2022-2023学年高一下学期期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年高一下学期期末物理试卷

学校:姓名：班级：

一、单选题

1.下列各组物理量中，都是矢量的是（）

A.加速度、速度的变化量、速度B.速度、速率、加速率

C.路程、时间、位移D.位移、时间、速度

2.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）

ʌ.物体的动能一定时刻发生变化B.物体的速度一定时刻发生变化

C.物体的加速度一定时刻发生变化D.物体所受的合外力一定时刻发生变化

3.下列说法正确的是（）

ʌ.物体所受合力为零，机械能一定守恒

B.物体所受合力不为零，机械能一定不守恒

C.物体受到重力和弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒

D.做匀速直线运动的物体，机械能不一定守恒

4.如图，倾角。=30°的斜面体/6C固定在水平面上，斜面力C长为Z,在斜面中点。

处立有一根竖直的细杆，从斜面顶端/点水平抛出一个小球，小球刚好能越过竖直细杆

并落在斜面的底端α不计空气阻力，小球可视为质点，则细杆的长度为（）

5.俄乌战争是2022年的头条新闻，其中俄罗斯使用了一款反辐射导弹打击敌方雷达，

如图是分析导弹工作时的轨迹示意图，其中弹头的速度P与其所受合外力Λ■关系可能正

6.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射

仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开

始运动到点火的过程中（）

A.火箭的加速度为零时，动能最大

B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能

C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量

D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量

7.建造一条能通向太空的电梯如图甲所示，是人们长期的梦想。材料的力学强度是材

料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强

度是钢的IOO倍，密度是其!，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电

O

梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，户为地球半径，图像中的图线/1表示地球

引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线8表示航天员由于地球自转而产生的

向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的航天员，下列说法正确的

有（）

ʌ.图中分为地球同步卫星的轨道半径

B.航天员在r处的线速度等于第一宇宙速度

C.从地面到2%的过程中，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小

D.宇航员感受到的“重力”随着r的增大而增大

8.2022年10月1日，中国女篮在女篮世界杯决赛中获得亚军，追平了在本项赛事中

的历史最好成绩。如图所示，水平地面上，某运动员手拿篮球站在滑板车上向一堵竖直

的墙（向右）滑行，为了避免与墙相撞，在接近墙时，运动员将篮球水平向右抛出，篮

球反弹后运动员又接住篮球，速度恰好减为0。不计地面的摩擦和空气阻力，忽略篮球

在竖直方向的运动，篮球与墙的碰撞过程不损失能量。运动员和滑板车的总质量为材,

篮球的质量为0。抛球前，运动员、滑板车和篮球的速度为％。则（）

A.整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量守恒

B.运动员抛球与接球时对篮球的冲量相同

C.墙对篮球的冲量大小为g（M+m）%

D.篮球被墙反弹后的速度大小为学”%

二、多选题

9.如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重

物B相连，施加外力让A沿杆以速度IZ匀速上升，从图中〃位置上升至与定滑轮的连线

处于水平的N位置，已知/0与竖直杆成〃角，则下列说法正确的是（）

ʌ.刚开始时B的速度大小为Vcosθ

B.A匀速上升到*点之前过程中，重物B处于失重状态

C.重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力

D.A运动到位置4时，B的速度最大

10.甲、乙两小球在光滑水平面上发生正碰，碰撞前后两球的XT（位移-时间）图像

如图所示，碰撞时间极短。已知被碰小球的质量"7=3kg,则（）

A.乙小球碰撞过程中的动量变化量是6kg∙m∕s

B.甲小球碰撞过程中所受到的冲量大小为6kg.π√s

C.甲、乙两小球发生的是弹性碰撞

D.若仅增大小球碰前速度，两小球碰后速度方向可能相同

11.如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为％,一端固定在倾角为夕的斜面

底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为小，初始时均静止。现用平行于斜

面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为。的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时

间内的四关系分别对应图乙中A、B图线（乙时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线

的最高点），重力加速度为g,则（）

A.4时刻，弹簧形变量为O

B.4时刻，弹簧形变量为"g‘in°+"

