北京市石景山区2023-2024学年高一年级下册期末考试 物理试题（含答案）

石景山区2023—2024学年第二学期高一期末试卷

物理

本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷

上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目

要求的一项。

请阅读下述文字，完成第1题至第4题。

投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，靶盘

竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，经0.20s

飞镖射中靶心正下方的某点。已知飞镖掷出前距靶心的

水平距离为2.0m,飞镖可视为质点，不计空气阻力。

I.以地面为参考系，飞镖在空中做

A.平抛运动B.圆周运动

C.匀速直线运动D.匀减速直线运动

2.飞镖掷出时速度的大小为

A.40m/sB.20m/s

C.10rn/sD.5.0m/s

3.飞镖在空中运动过程中的加速度

A.大小不变，方向不变B.大小不变，方向改变

C.大小改变，方向不变D.大小改变，方向改变

4.飞镖在空中运动的过程中

A.动能逐渐减小B.动能逐渐增大

C.机械能逐渐减小D.机械能逐渐增大

请阅读下述文字，完成第5题至第8题。

万有引力定律的发现明确地向人们宣告，天上和地上的物体都遵循着完全相同

的科学法则；它向人们揭示，复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律，正是这

种对简洁性的追求启迪科学家不断探索物理理论的统一。

高一物理试题第1页共8页

5.关于万有引力定律发现过程，下列说法正确的是

A.哥白尼提出地心说，认为地球是太阳系的中心

B.第谷根据他观测的数据，提出了万有引力定律

C.开普勒突破常规思维，提出行星的轨道是椭圆

D.牛顿利用扭秤实验测出了引力常数

6.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已

知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证

A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602

B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602

C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6

D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60

7.我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日成功发射。量子卫星成功运行后，我

国在世界上首次实现了卫星和地面之间的量子通信，构建了天地一体化的量子保密通

信与科学实验体系。假设量子卫星在赤道平面上，如图所示。关

于同步卫星和量子卫星，下列说法正确的是

A.同步卫星运行的周期大于量子卫星运行的周期

B.同步卫星运行的加速度大于量子卫星运行的加速度

C.同步卫星运行的线速度大于量子卫星运行的线速度

D.同步卫星运行的角速度大于量子卫星运行的角速度

8.“科学真是迷人”，天文学家已测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月

球绕地球运转的周期7等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。

已知引力常量为G,忽略月球的自转，则月球的质量m为

/GR-47r2氏3T2R3

AB.------D.——

2

GgGT4712G

请阅读下述文字，完成第9题至第11题。

水流星是一项中国传统民间杂技艺术。杂技演员用一根绳

子兜着两个碗，里面倒上水，迅速地旋转着做各种精彩表演，

即使碗口朝下，碗里的水也不会洒出来。用可视为质点的小球

替代水碗，可将水流星抽象为竖直平面内的圆周运动，轻质细

绳长为"重力加速度为g。

9.若在竖直面内表演水流星，则下列说法中正确的是

A.小球在最高点时的向心力一定等于重力

B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零

C.绳子越长，小球恰好通过最高点时的速度越大

D.小球质量越大，小球恰好通过最高点时的速度越大

高一物理试题第2页共8页

10.小球通过最高点时，绳对小球的拉力歹与其速度的二次方。2的关系

V2

图像如图所示，图线与纵轴的交点坐标为〃，下列说法正确的是/

A.利用该装置可以得出重力加速度V/

B.绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的02T图线斜率更小--------1

C.绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的峭下图线斜率更小

D.绳长不变，用质量较小的球做实验，浮孑图线与纵轴的交点坐标变小

11.如图所示，用轻杆替代轻绳，使小球在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是

A•小球在最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

小球在最高点时的向心力一定大于重力/L、

B.,—：10)

C.小球恰好到达最高点时的速度最小为麻\/,

-/

D.小球到达最高点时的速度可以为零、一一一

请阅读下述文字，完成第12题至第14题。Q

如图，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为鼠质量为加

的铁球由弹簧上端的正上方〃高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当B

弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为go冒

12.从小球接触弹簧到下落至最低点的过程，下列说法正确的是曳

A.刚接触弹簧时，小球达到最大速度

B.接触弹簧后，小球先做加速运动，再做减速运动

C.接触弹簧后，小球的加速度逐渐减小，到最低点时加速度最小

D.在最低点，小球的加速度大小为g,方向为竖直向上

13.从小球接触弹簧到下落至最低点的过程，能量变化情况是

A.小球的重力势能减小机gx,弹簧的弹性势能增大加gx

B.小球的重力势能减小机g〃，弹簧的弹性势能增大mg/?

