内蒙古自治区通辽市第一中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题（原卷版+解析版）

这是一份内蒙古自治区通辽市第一中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题（原卷版+解析版），文件包含内蒙古自治区通辽市第一中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题原卷版docx、内蒙古自治区通辽市第一中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号涂写在答题卡上。本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．做选择题时，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。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项是符合题目要求。
1. 某片树叶从空中飘落的轨迹为曲线。则该树叶（ ）
A. 速度在不断变化B. 一定在做匀变速运动
C. 所受的合力一定保持不变D. 加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上
【答案】A
【解析】
【详解】A．树叶从空中飘落的轨迹为曲线，则速度的方向不断改变，速度不断变化，故A正确；
BC．若树叶做匀变速曲线运动，此时合力与加速度不变，所以树叶可能做匀变速运动，故BC错误；
D．雪花的运动轨迹为曲线，合力与速度方向不共线，即加速度方向与速度方向不在同一直线上，故D错误；
故选A。
2. 某市进行防溺水安全演练，消防员计划以一定的速度驾驶皮艇用最短时间救援被困于礁石上的人员，如图所示，假设河中各处水流速度相等，下列关于救援时皮艇头部指向的说法正确的是（ ）
A. 应在河岸A处沿v1方向进行救援
B. 应在河岸A处沿v2方向进行救援
C. 应在河岸B处沿v3方向进行救援
D. 应在河岸B处沿v4方向进行救援
【答案】A
【解析】
【详解】若救援所用时间最短，则消防员的速度应与河岸垂直，且出发点应位于礁石上游。
故选A。
3. 如图，某教室墙上窗户在外力作用下绕铀转动，窗户上A、B两点到轴距离之比为3∶1，则（ ）
A. A、B两点转动的角速度大小之比为3∶1
B. A、B两点转动的线速度大小之比为1∶1
C. A、B两点转动的周期之比为1∶3
D. A、B两点的向心加速度大小之比为3∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A、B两点同轴转动，则角速度和周期均相等，根据
可得A、B两点转动的线速度大小之比为
根据
可得A、B两点的向心加速度大小之比为
故选D。
4. 2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射场发射。次日凌晨，“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱。对接后，“天舟七号”与空间站组成组合体，运行在离地高度约为的圆形轨道上，已知地球同步卫星距赤道的高度约为，则下列说法正确的是（ ）
A. 组合体运行周期小于
B. 组合体中宇航员可以使用托盘天平测量物体质量
C. 组合体绕行速度小于同步卫星的速度
D. 若组合体运行周期为T，引力常量为G，则地球的平均密度为
【答案】A
【解析】
【详解】AC．根据万有引力提供向心力可得
可得
，
由于组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以组合体运行周期小于，组合体绕行速度大于同步卫星的速度，故A正确，C错误；
B．由于组合体处于完全失重状态，所以组合体中宇航员不可以使用托盘天平测量物体质量，故B错误；
D．设地球半径为，组合体轨道半径为，若组合体运行周期为T，引力常量为G，则有
又
联立可得地球的平均密度为
故D错误。
故选A。
5. 将一小球从距水平地面某一高处由静止释放（），不计空气阻力，以水平地面为零势能面。下列关于小球在空中运动时的位移大小x、速度大小v、动能和重力势能随运动时间t变化的关系图线正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球从距水平地面某一高处由静止释放，不计空气阻力，可知小球做自由落体运动，由自由落体运动的位移时间关系可得，小球在空中运动时的位移大小为
可知小球在空中运动时的位移大小与时间的平方成正比，可知位移与时间成二次函数关系，则图像应是抛物线，A错误；
B．由自由落体运动的速度时间公式可知，速度与时间成正比，则有图像应是一条过原点的倾斜直线，其图像斜率是，B错误；
C．由动能公式可得，动能与时间的关系
可知图像应是过原点开口向上一条抛物线，C正确；
D．以水平地面是零势能面，可知小球开始下落时的重力势能最大，设为
随时间的增大，下落的高度增大，则重力势能减小，可得
可知重力势能与时间不是一次函数关系，D错误。
故选C。
6. 如图所示，“水火箭”又称气压式喷水火箭，由饮料瓶、装入瓶内的水及高压气体组成。在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间内，以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的水。取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. “水火箭”的动力来源于火箭外的空气对它的推力