K

C.从开始到与时刻，拉力F逐渐增大

D.从乙时刻到4时刻，拉力F大小不变

12.如图所示，一小物块以一定的初速度从粗糙固定斜面底端开始沿斜面向上滑动，速

度减为零后又返回到底端。取地面为重力势能参考平面，该过程中，物块的动能Ek和

机械能E随位移X变化关系的图像正确的是（）

三、实验题

13.寒假期间，某同学为验证碰撞过程的动量守恒，在家中设计了相关实验方案。受实

验条件的限制，该同学利用儿童玩具枪中的弹簧制作了一个弹射器，其他器材还有粗糙

木板、可视为质点的小物块A、B,质量MA>M∕≡（均未知）、刻度尺。已知各物块与木

板间的动摩擦因数均相同，碰撞瞬间内力远大于外力。如图所示，将弹射器水平固定在

粗糙的木板上，将物块压入弹射器，释放后物块在木板上滑行一段距离X后停止，请你

帮助该同学完成下列实验过程：

m∖「

|<-------X--------►

（I）为了完成实验，还需要的实验器材是（填“天平”“弹簧测力计”或“停

表”）；

（2）该同学先测量出A、B的质量分别为MB,然后将物块_____（填“A”或"B”）

压入弹射器，测量出释放后其在木板上滑行的距离为x”然后将该物块重新压入弹射器，

使前后两次物块在弹射器中处于同一位置，同时将另一物块放在弹射器弹射口，将压入

弹射器的物块释放后，两物块在弹射口发生碰撞（碰撞时弹簧已恢复原长），测得物块

碰撞后直至停止的位移分别为々、与，且々<七。若该同学实验操作正确，两物块碰撞

过程动量守恒，应该满足的表达式为。

14.利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，调节气垫导轨水平，将

重物A由静止释放，滑块B上拖着的纸带（未画出）被打出一系列的点。对纸带上的点

迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中的一条纸带：O是打下的

第一个点，每5个点作为一个计数点，计数点间的距离如图乙中所示。己知重物的质量

%=200g、滑块的质量M=300g,贝IJ：（g取Iom/S?,结果均保留三位有效数字）

乙

（1）在纸带上打下计数点5时的速度V=m/s；

（2）在打点0~5的过程中系统动能的增加量△5=J，系统势能的减少量

AEP=I；

（3）由第二问的计算可知，在误差允许范围内，你得出的结论是一

（4）若某实验小组作出的-d-/1图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度g=

2

___________m∕s2o

四、解答题

15.如图所示，足够长的浅色传送带以速度%=8m∕s顺时针匀速转动，表面粗糙，传送

带的右端有一固定的斜面，斜面底端6与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接。现将

一质量机=Ikg的墨色小滑块从距离5点SO=IOm的/处轻轻无初速放上传送带，已知

小滑块与传送带间的动摩擦因数为M=O4,斜面倾角0=37,斜面足够长，滑块与斜

面的动摩擦因数〃2=0∙45,重力加速度炉IOm∕s∖Sin37=0.6,cos37=0.8。求：

（1）小滑块刚放到传送带上时的加速度大小；

（2）小滑块第一次从A端到6端所用的时间；以及它在传送带上留下的划痕长度4；

（3）小滑块第一次滑上斜面后能够到达的最高点产距占点的距离乙；和小滑块第二次

16.木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为％时，上升高

度可达力，已知“艾奥”的半径为凡忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄

气体的阻力，引力常量为G,求：

（1）“艾奥”的质量；

（2）在“艾奥”上发射卫星所需的最小发射速度。

参考答案

1.A

【详解】A.加速度、速度的变化量、速度都是既有大小又有方向的矢量，故A正确；

B.速度是矢量，而加速度率、速率是标量，故B错误；

C.路程、时间是标量，位移是矢量，故C错误；

D.位移、速度是既有大小又有方向的矢量，而时间是只有大小，没有方向的标量，故

D错误。

故选A»