C.小球的动能减小加gx,弹簧的弹性势能增大加g(/?+x)

D.小球的动能减小机g〃，弹簧的弹性势能增大加g(〃+x)

14.弹簧弹力大小与形变量大小的关系如图所示，根据图像可以求出弹簧弹力做的功。

在小球压缩弹簧的过程中，弹簧弹力逐渐增大，关于弹力做功，下列说法正确的是

A.弹簧弹力做功质?，弹性势能增加履2

B.弹簧弹力做功-日2,弹性势能增加日2/2

C.弹簧弹力做功质2/2,弹性势能增加履2

D.弹簧弹力做功-质2/2,弹性势能增加入2/2

高一物理试题第3页共8页

第二部分

本部分共7题，共58分。

15.（8分）

不同的研究小组采用不同的方法研究平抛运动的规律。

(1)某组同学用如右图所示装置研究平抛运动及其特点。小锤

他的实验操作是：在小球/、8处于同一高度时，用小锤轻击日/弹性金属片

弹性金属片，使/球水平飞出，同时3球被松开。他观察到小

球/、3同时落地；让/、8球恢复初始状态，用较大的力敲击

弹性金属片，能够观察到小球/、B(选填“同时”、

“不同时”)落地。为了使实验结论具有普遍性，该组同学还地面

需进行的操作是

(2)另一组同学用如右图所示的装置进行实验。将坐

标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽

轨道P。滑下后从末端0点水平飞出，落在水平放置的倾斜

挡板上，小球落在挡板上时会在坐标纸上挤压出一个痕

迹点。移动挡板，重新释放小球，重复以上操作，坐标纸上

将留下该小球做平抛运动的一系列痕迹点。

①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是.

A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端必须水平

D.挡板高度必须等间距变化

②某同学按正确的操作完成实验并描绘出小球平抛运动的

轨迹，以平抛运动的初始位置在硬板上的投影点。为坐标原点

建立xOy坐标系，如右图所示。从运动轨迹上选取多个点，根

据其坐标值可以验证平抛运动的轨迹符合抛物线方程厂办2。

若坐标纸中每个小方格的边长为L根据图中M点的坐标

值，可以求出a=o

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16.（4分）

如图所示是探究向心力大小厂与质量加、角速度。及半

径厂之间关系的实验装置。转动手柄1,可使变速塔轮2和

3以及长槽4和短槽5分别随之匀速转动。皮带分别套在塔

轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种

不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由

横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测

力套筒7下降，从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间的等分格子与两个球所受的向

心力成正比，那么：

(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的

关系，下列说法正确的是

A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验

B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验

C.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验

D.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验

(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的转动半径为右边小球的2倍时,

发现右边标尺露出的红白相间的等分格子为左边的2倍，那么，左边塔轮与右边塔轮转

动的角速度大小之比为。

17.(6分)

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止

下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离

进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。

(1)下列器材中，在本实验中需要使用的有；

A.天平B.刻度尺C.秒表D.螺旋测微器

(2)如下图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点N、B、C、D、E,

通过测量并计算出点3距起始点。的距离为xo,B、。两点间的距离为xi，C、。两点间

的距离为X2,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为加，根据这些条件计算重锤从

释放到打下C点时的重力势能减少量A£p=,动能增加量AEk=-

lABCDE\

•

力——><—心一<--------4。------>

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18.（9分）

如图甲所示，质量机=1.0kg的物体静止在光滑水平地面上，从f=0时起，受到水

平力厂作用，力厂与时间/的关系如图乙所示，取向右为正方向，重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）物体在前2s时间内运动的加速度大小m；

