甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学2023-2024学年高一下
学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．如图所示，赛车沿圆弧形赛道从A运动到B的过程中，则赛车（）
A．速度有可能保持不变
B．动能一定发生变化
C．运动过程一定有加速度
D．位移大小与路程在数值上相等
2．如图所示是一只半径为R的光滑半球形碗，现有一质量为m的物体由静止从碗口滑到碗底中心。

重力加速度为g，则该过程中
A．物体受到的合外力不变
B．物体支持力的瞬时功率始终为零
C．物体到达碗底中心时，重力的瞬时功率大于0
D．物体到达碗底中心时，重力势能变化量为mgR
3．“夸父一号”卫星运行在距地球表面约720公里的太阳同步晨昏轨道，下列关于“夸父一号”说法正确的是（）
A．发射速度一定大于第二宇宙速度
B．加速度小于地球同步卫星的加速度
C．运行速度可能大于第一宇宙速度
D ．角速度大于地球同步卫星的角速度
4．如图所示，物块静止在粗糙斜面上，撤去障碍物的同时，对物块加上沿斜面向下的恒力F ，物块向下运动。

若以物块初始位置为势能零点，位移x 、速度v 、动能k E 、重力势能p E 、机械能E ，则下列图像可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5．如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧转动而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。

它可等效为一质点在圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示。

在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R ，A 、B 点分别为轨道的最高点与最低点，C 、D 两点与O 点在同一水平线上。

质点沿轨道外侧做完整的逆时针方向的圆周运动，圆轨道对质点的强磁性引力始终指向圆心O 且大小不变。

质点从A 点由静止释放，通过B 点时对轨道的压力为其重力的5倍。

不计轨道和空气的阻力，质点质量为m ，重力加速度为g 。

下列说法中正确的是（ ）
A ．在A 点时对轨道的压力大小为10mg
B ．轨道对陀螺的吸引力大小为10mg
C ．陀螺从A 经C 到B 的时间比从B 经
D 到A 点的时间长
D ．若陀螺在A
6．如图所示是某节水喷灌系统的示意图，喷管的出水口横截面积为S ，水的密度为ρ，出水口距离水平地面的高度为H ，水从出水口以某一速度水平喷出，水平射程为4H 。

不考虑水喷出后受到的空气阻力，重力加速度为g ，取地面为零势能面，则出水口（ ）
A B ．到地面这段水柱的质量为2SH ρ
C ．与地面间这段水柱的机械能为220SgH ρ
D ．与地面间这段水柱的机械能为210SgH ρ
7．如图所示，在倾角为θ、摩擦因数为μ（且tan μθ=）的斜面上有一个小物块以平行AB 边的初速度0v 开始运动。

已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够大。

则小物块（ ）
A ．将沿直线斜向右下运动
B ．将做曲线运动，且小木块最终将静止
C ．将做曲线运动，最终以0v 的速度平行于A
D 边做匀速运动
D ．将做曲线运动最终以某个小于0v 的速度平行于AD 做匀速运动
二、多选题
8．如图所示，小球套在固定倾斜的光滑杆上轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内。

图中AO 水平，BO 间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆
垂直，AB段长度等于BC。

现让小球从A处由静止释放，下列说法正确的是（）
→过程中，小球的重力做正功
A．小球从A B
→过程中，小球的机械能守恒
B．小球从A C
→过程中，弹簧的弹性势能增加
C．小球从A B
→过程中，弹簧对小球先做正功后做负功
D．小球从A C
9．中国将全面推进探月工程四期，规划包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。

“嫦娥五号”探测器是中国首个实施无人月面取样的航天器，其发射的简化过程如图。

先将探测器送入近地圆轨道Ⅰ，在近地点多次变轨后依次进入椭圆轨道Ⅰ和地月转移轨道。

被月球捕获后，再多次变轨进入近月圆轨道Ⅰ。

已知探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅰ运行的周期之比为a，不计空气阻力，下列判断正确的是（）
A．探测器在轨道Ⅰ、Ⅰ上运行时的机械能相等
B．探测器在椭圆轨道Ⅰ上运行过程中机械能守恒
C．地球和月球的平均密度之比为1：a
D．地球和月球的平均密度之比为2
1:a
10．滑块以初速度0v沿粗糙斜面从底端O上滑，到达最高点B后返回到底端。