2.B

【详解】AB.做曲线运动的物体速度方向时刻发生改变，但速率可能不变，选项A错误，

B正确；

CD.做曲线运动的物体所受的合外力可能不变，加速度也可能不变，选项CD错误。

故选Bo

3.D

【详解】A、运动过程中受合外力为零的物体，若有除重力或者是弹力以外的做功，物

体的机械能不一定守恒，比如匀速下降的物体，其机械能不一定守恒，故A错误，D正

确；

B、做匀加速运动的物体，若只有重力做功，机械能可能守恒，比如自由落体运动，故

B错误；

C、物体受到重力、弹力以外的力作用时，以外的力不做功，故机械能还是守恒，故C

错误；

4.A

【详解】设小球的初速度为％,从抛出到落在斜面的底端，的时间为3则根据平抛运

动规律有

ɪgt2=AB=—

22

Vj=BC=4L

设当小球运动到细杆上方时，花的时间为r,下降高度为〃，则有

BC√3.

卬二〒十

W

联立得到

〃点到水平面的高度为

H=-AB=-

24

所以细杆的长度”杆为

H杆=AB-H'-H=人

8

故选A

5.D

【详解】AC.速度方向沿运动轨迹切线方向，故AC错误；

BD.做曲线运动物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧，故B错误，D正确。

故选Do

6.A

【详解】A.火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直

向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力

大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压

气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向

上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的

减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确；

B.根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能

和内能，故B错误；

C.根据动量定理，可知合力冲量等于火箭动量的增加量，故C错误；

D.根据功能关系，可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的

增加量，故D错误。

故选A。

1.A

【详解】A.由图可知，在r°位置时，万有引力完全提供随地球自转的向心力，与同步

卫星运动情况一致，所以分为地球同步卫星的轨道半径，故A正确；

B.第一宇宙速度是万有引力完全提供向心力，但是在尸??处，地球引力对航天员产生

的加速度与航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小不相等，万有引力并不是完全

提供向心力，故B错误；

CD.航天员受到电梯舱的弹力等于航天员的“重力”，万有引力与弹力的合力提供向心

力。ZKrO时，弹力向上

GMm„、

——―4=mω^r

随着r增大，万有引力减小，向心力增大，弹力减小；r>r0时，弹力向下

GMm„

——+R：=mω~2r

r2弹

随着r增大，向心力大于万有引力，弹力增大，故CD错误。

故选A,

8.D

【详解】A.由于墙对篮球有向左的冲量，整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量

不守恒，A错误；

B.设抛出时篮球对地的速度为％运动员抛球时对篮球的冲量为

I1=m(v-v0)

方向向右，接球时对篮球的冲量为

Z2=mv

方向向右，所以运动员抛球与接球时对篮球的冲量方向相同、大小不同，B错误；

CD.设运动员抛球后速度变为斗，抛球过程，由动量守恒定律有

(M+m)%=Λ∕vl+mv

接球过程有

AYv1-mv-0

可得

由动量定理可知篮球撞墙过程有

I=tnv-(-znv)=2mv=(M+〃7)%

C错误，D正确。

故选Do

9.AC

【详解】A.对于A,它的速度如图中标出的心这个速度看成是A的合速度

V

其分速度大小分别是V,,、Vb,其中%,等于8的速率（同一根绳子，两端速度大小相同）,

故刚开始上升时B的速度大小为

KzFVb=FCOSθ

A正确；

B.由于A匀速上升，。在增大，所以均在减小，B加速度向上，处于超重，B错误；

C.B下降过程做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，C正确；

D.当A运动到位置N时

0=90°

此时

v⅛=0

D错误。

故选AC。

10.BC

【详解】A.由图像可知，甲是被碰小球，根据动量守恒定律可知

m乙V乙=附＞唧+吆VZJ

根据图像可得

V乙=4m∕s

⅜=2m∕s

2=-2m∕s

代入可解得

乙小球碰撞过程中的动量变化量

∆p="t乙V乙］-/n乙V乙=-6kg∙m/s

A错误；

B.根据动量定理可知甲小球碰撞过程中所受到的冲量大小为6kg∙m/s,B正确;

C.甲、乙两球碰前动能

ɪ2

Erk=3机乙V乙

碰后动能

P12,ɪ2

¾ι=2wi⅛∣+ɪm⅛'⅜

均为8J,两球碰撞过程没有机械能损失，属于弹性碰撞，C正确;