（2）物体在前2s内运动的位移大小xi；

（3）物体在第4s末的速度大小。。I77N

2------1

I

F\

*o-------h--------H——*

甲-1-----------------1

乙

19.（9分）

流体一般是指液体流、气体流等，质量具有连续性。水和空气是常见的流体。对于

此类流体问题，可沿流速的方向选取一小段柱形流体（微元）作为研究对象。

（1）如图所示，环保人员在一次检查时发现，有一根管壁厚度不计的排污管正在向

外排出大量污水。这根管道水平放置，排污管的直径为。，,一

管口到水面的高度为管口到污水落点的水平距离为x,忽上声」

略一切阻力，D«H,已知重力加速度为g,估算：/

①污水从管口流出的速度v；

②该管道排水的流量。（即每秒钟排出污水的体积）。

（2）如图所示，风力发电机能将风能（即空气的动能）转化为

电能，当风吹过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮

通过主轴连接齿轮箱带动发电机发电。已知某风力发电机接收风能

的有效面积为S,空气密度为O当地风速为。，风能转化为电能的

效率为〃，求：

①在时间M内经过有效面积S的空气的体积AK；

②该风力发电机发电的平均功率尸。

高一物理试题第6页共8页

20.(10分)

篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易

的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180cm的高度自由落下，反弹高度在

125cm至140cm之间即表示篮球气压正常。

某次检测中，运动员使篮球从距水平地面高度为加=1.8m处由静止自由落下，反弹

高度为〃2=1.25m。设篮球始终在竖直方向做一维运动，已知篮球质量为加=0.60kg,重

力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。

(1)求此次碰撞过程中篮球损失的机械能AE；

(2)篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小，设篮球每次与地

面碰撞前后的动能的比值不变。若使篮球从距地面〃3=lm的高度由静止下落，并在开始

下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1m。求拍球过程中人对篮球做的功沙；

(3)在实际拍球过程中，篮球上升到某高度时，手就会接触篮球并对球施加一个向

下的阻力E，球和手一起运动距离s后上升到最高点。然后手对球施加向下的动力尸2,

通过相同的距离s后，篮球与手分开。手对球的两次作用力均视为恒力，拍球过程中篮

球距离地面的最大高度相同。通过分析比较6、尸2大小关系。

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21.（12分）

在研究某些复杂的曲线运动时，可以采用运动的合成与分解的方法。

在水干期内建立xOy坐标系，以点。为坐标原点。从1=0开始，质量为加=2.0kg

的滑块从坐标原点。出发，初速度oo=4m/s,方向为x轴正方向。

(1)从7=0开始，若滑块受到沿x轴负方向的水平恒力/1作用，7^1=4.0No求:

a.滑块沿X轴正方向运动的最大距离Xm；

y/m

b.滑块回到坐标原点的时间t；

(2)从/=0开始，除Q外，滑块同时还受到沿y轴

正方向的恒力色的作用，F2=3.0NO

a.在右图所示的坐标系内定性画出滑块的运动

轨迹，并标明关键坐标；

b.求运动过程中滑块的最小速率0。

高一物理试题第8页共8页

石景山区2023-2024学年第二学期高一期末

物理试卷答案及评分参考

第一部分共14题，每题3分，共42分。

1234567891011121314

ACABCBAACBDBDD

第二部分共7题，共58分。

15.（8分）（1）同时（2分）；改变高度进行实验（2分）

（2）AC（2分）；—（2分）

5L

16.（4分）（1）A（2分）；（2）1:2（2分）

2

17.（6分）（1）B（2分）；（2）mg（x0+^）（2分）；）（2分）

18.（9分）

（1）由牛顿运动定律片=〃皿；前2s内B=2N,解得m=2m/s2（3分）

（2）由运动学规律尤］=g印；；解得xi=4m（3分）

2

（3）2s后物体向前做匀减速运动，F2=1N,加速度a2=^=lm/s

m

由运动学规律v=-a2t2=2m/s（3分）

19.（9分）

（1）①在水流中取一小段水柱，视为微元，该微元做平抛运动

由x=vtH=—gt2解得v=xj鉴一（3分）

272H

_7lD2XIg

②水管横截面积为S,流量。=匕=2（2分）

AtAt4

（2）①空气柱的体积=（2分）

1,

2

②。内风力发电机接收的风能Ek=-^mv其中△加=

发电的平均功率尸=晅=!如口3

（2分）

Ar2

高一物理试题评分参考第1页共2页

20.（10分）

（1）篮球与地面碰撞时损失的机械能AE=mghx-mgh2=3.3J（2分）

（2）篮球与地面碰撞前、后瞬间的动能比值为4=2比="攻

&2mgh2

对篮球下落过程，根据动能定理有W+mgh3=Ekl-0

对篮球上升过程，根据动能定理有-mg%=0-Ek2

联立解得W=2.64J（