内蒙古自治区锡林郭勒盟2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年第二学期锡林郭勒盟中小学部分年级期末学业质量抽测高一物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅰ卷（非选择题）两部分，共100分。考试用时75分钟。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.关于物体做曲线运动的描述，以下说法正确的是（）A.物体所受合外力一定变化 B.物体速度一定变化C.平抛运动是变加速曲线运动 D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动〖答案〗B〖解析〗A．物体做曲线运动的条件是合外力与速度不共线，合外力可以是恒力也可以是变力，故A错误；B．物体做曲线运动，速度方向时刻变化，物体速度一定变化，故B正确；C．平抛运动物体只受重力，加速度为g，保持不变，是匀加速曲线运动，故C错误；D．匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心，加速度变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，故D错误。故选B。2.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是（）A.由于a点为最高点，因此在a点时速度为0B.在c点和d点时，速度的方向相同C.跳水运动员不可以看成质点D.运动员入水后就开始作减速运动〖答案〗C〖解析〗A．由速度的合成与分解可知，由于a点为最高点，因此在a点时的竖直分速度为0，而水平分速度不为零，故A错误；B．曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，故在c点和d点时，速度的方向均沿竖直方向，但在c点其速度方向竖直向下，而在d点，其速度方向竖直向上，两位置的速度方向不相同，故B错误；C．由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看成质点，故C正确；D．运动员入水后，由于在完全入水前受到水的浮力小于其重力，故先做加速运动，完全入水后做减速运动，故D错误。故选C。3.如图甲所示，教室内安装有可以沿水平方向滑动的黑板，当A同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时，B同学用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始匀加速向下画，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为乙图中的（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗粉笔相对黑板向右做匀速运动，向下做初速度为零的匀加速直线运动，初速度和加速度垂直，故轨迹为抛物线，且初速度和轨迹相切，由此分析可知A正确，BCD错误。故选A。4.小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，如图所示，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油，则下列说法正确的是（）A.圆盘转动的转速为2πr/min B.圆盘转动的角速度大小为C.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 D.蛋糕边缘的向心加速度约为〖答案〗D〖解析〗A．圆盘每转一圈的时间T=15×4s=60s故转速为1

r/min，故A错误；B．由角速度与周期关系可得圆盘转动的角速度大小为故B错误；C．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为故C错误；D．蛋糕边缘的向心加速度约为故D正确。故选D。5.北京时间2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名宇航员安全返回，我国的空间站仍在距地面400km的轨道飞行。我国的空间站与同步卫星相比较，下列说法正确的是（）A.空间站的运行周期大于同步卫星的周期B.空间站的速度小于同步卫星的速度C.空间站的加速度大于同步卫星的加速度D.空间站所受地球引力小于同步卫星所受地球引力〖答案〗C〖解析〗ABC．根据解得依题意，空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，可知空间站的运行周期小于同步卫星的周期，空间站的速度大于同步卫星的速度，空间站的加速度大于同步卫星的加速度。故AB错误；C正确；D．空间站与同步卫星的质量关系未知，所以无法比较二者所受地球引力大小。故D错误。故选C。6.如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（）A.运动员重力做功为 B.运动员克服阻力做功为C.运动员的动能增加了 D.运动员的机械能减少了〖答案〗D〖解析〗A．运动员下落h，则重力做功为故A错误；B．根据得则运动员克服阻力做功为故B错误；C．运动员的动能增加量等于合外力做功，则=故C错误；D．运动员的机械能减少量等于克服阻力做功，即故D正确。故选D。7.如图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上处于静止状态，木板的长为L，B为木板的中点，一个质量为m的物块从木板的左侧A端以初速度v0滑上木板，木板上表面B点左侧粗糙、右侧光滑，已知物块能滑离木板，且物块在B点右侧木板上滑行的时间为t。则物块滑离木板时的速度大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗设物块滑到点右侧时，物块的速度大小为，木板的速度大小为，则根据动量守恒定律求得故选C。8.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯B.汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态C.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最高点A和最低点B点时对滚筒壁的弹力大小相等D.同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等〖答案〗BD〖解析〗A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨道的挤压，A错误；B．对汽车在最高点，根据牛顿第二定律得因为故汽车处于失重状态，B正确；C．根据牛顿第二定律，在最低点有在最高点时有可得，C错误；D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力为（为锥体顶角的一半），故支持力大小相等，D正确；故选BD。9.如图所示，一轻质细线一端固定在点，另一端拴一小球。现将细线拉直且水平，从位置A静止释放小球，在小球运动到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球所受合力提供小球做圆周运动的向心力 B.细线上拉力的功率先增大后减小C.小球运动到最低点B时的加速度大小为2g D.小球所受重力的功率先增大再减小〖答案〗CD〖解析〗A．