D.由动量守恒定律及能量守恒定律得

；机乙培=3叱&+gw⅛席

可得

因为乙小球质量小于甲小球的质量，故两小球碰后速度方向一定不相同，D错误;

故选BCo

11.BD

【详解】A.根据图像可知与时刻A的加速度为0,此时A所受合外力为0

IngSinθ=kx2

弹簧压缩量为

_mgsinθ

故A错误；

B.4时刻，A、B两物体分离，对A物体应用牛顿第二定律

kxl—tngsinΘ=τna

弹簧的形变量

_mgsinθ+ma

寸一一

故B正确；

CD.从开始到八时刻，A、B作为整体做匀加速直线运动

F-∖-kx-2mgsinΘ-2tna

弹簧弹力减小，尸增大

%到々时间内，B物块做匀加速直线运动

F—mgsinθ—ma

/恒定，所以从开始到4时刻，尸先增大，后不变，故C错误，D正确。

故选BDo

12.AC

【详解】ΛB∙设小物块的初动能为区.，沿斜面运动的最远距离为s,所受摩擦力大小为

£根据动能定理，在上滑过程中有

Ek-EkO=-OgSine+f)x①

EM)=(MIgSinl9+y)S②

联立①②可得

Ek=(mgsinθ+f)(s-x)③

在下滑过程中有

Ek=(mgsinθ-f){s-x)④

由③④式可知瓦-X图像为斜率均为负、横截距相同，且斜率绝对值不同的两条直线，

故A正确，B错误；

CD.根据功能关系，在上滑过程中有

E=Eko-△⑤

在下滑过程中有

E=EM)-fs-于(S-X)=EkO-2fs+fx@

由题意可知

Eko>2於⑦

根据⑤⑥⑦可知比X图像为斜率一正一负、且均存在纵截距的两条直线，故C正确，D

错误。

故选ACo

13.天平A=MA厄+MB区

【详解】解：(1)[1]实验要验证动量守恒定律，需要测量物块的质量，所以实验还需

要天平；

(2)[2]要使实验的效果明显、误差更小，即要使碰后两物块沿同一方向运动且两者的

位移差大些，弹射器弹出的物块的质量应大于被碰物块的质量，且二者的质量差大些；

应选A；

(3)[3]碰撞后两物块在木板上做匀减速直线运动，设物块与木板间的摩擦因数为〃,

碰撞前，物块/出弹射口时的速度为右,则有

0-十=-2〃g%

V,=√2∕^Λ⅛

碰撞后瞬间，物块/的速度

V2=y∣2μgX^

物块8的速度

匕=J2〃gw

若两物块碰撞运动中动量守恒，则有

MAVI=MΛV2+MBV3

整理解得

MAK=MAa+Mli值

因此两物块碰撞运动中动量守恒，应该满足的表达式为

MAM=MAa+Mlia

14.1.950.9510.993系统机械能守恒9.70

【详解】(1)[1]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打下计数点5时的速度

”务*富×叱m∕s"95m/

(2)[2]由动能公式，可得在打点0~5的过程中系统动能的增加量

22

ΔEk=I(∕M+M)V=→(0.2+0.3)×1.95J=0.95U

[3]系统势能的减少量

2

ΔEp=mg/^ι=0.2×10×(32.∞+17.65)×10J=0.993J

(3)[4]由以上计算，在误差允许范围内，得出的结论是系统机械能守恒。

(4)[5]由于系统的机械能守恒，则有

^∙(zπ+Λ∕)V2=Ingh

代入数据解得

r2=lgh

1

可知一-?-A图像的斜率

2

25.43.