利用频闪仪分别对上行和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示，图中A为OB的中点。

下列判断正确的是（）
A．图乙中的滑块处于下滑阶段
B．滑块与斜面的动摩擦因数为0.25
C．滑块上行与下滑的加速度之比为16:9
D．滑块上行与下滑通过A时的动能之比为4:3
三、实验题
11．某学习小组用频闪法“研究平抛运动”：
(1)图甲为实验装置，图乙为得到的频闪照片，根据频闪照片可分析得到平抛运动在竖直方向做自由落体运动的理由是；水平方向做匀速直线运动的理由是。

(2)已知图乙中每一方格的边长为l，那么频闪周期T＝（用l、g表示），小球在图乙中P点位置的速度大小为（用l、T表示）。

12．“验证机械能守恒定律”实验有很多情形可以选择。

(1)第一实验小组用图甲装置验证，下列说法正确的是（）
A．电磁打点计时器使用的是交流220V电压
B．体积相同条件下，重物质量越大，下落过程中所受阻力越小
C．利用本实验装置验证机械能守恒定律，可以不测量重锤的质量
(2)第二实验小组用频闪法验证，得到小球由静止下落过程中的频闪照片如图乙所示，实验小组对每次闪光时小球的位置进行编号，用刻度尺正确量出所得照片中对应频闪点球心位置
到0点的距离，数据如下表，已知频闪周期
1
s
30
T=，小球的质量m=20.0g，当地重力加速
度g取9.8m/s2。

Ⅰ小球运动到编号8位置时的动能E k= J，小球从释放到编号8位置过程中减小的重力势能∆E p= J。

（结果均保留三位有效数字）
Ⅰ通过计算多组数据对比，该组同学发现小球下落的某一过程中增加的动能总是略小于减小的重力势能，其原因是。

四、解答题
13．如图甲为跳台滑雪场地“雪如意”，其部分赛道简化示意图如图乙所示，赛道由三部分组成，其中AB段为半径R=40m的圆弧助滑道，斜面BC为倾角37
θ=︒、长L=75m的着陆区，
CD 段为缓冲区，各部分之间平滑连接。

若质量m =60kg 的运动员从A 点静止开始下滑，到达B 点时水平飞出，恰好落在C 点，落地后运动员能量损失20%，且利用其高超的落地技
巧顺利滑入缓冲区，到D 点时速度刚好为0，C 、D 位于同一水平线上，运动员可视为质点，
重力加速度g 取210m /s ，sin370.6=°，不计空气阻力和AB 段的摩擦。

求：
（1）运动员经过B 点时的速度大小；
（2）运动员经过B 点时对滑道的压力；
（3）AB 段的高度差和运动员在CD 段克服阻力所做的功。

14．2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射，与天和核心舱成功对接。

神舟十七号载人飞船的发射与交会对接过程的示意图如图所示，图中Ⅰ为近地圆轨道，其轨道半径为1R ，Ⅰ为椭圆变轨轨道，Ⅰ为天和核心舱所在圆轨道，其轨道半径为2R ， P Q 、分别为Ⅰ轨道与Ⅰ、Ⅰ轨道的交会点。

已知神舟十七号载人飞船的引力势能大小的表达式为p GMm E R
=-，式中R 为地心到飞船的距离，M 为地球的质量，m 为神舟十七号载人飞船的质量，G 为万有引力常量，地球表面的重力加速度为g 。

求：
（1）神舟十七号从Ⅰ轨道转移到Ⅰ轨道，飞船增加的机械能；
（2）神舟十七号在Ⅰ轨道上从P 点运动到Q 点的时间。

15．如图所示，距水平地面高h r =、半径为r 的水平圆盘可绕着过圆心O 的竖直轴转动，在圆盘上从圆心O 到圆盘边缘开有一沿半径方向的细槽，槽的横截面为方形，侧面光滑，
底面不光滑。

一根原长为r 、劲度系数为k 的轻弹簧置于槽内，一端固定在圆心O 点，另一端贴放着一质量为m 的小球．将小球向靠近圆心O 方向推到距圆盘边缘12r x =
的P 点处释放，之后在距盘边缘23r x =
处小球的速度达到最大，弹簧始终在弹性限度内。

重力加速度为g 。

（1）求槽的底面与小球间的动摩擦因数μ；
（2）当圆盘以角速度ω匀速度转动时，若小球在距盘边缘34r x =
处随圆盘一起转动，求小球所受的摩擦力f F 的大小；
（3）若圆盘以角速度0ω=P 点，此时弹簧的弹性势能为E ，解除
束缚后，小球从槽口飞离圆盘落到水平地面的速度大小为v Ⅰ此过程中槽对小球的弹力做的功W ；
Ⅰ小球落地点距转轴中心的水平距离。