四川省峨眉第二中学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

这是一份四川省峨眉第二中学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题，共11页。
注意事项：
1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3．考试结束后由监考老师将答题卡收回。
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．周末的下午阳光明媚，甲、乙、丙、丁四位同学相约游乐场共度美好时光，在坐过山车的时候不由想起这学期学过的曲线运动知识，由于遗忘曲线运动的特点产生了分歧。下列观点正确的是（ ）
A．甲：物体做曲线运动时，加速度一定会改变
B．乙：物体做曲线运动时，合外力一定会改变
C．丙：曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动
D．丁：物体做曲线运动时，速度方向一定指向轨迹的内侧
2．影视作品中的武林高手通过吊威亚（钢丝）演绎轻功。如图，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴（不计与轮轴的摩擦）拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为的速度向左匀速运动，某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为，轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直，。则该时刻（ ）
A．演员B的速度大小为 B．演员B的速度大小为
C．演员B处于平衡状态 D．演员B处于失重状态
3．2024年春节很多人到哈尔滨旅游，相当多的游客喜欢滑雪运动。如图，某游客及滑板（可视质点）由坡道进入竖直平面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，其速率不变。则游客及滑板沿PQ下滑的过程中（ ）
A．所受摩擦力做正功 B．所受支持力做负功
C．所受重力做正功，重力势能逐渐增大 D．在Q点时，所受重力的功率为零
4．游乐场的大型疯狂迪斯科圆盘可等效为如图所示模型，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴AB匀速转动，圆盘上有P、Q两个质量相等的同种物块（均可视为质点）随圆盘一起转动而不打滑，P到O点的距离大于Q到O点的距离。下列说法正确的是（ ）
A．P运动的角速度大于Q运动的角速度 B．P运动的周期等于Q运动的周期
C．P运动的线速度大小小于Q运动的线速度大小 D．P、Q所受摩擦力大小相等
5．如图，一质量为的人站在观光电梯内，电梯从静止开始以的加速度匀加速上升的高度，重力加速度大小取。在此过程中（ ）
A．人的重力势能增加了 B．人的动能增加了
C．人的机械能增加了 D．电梯对人做的功为
6．冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面到达指定区域。某次比赛中，一质量为的冰壶（可视为质点）静止在水平冰面上，从时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力F作用，外力F随时间t的变化关系如图所示，冰壶运动中所受阻力恒为重力的0.01倍，重力加速度大小取。下列说法正确的是（ ）
A．第内，外力F的冲量大小为 B．第末，冰壶的速度大小为
C．第末，冰壶的速度大小为 D．前内，冰壶的动量大小增加了
7．2023年12月26日，华为问界M9新车发布，问界M9采用前后双电机布局，纯电续航，被称为“遥遥领先”。某次测试中，质量为、额定功率为的问界M9在平直路面上由静止启动，启动过程的速度-时间图像如图所示，段为直线段，时刻，，时刻，，整个运动过程中问界M9所受阻力大小f恒定。下列说法正确的是（ ）
A．问界M9运动中所受阻力大小为
B．当问界M9的速度大小为时，其加速度大小为
C．的值为
D．若已知，则AB段的位移大小可由求得
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图，在摩托车大赛中，一人骑摩托车（可视为质点）在水平路面上行驶，要从A处越过宽的壕沟，壕沟对面的水平路面比A处低。重力加速度大小取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．摩托车在空中飞行的时间为
B．摩托车飞越壕沟的初速度最小值为
C．摩托车以最小速度落地时，速度方向与水平路面间的夹角的正切值为
D．摩托车飞越壕沟的速度改变量大小为
9．2023年1月21日，神舟十五号上的3名航天员在高的空间站向祖国人民送上新春祝福。神舟十五号的运行轨道可近似看作圆形轨道I，设地球表面重力加速度大小为g，地球半径为R，椭圆轨道Ⅱ为神舟十五号的转移轨道，两轨道相切于A点，忽略地球自转影响。下列说法正确的是（ ）