—g=-----m∕s~2

51.4

解得

g=×-∣m∕s2=9.70m∕s2

2

15.(1)a7=4πι∕s;(2)2.25s,8m；(3)3.3m,0.83m

【详解】(1)小滑块在传送带上先加速运动，设加速度为6,则

JUImg=max

解得

团=4m∕S2

(2)小滑块从开始到与传送带共速，用时为

#=2S

q

走过的位移为

2

X.=-ɪ=8/22

2%

共速后小滑块距8点的距离为

x2=SQ—xl=2m

小滑块从共速到8点用时为

Z2=—=0.25s

%

则小滑块第一次从力端到8端所用的时间为

t=t]+t2=2.25s

小滑块加速至%=8m∕s时，传送带发生的位移为

X传=VVl=8m∕s×2s=16m

故划痕的长度为

∆1=X传一μ=16m-8m=8m

(3)小滑块滑上斜面时做减速运动，设加速度大小为生，由牛顿运动定律可得

mgsinθ÷μ2tngcosθ=ma2

0-Vθ=一2〃2右

联立解得

L,=—m=3.3m

一3

tanΘ=0,75>μ2=0,45

所以滑块到达最高点后会向下加速运动，设返回斜面底端8点时速度为内

从9点继续向左减速到零，走过位移大小为必，则有

=

0-Vp-2〃］工3

再向右加速到6点时速度为蓝，有

喑=2g

联立解得

VB=4m∕s

小滑块以吃第二次冲到斜面最高点，有

2

0—Vp=-2a2L3

L3=0.83m

⑹⑴M=尊;⑵八%修

【详解】(1)岩块做竖直上抛运动，则有

2gh=V-

解得卫星表面重力加速度为

忽略“艾奥”的自转，则有

(2)行星的第一宇宙速度等于卫星在该行星表面轨道做匀速圆周运动时的线速度，某

卫星在“艾奥”表面绕其做圆周运动时有

GMm

解得

2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷

学校：—姓名：班级：

一、单选题

1.一条河流两岸笔直。宽120m,河水流速为4m∕s,小船在静水中的速度大小为5m∕s,

则该小船（）

A,渡河的最短时间为30s

B.渡河的最小位移为120m

C.以最小位移渡河的时间为30s

D.以最短时间渡河时沿水流方向的位移大小为90m

2.如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为方的固定光滑斜面顶端静止

下滑，B球从半径为/?的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运

B.运动到各自底端时合外力做的功不同

C.B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小

1）.运动到斜面底端时重力的瞬时功率相等

3.2021年9月17日13时30分，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。“神

舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图如图所示，其过程可简化为：打开降落伞一

段时间后，整个装置沿竖直方向匀速下降，为确保返回舱能安全着陆，在返回舱距地面

Im左右时，舱内宇航员主动切断与降落伞的连接（“切伞”），同时点燃返回舱的缓冲火

箭，在火箭向下喷气过程中返回舱减至安全速度。已知“切伞”瞬间返回舱的速度大小

%=10m∕s,火箭喷出的气体速度大小^1082m∕s,火箭“喷气”时间极短，喷气完成后

返回舱的速度大小匕产2m∕s,则喷气完成前、后返回舱的质量比为（）

降落伞

返回舱

缓冲火箭

A.45：44B.100：99C.125：124D.135：134

4.下列说法中正确的是（）

A.将两个匀变速直线运动合成，合运动必定是匀变速曲线运动

B.物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心

C.某恒力对物体做功为零，则说明该物体必然静止位移为零

D.太阳系中所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同

5.跳台滑雪起源于挪威，是冬奥会的比赛项目。2022年北京冬奥会期间，我国北方掀

