河北省雄安新区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷（解析版）

这是一份河北省雄安新区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容， 如图所示，一质量为0， 一喜欢打乒乓球的同学发现等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册，选择性必修第一册第一章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 金星和地球沿各自的椭圆轨道绕太阳运动，根据开普勒行星运动的规律，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳位于两个椭圆轨道的正中心
B. 地球的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
C. 在相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
D. 金星与地球的公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方
【答案】D
【解析】A．太阳位于椭圆的一个焦点，而非正中心，A错误；
B．地球的运动方向沿轨道切线，仅当处于近日点或远日点时与连线垂直，B错误；
C．开普勒第二定律仅适用于同一行星。在相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积，C错误；
D．根据开普勒第三定律
解得，D正确。
故选D。
2. 当自然灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品，不计空气阻力，急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】急救用品离开无人机后在空中做平抛运动，由x=v0t可知x与t成正比。
故选B。
3. 某同学（视为质点）沿一直径为d的圆形跑道运动，从M点第一次运动到N点的时间为t，O为圆形跑道的圆心，运动过程中该同学的速度大小不变，下列说法正确的是（ ）
A. 该同学的角速度大小为B. 该同学的角速度大小为
C. 该同学的线速度大小为D. 该同学的线速度大小为
【答案】C
【解析】A．周期为
该同学的角速度大小为，AB错误；
CD．该同学的线速度大小为，C正确，D错误。
故选C。
4. 一个爆竹竖直升空后某时刻到达最高点，爆炸后分为质量不同的两块，且两块质量之比为3∶2，爆炸后瞬间，质量较大的一块的速度大小为6m/s，则此时另一块的速度大小为（ ）
A 9m/sB. 6m/sC. 4.5m/sD. 4m/s
【答案】A
【解析】爆竹在最高点速度为零，爆炸瞬间，系统动量守恒。设质量较大的碎块质量为3m，速度为6m/s；另一块质量为2m，速度为v，根据动量守恒定律有
解得
速度大小为9m/s，方向与质量较大的碎块相反。
故选A。
5. 如图所示，一质量为0.5kg的小球（视为质点），用长为1.3m的轻质细绳悬挂在天花板上处于静止状态，现用大小为3N的水平恒力F拉小球，取重力加速度大小，不计空气阻力，当小球的水平位移大小为0.5m时，小球的速度大小为（ ）
A. 1m/sB. m/sC. 2m/sD. m/s
【答案】C
【解析】根据动能定理可得，
解得
6. 如图所示，某配送机器人作为新一代配送工具，最多配备20个取货箱，可以做到自动规避道路障碍与往来行人车辆，该配送机器人的质量为300kg，最大承载质量为200kg，在平直路面上行驶时，该配送机器人受到的阻力为其所受总重力的，满载时机器人的最大速度为18km/h，取重力加速度大小，该机器人的额定功率恒定不变，该机器人在配送货物的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 机器人的额定功率为5kW
B. 满载时机器人的最大速度大于空载时机器人的最大速度
C 满载时机器人以额定功率启动，经过1.25s达到最大速度
D. 载货越多，机器人的运动状态越难改变
【答案】D
【解析】A．该配送机器人满载情况下达到最大时速时功率约为
故A错误；
B．该机器人的额定功率恒定不变，则空载时最大时速为
故满载时机器人的最大速度小于空载时机器人的最大速度故B错误；
C．满载时机器人以额定功率启动，根据动能定理可得,
解得
故C错误；
D．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变，故D正确。
故选D。
7. 星期天的上午，小聪约小明进行投篮训练。两人练习定点投篮，篮球（视为质点）均从同一位置出手，两人投出的篮球均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小明投出的篮球击中篮板时的速度较小
B. 小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等
C. 小明投出的篮球在空中运动的时间较长
D. 小明投出的篮球在空中运动的速度变化较快
【答案】B
【解析】AC．将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，小聪运动过程高度较大，所以运动时间较长，平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，由
可知，小聪运动过程运动时间较长，则小聪运动过程速度的水平分量较小，则小明抛出撞在篮板上的速度更大，故AC错误；
B．水平速度小明大，竖直速度小聪大，根据速度的合成可知，投出球时的速度大小关系不能确定，故小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等，故B正确；
D．篮球在竖直方向上做自由落体运动，故二者投出的篮球在空中运动的速度变化快慢相同，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为3m的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m的小球A以大小为v0的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B的最大速度为
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. 两小球的速度大小可能同时都为
D. 从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，弹簧对小球A、B的冲量相同
【答案】BC
【解析】A．A与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧向右推动B，B的速度增加，故B速度达到最大时，A恰好与弹簧分离，以向右为正，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得，，A错误；
BC．当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，此时A、B共速，由动量守恒定律有
由能量守恒定律
解得，，BC正确；
D．从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，以向右正，由动量定理对A有
对B有，D错误。
故选BC。
9. 北京时间2023年5月30日18时22分，翘盼已久的“神舟十五号”航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的“神舟十六号”航天员乘组入驻“天宫”。若空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G，地球半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为B. 地球的密度为
C. 空间站运行的向心加速度大小为D. 空间站运行的线速度大小为
【答案】BD
【解析】A．设地球的质量为，空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有
解得地球的质量为，故A错误；
B．根据题意可知地球的体积为
所以地球的密度为，故B正确；
C．根据向心加速度与周期的关系式可知，空间站运行的向心加速度大小为，故C错误；
D．根据线速度与周期的关系式可知，空间站运行的线速度大小为，故D正确。
故选BD。
10. 一喜欢打乒乓球的同学发现：乒乓球从手中由静止释放，与水平地面碰撞后，从地面上弹起时的高度与空气阻力有关。一质量为2.8g的乒乓球某次从距水平地面的高度为1.6m处由静止释放后，第一次弹起后上升的最大高度为1.2m，球在运动过程中所受空气阻力大小不变，与地面发生碰撞时速度反向但大小不变，取重力加速度大小g=10m/s2，则该乒乓球下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 乒乓球所受空气阻力大小为
B. 乒乓球下落时的加速度大小为6m/s2
C. 从乒乓球释放到停在地面上通过的总路程为11.2m
D. 从乒乓球释放到第一次下落到地面的时间为s
【答案】AC
【解析】A．乒乓球落下到弹起的过程中，由动能定理
可得乒乓球所受空气阻力大小为
故A正确；
BD．由牛顿第二定律，乒乓球下落时
可得乒乓球下落时的加速度大小为
由匀加速直线运动规律
可得从乒乓球释放到第一次下落到地面的时间为
故B、D错误；
C．从乒乓球释放到停在地面上由动能定理
可得乒乓球通过的总路程为
故C正确。
故选AC
三、非选择题：共54分。
11. 如图所示，某同学利用气垫导轨装置做验证动量守恒定律的实验。质量为m2的滑块2静止在水平气垫导轨上，光电门②在滑块2的左侧，质量为m1的滑块1从光电门①的右侧向左运动，穿过光电门①与滑块2发生碰撞（时间极短），随后两个滑块分离并依次穿过光电门②，滑块2与导轨左端相碰并被粘接条粘住，待滑块1穿过光电门②后用手使它停住，两个滑块上固定的遮光条宽度相同，数字计时器分别记录下滑块1通过光电门①的时间、滑块2和滑块1依次通过光电门②的时间和。本实验中两个滑块的质量大小关系应为m1__________（填“>”“=”或“