对小球受力分析，如图所示将重力分解，细线的拉力与重力沿细线方向分力的合力提供向心力，故A错误；B．小球在向下运动的过程中，细线的拉力始终与速度方向垂直，拉力不做功，细线拉力的功率为零，保持不变，故B错误；C．在下落过程中小球的机械能守恒，则有解得小球运动到最低点B时的加速度大小为故C正确；D．小球在初位置速度为零，则重力做功的功率为零。在最低点，由于重力的方向与速度方向垂直，则重力做功的功率为零，因初末位置重力的功率都为零，则水平位置到最低点过程中重力做功的功率先增大后减小，故D正确。故选CD。10.如图甲所示，质量为m的物体P与物体Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体P一瞬时初速度v0，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，0~2t0时间内物体P、Q运动的a-t图像如图乙所示，其中t轴下方部分的面积大小为S1，t轴上方部分的面积大小为S2，则（）A.物体Q的质量为mB.2t0时刻物体Q的速度大小为S2C.t0时刻物体P的动量为D.0~2t0时间内弹簧对物体Q先做正功后做负功〖答案〗BC〖解析〗A．时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右，时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得则物体Q的质量为，A错误；B．由题中图像与坐标轴所围面积表示速度变化可知，时刻物体Q的速度B正确；C．由题中图像可知，t0时刻物体P的动量为C正确；D．由题中图像可知，时间内，物体Q的速度一直增加，弹簧始终对物体Q做正功，D错误。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、实验题：本题共2小题，共15分。11.在“探究小球做平抛运动的特点”的如图实验中：（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做______；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做______；（2）环保人员在一次检查时发现，有一根横截面为圆形的排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，管口离地面有一定的高度，如上图所示。现在，环保人员只有一把卷尺，请设计一种方法帮助环保人员大致估测该管道的排污量（即每秒排出污水的体积）。______〖答案〗（1）自由落体运动匀速直线运动（2）见〖解析〗〖解析〗【小问1详析】实验中，观察到两球同时落地，说明两球在竖直方向具有相同的运动，而A球做自由落体运动，所以说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；观察到球1落到水平板上并击中球2，说明两球在水平方向具有相同的运动，而球2在水平轨道做匀速直线运动，所以说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。【小问2详析】用卷尺测量管道口的截面直径为，离地高度，污水的水平位移；水做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，由平抛运动规律有，联立解得则该管道的排污量为12.某同学用气垫导轨装置验证动量守恒定律，如图所示。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连。两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为m1、m2，当它们通过光电门时，计时器可测得挡光片被遮挡的时间。（1）先调节气垫导轨水平，经过调整后，轻推一下B，若它通过光电门G1的时间______（填“大于”、“等于”、“小于”）它通过光电门G2的时间，或将其轻放在气垫导轨上任何位置都能静止，则气垫导轨已调至水平。（2）将B静置于两光电门之间，将A置于光电门G1右侧，用手轻推一下A，使其向左运动，与B发生碰撞，为了使A碰后不返回，则m1______m2．（填“>”、“=”或“＜”）；（3）光电门G1记录的挡光时间为Δt1，滑块B、A先后通过光电门时，G2记录的挡光时间分别为Δt2、Δt3，为了减小误差，挡光片的宽度应选择______（填“窄”或者“宽”）的，若m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3满足______（写出关系式）则可验证动量守恒定律；（4）若A、B发生的是弹性碰撞，则Δt1、Δt2、Δt3应满足关系式为______。〖答案〗（1）等于（2）>（3）窄（4）〖解析〗【小问1详析】轻推一下B，若滑块做匀速直线运动，通过光电门G1的时间等于它通过光电门G2的时间，证明气垫导轨已经水平。【小问2详析】根据弹性碰撞的“动碰静”的碰撞后的速度通项公式可知要想“动”的物体碰撞“静”的物体不返回，必须“动”的物体的质量大于“静”物体的质量，即m1>m2小问3详析】滑块通过光电门的速度是用挡光片通过光电门的平均速度替代，则挡光片的宽度要越小，则挡光片通过光电门的平均速度越接近于滑块过光电门的瞬时速度，因此挡光片应选择“窄”的；滑块A两次经过光电门G1的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为滑块B经过光电门G2的速度根据动量守恒整理得【小问4详析】若为弹性碰撞，则机械能也是守恒的整理①由（3）中动量守恒推导出来的等式变换得②联立①②得二、计算题：本题共3小题，共39分。解答步骤中要含有必要的文字说明和重要物理含义表达式，只写最后结果不给分。13.如图所示，在距水平地面的光滑平台边缘O点，将质量可视为质点的物块，以的速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度。（1）求物块抛出点O到落地点A所用的时间；（2）求物块抛出点O到落地点A之间的水平距离；（3）求物块落到A点时的速度的大小和方向。〖答案〗（1）；（2）；（3），方向与水平面夹角为斜向下〖解析〗（1）设物块由点所用时间为，由平抛知识得代数解得（2）设物块做平抛运动的水平距离为x，由平抛知识得（3）物块落到A点时速度大小v，由几何知识得速度与水平夹角满足则速度方向与水平面夹角斜向下14.将地球看成是质量分布均匀的球体，设万有引力常量为G，地球质量为M、半径为R、自转周期为。（1）科考队员在南极用弹簧测力计测量一个质量为m的物体的重力F，测量值F是多少？（2）研究发现，在赤道附近测量同一物体的重力，所得结果较南极测量值偏小，说明赤道附近重力加速度值小于南极重力加速度值，试求赤道附近的重力加速度值g赤。（3）2024年国际空间站退役时，中国将成为全球唯一拥有空间站的国家。中国空间站在距离地面高度约为400~450km的轨道上绕地球运转，将此高度记为H并将空间站的轨道近似视为圆形的，试求中国空间站的运行周期T。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）物体受到重力由地球万有引力提供，有故测量值为（2）在赤道附近的重物，万有引力为重力和自转向心力的合力，有得（3）空间站绕地球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，有得运行周期满足得15.如图所示，质量、倾角的光滑斜面体静止在光滑的水平面上，斜面