起了雪（冰）上运动热潮。某滑雪者在跳台一处沿水平方向飞出，经过时间4落在斜面

上0处，％=1.5s时滑雪者离斜面距离最大，P、0间水平距离为60m。不计空气阻力，

B.滑雪者在P处的速度大小为15m∕s

C.滑雪者离坡面的最大距离为9m

D.滑雪者落到O处时速度与水平方向夹角为53°

6.2020年12月3日，嫦娥五号上升器在月球表面从着陆器上返回，如图所示。已知

携带月壤样本的上升器重量高达500kg,开始一段时间内的加速度大小为2.4m//,月

球表面的重力加速度大小为1.6m∕s2,上升器发动机向下喷出气体的速度为4.0χl03m∕s,

不计由于喷出气体上升器质量的变化，则每秒喷出气体的质量为（）

A.0.25kgB.2.5kgC.0.5kgD.1.25kg

7.我国利用“天眼”FAST在球状星团M92中发现一个典型的“红背蜘蛛”脉冲双星系

统M92A,其距离地球约2.6万光年，也是在M92中首次探测到的脉冲星。的2A脉冲星

的运行轨道近似为圆周，绕行周期为0.2天，轨道半径约为12万千米，与其伴星构成

一双星系统,伴星质量为太阳质量的0∙18倍。已知地球到太阳的距离为L5xl0"m,绕

行周期约为365天。下列关于该双星系统的说法正确的是（）

A.的2A脉冲星的质量约为太阳质量的1.7倍

B.加2A脉冲星到伴星的距离约为太阳到地球距离的10倍

C.,的2A脉冲星和伴星的质量之和约为太阳质量的20倍

D.脉冲星的自转周期为0.2天

8.我国载人登月计划的核心技术是“绕、落、回”，先绕月球运行，然后软着陆到月球

表面，最后从月球表面返回地球。已知月球的质量只有地球质量的白，月球半径为地

o1

3

球半径的「，地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是（）

ʌ.月球表面的重力加速度约为6g

B.登月火箭的发射速度应大于11.2km∕s

C.飞船返回地球时从月球发射的速度应大于7.9km∕s

D.若知道飞船近月环绕的周期，就可以求出月球的密度

二、多选题

9.如图所示，质量均为m的M、N两小球固定在轻杆两端，放置在内壁光滑、半径为A>

的半球形凹槽内部，M球处在槽口边缘，川球恰好处在凹槽最低点，两小球均可视为质

点，重力加速度为g。由静止释放轻杆，则两球在沿槽壁运动过程中，下列说法正确的

是（）

A.M球运动的最大速度为J（√Σ7）gR

B.N球运动的最大速度为

C.从静止释放到M球速度最大过程中，轻杆对M球做功为（a-g）wgR

D.从静止释放到N球速度最大过程中，轻杆对N球做功为皿

2

10.共享电动车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具，某共享电动车和驾

驶员的总质量为100kg,行驶时所受阻力大小为车和人所受总重力的，，电动车从静止

开始以额定功率在水平公路上沿直线行驶，7s内行驶了20m,速度达到4m∕sO取重力

加速度大小rIOm/s:下列说法正确的是（）

A.该电动车的额定功率为560W

B.该电动车的额定功率为400W

C.在这次行驶中，该电动车行驶的最大速度为4m∕s

D.在这次行驶中，该电动车行驶的最大速度为5.6m∕s

11.2022年11月30日5时42分，载有3名航天员的神舟十五号载人飞船成功对接于

空间站天和核心舱前向端口，对接过程历时约6.5小时。如图所示为神舟十五号与核心

舱对接过程简化示意图，已知核心舱的运行轨道2距地面高度为方，地球的半径为凡

地球表面的重力加速度为g,引力常量为我神舟十五号对接前在轨道1上运动，在P

点变轨到转移轨道，然后在0点对接，对接后，核心舱的运动轨道不变，忽略地球自转

的影响，下列说法正确的是（）

A.神舟十五号需要在轨道1上的一点加速实现与天和核心舱对接

3g

B.地球的平均密度可表示为4兀G（R+4

C.核心舱轨道处的重力加速度大小为品

D.神舟十五号在转移轨道上。点的速度大于对接后神舟十五号的速度

12.如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上。现将一直径大于弹簧截面直径的小

球自弹簧上端由静止释放，弹簧的形变始终处于弹性限度内，在小球向下运动的过程中，

下列判断正确的是（）

o

i

i

ɪ

A.小球的机械能守恒