A．神舟十五号在轨道Ⅱ上运行时，速度大小满足
B．神舟十五号在轨道I上通过A点时的速率大于在轨道IⅡ上通过A点时的速率
C．神舟十五号在轨道I上运行的速率一定小于
D．神舟十五号在轨道I上通过A点时的加速度大小小于在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度大小
10．如图，一大型工厂内足够长的水平传送带左端有一个与传送带等高的光滑平台，二者平滑连接于A点，传送带始终以大小为的速度逆时针匀速转动，在平台上一工件以水平向右、大小为的速度从A点冲上传送带。己知工件的质量为且可视为质点，工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法正确的是（ ）
A．工件在传送带上向右运动的最大距离为
B．工件在传送带上运动的时间为
C．工件在传送带上留下的划痕长度为
D．工件在传送带上运动的整个过程中系统因摩擦产生的热量为
三、实验探究题：本题共2小题，共15分。
11．（6分）某校学生用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是___________（填正确答案标号）。
A．天平（含砝码） B．交流电源 C．刻度尺 D．秒表
甲 乙
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度大小为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能变化量为，动能变化量为___________（用题中所给物理量的字母表示）。
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是___________（填正确答案标号）。
A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度
C．没有采用多次实验取平均值的方法 D．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
12．（9分）小赵同学用如图甲所示的装置验证碰撞中的动量守恒，该同学使用频闪相机对碰撞前后小球的运动情况进行拍摄。图甲中背景是放在竖直平面内的带方格的纸板，纸板平面与小球轨迹所在的平面平行，每个小方格的边长为，重力加速度大小取，实验主要步骤如下：
甲 乙
（1）将小球从挡板处静止释放，从斜槽末端水平抛出后的频闪照片如图乙中的A所示。
（2）把小球静置于斜槽末端，将小球从挡板处静止释放，两球在斜槽末端碰撞，碰后两球从斜槽末端水平抛出后的频闪照片分别如图乙中的B、C所示。
（3）由图结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期为___________s（保留2位有效数字）。
（4）由图结合己知数据可计算出碰撞前小球的速度大小为___________ ；碰撞后小球的速度大小为___________ 。（均保留2位有效数字）
（5）若碰撞中动量守恒，则___________。
四、计算题：本题共3小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
13．（10分）
2024年5月21日12点15分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟十一号遥四运载火箭成功将“武汉一号”超低轨技术实验卫星发射升空，该卫星的运行轨道可近似视为近地圆周轨道。已知该卫星在该轨道上的运行周期为T，地球表面重力加速度大小为g，忽略地球自转。
求：
（1）地球的半径；
（2）地球的第一宇宙速度。
14．（14分）
某校学生想利用学校旁的草坡修建一个如图甲所示的滑草场。小吴同学设计了由倾斜直滑道和水平直滑道组成滑道的方案，如图乙实线所示，一质量为m的游客（含滑板，可视为质点）从草坡顶端A点由静止滑下，经B点最终停在水平草地上的C点。已知坡顶的高度为h，滑板与草坡、水平草地间的动摩擦因数均为，草坡与水平草地的夹角为，重力加速度大小为g，游客经过B点前后的速度大小不变，不计空气阻力。
甲 乙
（1）求游客滑到B点时的速度大小；
（2）为了确保游客的安全，游客不得滑出水平草地，求整个滑道水平长度的最小值；
（3）小李同学认为小吴同学的方案存在一个问题：因为草坡太陡，容易导致前翻，存在安全隐患。于是小李同学对小吴同学的方案进行了修改，减小草坡的倾角，使其更平缓，如图乙虚线所示。为了确保游客的安全，整个滑道水平长度的最小值是否需要改变，说明理由。
15．（18分）
