ff=ma
则匀加速的牵引力为：
F=Ff+ma=（5×103+5×103×0.5）N=7.5×103N
由 P0=Fv 得匀加速过程的最大速度为：
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由 v=at 可得：这一过程维持的时间为：
17. 如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道 ABC，其半径 R=0.5m，轨道在 C 处与水平地面相
切，在 C 处放一小物块，给它一水平向左的初速度 v0=5m/s，结果它沿 CBA 运动，通过 A 点，最后落在水
平地面上的 D 点，求 C、D 间的距离 x。（取重力加速度 g=10m/s2）
【答案】1m
【解析】
【详解】设小物块的质量为 m，过 A 处时的速度为 v，由 A 到 D 经历的时间为 t，由机械能守恒可得：
mv02= mv2+2mgR
由平抛运动的规律可知
2R= gt2，x=vt
联立解得得
x=1m
CD 间的距离为 1m
18. 如图所示，质量 的小球从距地面高 处自由下落。到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆
形槽壁运动，半圆槽半径 。小球到达槽最低点时的速率为 10m/s，并继续沿槽壁运动直至从槽左
端边缘飞出，竖直上升，落下后恰好又沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出，竖直上升、落下，如此反复几
次。设摩擦力大小恒定不变， 。求：
（1）小球第一次离槽上升的高度 h；
（2）小球最多能飞出槽外几次？
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【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）设小球在半圆槽内运动时克服阻力做功为 ，从小球刚开始下落到最低点过程，根据动能定
理可得
解得
从小球刚开始下落到第一次上升 h 过程，根据动能定理可得
得
（2）设小球能飞出槽外 n 次，全程由动能定理有得
解得
则小球最多能飞出槽外 6 次。
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