B.小球和弹簧组成的系统机械能守恒

C.小球的机械能先增大后减小

D.小球的重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大

三、实验题

13.某实验小组设计实验验证机械能守恒，实验装置示意图如图所示，在铁架台上用铁

夹固定好一个力传感器，一根不可伸长的细线上端固定在力传感器上，下端固定在小球

上（小球视为质点），把小球拉离平衡位置使细线偏离竖直方向一个角度，由静止释放

小球，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器最大示数凡除以上

器材外，只有一把刻度尺。

（1）为完成实验，需用刻度尺测量摆长乙小球在最低点静止时力传感器的示数与，还

需测量的量是：（此物理量的符号用4表示）

（2）需要验证机械能守恒的表达式：（用已知和测量物理量的符号表示）。

14.某小组在做“寻求碰撞中的不变量”实验时，采用了如图1所示的实验装置，小车

Sl

>ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιιιι∣ιι1

左端1161718192021222324252627*右端

图2

现进行以下操作：把打点计时器固定在光滑水平轨道左侧，将纸带一端穿过打点计时器，

另一端连在小车中的后面；打开打点计时器，轻推一下小车甲，使其获得一定速度，之

后与静止的小车乙碰撞粘连成一体；关闭打点计时器，取下纸带，进行相关探究。在某

次实验中得到的部分纸带如图2所示，图中的直尺为毫米刻度尺。

（1）请判断小车甲是与图示纸带的（选填“左端”或“右端”）相连接，

并说明理由。

（2）若测量出小车甲的质量为524.4g,小车乙的质量为510.0g,则在这次碰撞中，小

车甲对小车乙的冲量为kg∙m/s（保留两位有效数字）。

四、解答题

15.小船在200nɪ宽的河中横渡，水流速度为2m/s,船在静水中的速度为4m/s。求：

（1）小船过河的最短时间：

（2）要使小船到达正对岸，应如何航行？历时多久？

16.据报道，中国新一代载人运载火箭和重型运载火箭正在研制过程中，预计到2030

年左右，将会具备将航天员送上月球的实力，这些火箭不仅会用于载人登月项目，还将

用在火星探测、木星探测以及其他小行星的探测任务中。设想中国宇航员在月球表面将

小球以速度“沿与水平面成30。角斜向上抛出，小球上升最大高度为力，已知月球的半

径为凡引力常量为&求：

（1）月球平均密度?；

（2）月球第一宇宙速度忆及近月卫星周期北

17.如图所示，遥控电动赛车（视为质点）从Zl点由静止出发，经过时间力后关闭电动

机，赛车继续前进至8点并水平飞出，刚好在。点沿着切线方向进入光滑圆弧轨道，后

由6点滑上倾斜轨道，在轻质弹簧的作用下到达最高点凡轨道侬的半径庐0.5m,与

光滑轨道斫在JF处平滑连接，。为圆弧轨道的圆心，〃点为圆弧轨道的最低点，半径

Oa能与切的夹角分别为53°和37°。已知赛车在水平轨道18部分运动时受到恒定

阻力60.8N,赛车的质量炉0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率62W工作，轨道

48的长度£=1.5m,B、C两点的高度差A=O.8m,E、尸两点间距工=Im，取重力加速度

大小g=10m∕s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o求:

（1）赛车运动到C点时的速度大小％以及赛车电动机工作的时间t-,

（2）赛车经过。点时对圆弧轨道的压力大小厂;

（3）赛车来到尸点时，弹簧的弹性势能1。

18.如图所示，从4点以某一水平速度外抛出一质量R=Ikg的小物块（可视为质点），

当物块运动至8点时，恰好沿切线方向进入Z60C=37°的固定光滑圆弧轨道8C,经圆

弧轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板上,圆弧轨道C端的切线水平。

已知长木板的质量,/=4kg,/、8两点距。点的高度分别为〃=0.6m、A=O.15m,R

=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数=0.5,g=IOnι∕s∖求：（Sin37°=0.6,