B. “水火箭”喷出水的过程内力远大于外力，所以系统机械能守恒
C. “水火箭”获得的最大速度为
D. “水火箭”受到的平均升力为
【答案】C
【解析】
【详解】A．火箭的动力来源于火箭喷出的水对它的推力，故A错误；
B．水喷出的过程中，火箭内的水做功，火箭及水的系统的机械能不守恒，故B错误；
C．取向上为正方向，根据动量守恒定律可得
（M-m）vm=mv0
解得
故C正确；
D．上升过程中，取向上为正方向，对火箭根据动量定理可得
解得“水火箭”受到的平均升力为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量也为m的小球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为
B. 小球运动到最低点时的速度大小为
C. 小球运动到最低点时速度大小为
D. 小球C第一次到达轻杆左侧最高处的高度与释放高度相同
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．设小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，小球的水平位移大小为x1，木块A的位移大小为x2，小球运动到最低点时的速度大小为vC，A、B的速度为vA；小球由静止释放在向下摆动的过程中，对A有拉力，使得A、B之间有弹力，A、B不会分离，当C运动到最低点时，A、B间弹力为零，A、B将要分离，A、B分离时速度相等，A、B、C系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，由系统水平方向动量守恒得
则
由几何关系得
由机械能守恒定律得
解得
，，
故AC错误，B正确；
D．小球C从最低处向左运动上升时，A、B分离，A开始做减速运动，B在光滑的水平面上做匀速直线运动，具有一定的动能，由系统机械能守恒知，C第一次到达轻杆左侧最高处时，重力势能小于刚开始时静止释放C球的重力势能，即C第一次到达轻杆左侧最高处的高度比释放高度要低，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. 一只鸟在距水面20m的上空以5.0m/s的速度水平飞行。突然，它叼着的一条0.1kg的鱼从口中掉落。不计空气阻力（取g=10m/s2），则（ ）
A. 鱼从脱离到落至水面所用的时间为4.0s
B. 鱼从脱离到落至水面所用的时间为2.0s
C. 鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小是10m
D. 鱼撞击水面速度大小是5.0m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】鱼从口中掉落后做平抛运动，竖直方向有
解得鱼从脱离到落至水面所用的时间为
鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小为
鱼撞击水面的竖直分速度大小为
鱼撞击水面的速度大小为
故选BC。
9. 某企鹅在距海面高h处，以速度大小为如图所示的方向斜向上跳出，不计空气阻力，企鹅落水时的速度大小为v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 企鹅经过最高点时动能为零
B. 若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，则落水时速度大小相等
C. 重力做功为
D. 企鹅的速度大小不变，方向不断改变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．不计空气阻力，企鹅做斜上抛运动，企鹅经过最高点时动能不为0，故A错误；
B．若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，由动能定理知，重力做功等于动能的增加量，则两种情况落水时速度方向不同，大小相同，故B正确；
C．以海面为零势能面，由机械能守恒知
则重力做功为
故C正确；
D．企鹅做斜上抛运动，速度方向和大小不断变化，故D错误；
故选BC。
10. 如图所示，质量均为m的物体A、B之间用竖直轻质弹簧连接且A静止于水平地面上，一条绕过轻滑轮且不可伸长的轻绳，一端连着物体B，另一端连着物体C，物体C套在光滑的竖直固定杆上。现用手托住物体C使其静止于M点，轻绳刚好水平伸直但无弹力作用，滑轮与杆之间的水平距离为4L，物体B与滑轮之间的轻绳始终竖直。从静止释放物体C后，C沿竖直杆向下运动，物体C沿杆运动到的最低点为N点，此时物体A恰好未离开地面，物体C与滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为 37°，物体C可视为质点，重力加速度大小为g，轻绳所受重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，物体 B始终未与滑轮碰撞，弹簧始终在弹性限度内，，。下列说法正确的是（ ）
A. 物体C的质量为3m
B. 弹簧的劲度系数为
C. 物体C从M点下滑到N点的整个过程中，物体B、C构成的系统机械能一直守恒
D. 物体C与滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为30°时，物体 B、C的速率之比为1：2
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．弹簧初始时处于压缩状态且压缩量为
物体C运动至 N 点时，物体A恰好未离开地面，此时弹簧处于拉伸状态且伸长量也为△x，因此有
根据机械能守恒定律得