如图，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，轨道abc水平，四分之一圆弧轨道cd与abc相切于c点，圆弧轨道的半径为。在足够长的轨道ab上放着质量分别为的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未栓接）。轨道ab左侧的光滑水平地面上停着一质量为、长为的小车，小车上表面与ab齐平。现将细绳剪断，A向左滑上小车，刚好不滑离小车；B离开弹簧后进入轨道bcd中受到水平向右、大小为的恒定风力，经过d点时对圆弧轨道的压力大小为。已知轨道bc的长度为，重力加速度大小取。求：
（1）物块B经过圆弧轨道d点时的速度大小；
（2）刚开始被压缩的轻质弹簧的弹性势能；
（3）物块A与小车上表面间的动摩擦因数。
2023~2024学年度下期高2023级期末联考
物理参考答案及评分标准
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。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
三、实验探究题：本题共2小题，共15分。
11．（6分）
（1）BC（2分，选对一个给1分，有错选0分）
（2）（或，2分）
（3）D（2分）
12．（9分）
（3）0.10（2分）
（4）1.5（2分） 2.5（2分）
（5）（3分）
四、计算题：本题共3小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
13．（10分）
解：（1）根据牛顿第二定律和万有引力定律，对该卫星有 （2分）
忽略地球自转，对地面上质量为的物体有 （2分）
联立解得 （2分）
（2）根据 （2分）
联立解得 （2分）
14．（14分）
解：（1）游客从A点到B点的过程中，根据动能定理可得
（3分）
解得 （2分）
（2）设游客刚好到达C点，BC之间的距离为，从B点到C点的过程中，根据动能定理可得
（3分）
解得
整个滑道水平长度的最小值 （3分）
（3）由可知整个滑道水平长度的最小值为定值，与草坡的倾角无关，所以游客将停在离出发点水平位移相同的位置，即沿虚线下滑还是停在水平草地上的同一位置，所以不需要改变整个滑道水平长度的最小值（3分，结论1分，理由2分）
15．（18分）
解：（1）物块B经过圆弧轨道d点时，根据牛顿第二定律可得
（2分）
解得 （2分）
（2）物块B从离开弹簧至到达d点的过程中，根据动能定理可得
（2分）
解得
根据动量守恒定律可得 （2分）
根据能量守恒定律可得
联立解得
（2分）
（3）物块A在小车上滑行的过程中，根据动量守恒定律可得
（2分）
物块A在小车上滑行的过程中，根据能量守恒定律可得
（2分）
联立解得 （2分）
解析：
1．【解析】
平抛运动是曲线运动，加速度和合外力不变，合外力指向轨迹的内侧，A、B、D错误。
2．【解析】
由运动的合成和分解得减小，增大，演员B向上加速，A、C、D错误。
3．【解析】
运动中摩擦力做负功；支持力不做功；重力做正功，重力势能逐渐减小，A、B、C错误。
4．【解析】
同一圆盘角速度相等，周期相等，A错误，B正确；由得，C错误；摩擦力提供向心力，由得，D错误。
5．【解析】
重力做负功，重力势能增加，A正确；由，得，
B错误；机械能增加，电梯对人做的功也为，C、D错误。
6．【解析】
由得A错误；由动量定理得B正确，C、D错误。
7．【解析】
由，得A正确：由得，得，B错误：，C错误：AB段为非匀变速运动，故AB段的位移大小大于D选项计算结果，D错误。
8．【解析】
由得A正确；，B正确；，C错误；速度的改变量，
得，D错误。
9．【解析】
近地点速度大于远地点速度，A错误；从低轨到高轨要加速，B正确；是最大的绕行速度，C正确：同一处的万有引力相等，加速度大小相等，D错误。
10．【解析】
，得，A正确；工件在传送带上先向右减速到0，再反向加速到v，再匀速运动到左边平台，用时，B错误；开始时相向运动，划痕，反向加速为同向运动，划痕，故，C错误；摩擦生热，D正确。
11．【解析】
（1）验证机械能守恒的表达式中质量可以忽略不计，不需要天平测质量；电磁打点计时器使用的是交流电源；需要用到刻度尺测量纸带上两点之间的距离：打点计时器打点的周期T已知，不需要秒表。
选BC。
（2）由匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，得，从打下O点到打下B点的过程中，动能变化量。
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，使得有一部分减少的重力势能转化为内能。选D。
12．【解析】
（3）小球在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，。
（4）小球水平方向做匀速直线运动，由图可得碰撞前小球的速度大小为；碰撞后小球的速度大小为。
（5）碰撞后小球的速度大小为，由动量守恒有。 题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
B
D
B
A
B
A
题号
8
9
10
答案
AB
BC
AD