cos37°=0.8）

（1）小物块的初速度”及在6点时的速度大小；

（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小；

（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。

,O

R/

C

Illlllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllinilll//

参考答案

1.B

【详解】ʌ.当船头垂直于对岸时，过河时间最短，为

d120〜

%=一=—s=24s

咻5

选项A错误；

B.由于船速大于水速，过河最小位移为河宽120m,选项B正确；

C.最短位移过河，此时合速度为

V=∖∣52-42m∕s=3m∕s

过河时间为

d120“八

t=——=----s=40s

V3

选项C错误；

D.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为

X=%。=96m

选项D错误。

故选B。

2.C

【详解】AB.根据动能定理可得

mgh=*

可得

v=y∣2gh

可知两球运动到各自底端时合外力做的功相同；两球运动到各自底端时速度大小相等，

但方向不同，则速度变化量大小相等，方向不同，故AB错误；

CD.重力的瞬时功率为

Pc=mgvy

B球运动过程中的竖直分速度从零先增大后又减小到零，则B球运动过程中重力的瞬时

功率先增大后减小；两球运动到斜面底端时，A球的竖直分速度不为零，B球的竖直分

速度为零，则两球的重力瞬时功率不相等，故C正确，D错误。

故选Co

3.D

【详解】设返回舱喷气前的质量为喷气后的质量为见根据返回舱喷气完成前后动

量守恒有

Mv1=mv3+(M-m)v2

M:m=135:134

故D正确，ABC错误。

故选D0

4.D

【详解】A.两个匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直

线上，合运动是直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运

动是曲线运动，故A错误；

B.做匀速圆周运动的物体，其合力才指向圆心，其余的圆周运动合外力的方向不指向

圆心，故B错误；

C.某恒力对物体做功为零，则说明物体在该恒力方向上位移为零，故C错误；

D.根据开普勒第三定律知，太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二

次方的比值都相等，故D正确。

故选Do

5.C

【详解】B.在4=1∙5s时滑雪者离斜面距离最大，可知在垂直斜面方向上的运动是对称

的，由对称性可得=2tl=3s,则有

X=60m=v0∕

解得滑雪者在尸处的速度大小为

v0=20m/s

B错误；

A.滑雪者在跳台P处沿水平方向飞出，做平抛运动，在竖直方向是自由落体运动，可

得一处的高度

h=-g*=—×10×32m=45m

rp2-2

¼l_45_3

解得

e=37

ʌ错误;

C.由题意可知，∕∣=l∙5s时滑雪者离斜面距离最大,可将初速度”和重力加速度g分解,

如图所示，可得

vl=v0sinΘ

g∣=gcos(9

离斜面最远时，则有

W=g,tl

V；=2gth

解得滑雪者离坡面的最大距离为

A=9m

C正确；

D.设滑雪者落到0处时速度与水平方向夹角为由平抛运动的推论可得

C八34

tan。=2tan，=—>一

23

可知滑雪者落到0处时速度与水平方向夹角大于53。，D错误。

故选C。

6.C

【详解】对上升器受力分析，根据牛顿第二定律有

F—mg=ma

对喷出气体运用动量定理有

FN=∆∕nv

联立解得

△m=0.5kg

ABD错误，C正确。

故选C0

7.A

【详解】ABC.设俯2A脉冲星的质量为M∣,伴星的质量为M?,轨道半径分别为小%,

二者间的距离为Z,周期为7,太阳的质量为“°,地球质量为期地球绕太阳运行的周

期为"，地球到太阳的距离为ho对双星系统中的加2A脉冲星，由万有引力定律有

GM.M4π2

十2=M产4

地球绕太阳的运动，有

GMOin4π2

二F

联立得

≈1.23×109m

对的2A脉冲星和伴星组成的系统，由万有引力定律有

2

G(M,+M2)4πr

P~τrr

综合解得必≈1.7M0,A正确，B错误，C错误；

D.依题意可知，0.2天是脉冲星的公转周期，题中没有给出求自转周期的相关条件,

无法求解脉冲星的自转周期，D错误。

故选Ao

8.D

【详解】A.根据

CMm

GN-=Wg

可知

「例月1

g月=G万TR

R月6

故A错误;

B.登月火箭的发射没有脱离地球束缚，速度应小于11.2km∕s,故B错误;

C.地球第一宇宙速度，根据

LMmV2

G—二=〃?一

R2R

可得

年=

V=7.9knVs

同理可得，月球第一宇宙速度

VĦ=≈1.68km∕s

RH

故飞船返回地球时从月球发射的速度应大于1.68km∕s,故C错误;

D.根据

尸Mm∆tπ'

G/二F

MM

P=—=-：-------

3

可得

3π

故月球密度

_3π

2

0月