解得

A错误，B正确；
C．物体B、C构成的系统机械能先增加后减小，C错误；
D．当物体C与滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为30°时，将物体C的速度沿着绳和垂直于绳正交分解

解得
D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共14分
11. 如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末滑，让A球扔从位置C处由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）本实验中，要求A球与B球碰后运动方向保持不变，则A球的质量与B球的质应满足______。（填“”或“”）
（2）实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球做平抛运动的水平位移
C.小球拋出点距地面的高度H
（3）三个落点位置与O点的距离分别为、、，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过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）
【答案】 ①. ②. B ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即；
（2）[2]小球离开斜槽后做平抛运动，球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位，用球的水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度，只要测出小球做平抛运动的水平位移即可，AC错误，B正确。
故选B。
（3）[3]根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则
，，
而动量守恒的表达式是
若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式
即可。
12. 某实验小组的同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为，点A、C间的距离为，点C、E间的距离为，测得重物的质量为。
（1）下列做法正确的有______。
A. 图中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验时，应先释放纸带，再接通打点计时器的电源
C. 选择的重物要求体积大、密度小
D. 将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带的上端，且让重物尽量靠近打点计时器
（2）当地重力加速度，选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，在该过程中，重物减少的重力势能是______J，重物增加的动能是______J。（结果均保留两位有效数字）
（3）另一实验小组的同学用如图丙所示装置来验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，另一端连在力传感器上，力传感器可以直接显示绳子张力大小。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当F、m、g满足关系式______时，即可验证小球的机械能守恒。
【答案】（1）AD （2） ①. 0.41 ②. 0.40
（3）
【解析】
小问1详解】
A．为减小纸带与限位孔间的阻力，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故A正确；
B．为打点稳定，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，故B错误；
C．为减小空气阻力的影响，选择的重物要求体积小、密度大，故C错误；
D．为充分利用纸带，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带的上端，且让重物尽量靠近打点计时器，故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，在该过程中，重物减少的重力势能是
[2]相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，点的速度为
重物增加的动能是
【小问3详解】
小球释放到最低点，根据机械能守恒可得
小球在最低点，根据牛顿第二定律
可知若小球的机械能守恒，满足表达式
四、计算题：本题共3个小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤。
13. 图甲为“海洋和谐号”游轮，它是目前世界上最大的游轮，假设其总质量，发动机额定输出功率，某次航行过程中，“海洋和谐号”游轮从静止开始在海面上做直线运动，其加速度—时间图像如图乙所示，在时，发动机输出功率达到额定输出功率，此后保持不变假设航行过程中所受阻力恒定不变，求：
（1）游轮航行过程中所受的阻力大小；
（2）游轮行驶的最大速度
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由图像可知，在内，游轮的加速度，在时游轮的速度
由牛顿第二定律有
又，解得
（2）当游轮达到最大速度时，则有
又

解得
14. 如图所示，水平地面上固定一装置。质量m＝0.1kg的小滑块从距地面高H处静止释放，沿弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ＝37°的斜轨道BC运动，小滑块第一次运动到A点时速度大小为m/s。已知竖直圆轨道半径R＝0.2m，小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，不计其他摩擦，不考虑滑块在B处的能量损失。sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，，求：
（1）H的大小；
（2）小滑块运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力大小F；
（3）小滑块在斜面BC上的最大高度h。
【答案】（1）0.8m；（2）；（3）0.48m
【解析】
【详解】（1）滑块从开始下滑到到达轨道A点过程应用机械能守恒定律
解得
H＝0.8m
（2）从A点到D点过程，对滑块应用机械能守恒定律
在D点时
解得
根据牛顿第三定律
（3）从A到BC上最高点过程对滑块应用动能定理
解得
h＝0.48m
15. 如图所示，质量的木板静置于光滑水平地面上，半径的竖直光滑四分之一圆弧轨道固定在地面上，轨道底端切线水平且与木板等高。质量的物块A（视为质点）以的初速度从木板左端水平向右滑行，A与木板间的动摩擦因数。当A恰好到达木板右端时，两者恰好共速。然后一起向右运动，木板与轨道底端相碰并被锁定，同时A沿圆弧切线方向滑上轨道。重力加速度。
（1）求木板的长度；
（2）求A离开轨道后上升的最高点与轨道最低点间的高度差；
（3）A离开轨道后上升到最高点时会炸裂成两块，向水平左右两边飞出，炸裂时总质量不变，动能增加了3J。在炸裂的同时，木板解除锁定且木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反。要让向左飞出的物块能落到木板上，求左右两块的质量比范围。
【答案】（1）1.2m；（2）0.45m；（3）
【解析】
【详解】（1）对物块与木板构成的系统，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
，
（2）A从滑上圆弧轨道至运动到最高点过程，根据动能定理有
解得
（3）A离开轨道后上升到最高点时炸裂成两块，其中向左飞出，根据动量守恒定律有
根据题意有
向左飞出做平抛运动，则有
，
此过程，木板的位移
若向左飞出物块能落到木板上，则有
解得