2023-2024學年遼寧省錦州市高一（下）期末考試物理試卷（含解析）

2023-2024學年遼寧省錦州市高一（下）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.下列關于機械能守恒的說法正確的是（）

A.做自由落體運動的物體，其機械能一定守恒

B.當有其他外力作用時，只要合外力為零，機械能守恒

C.炮彈在空中飛行不計阻力時，僅受重力作用，所以爆炸前后機械能守恒

D.做勻速圓周運動的物體，其機械能一定守恒

2.如圖所示，轉筆深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設小李同學是轉筆高手，能

讓筆繞其手上的某一點。做勻速圓周運動，下列敘述正確的是（）

A.筆桿上各點的線速度方向沿著筆桿指向。點

B.除了。點，筆桿上其他點的角速度大小都一樣

C.筆桿上各點的線速度大小與到。點的距離成反比

D.筆桿上的點離。點越近，做圓周運動的向心加速度越大

3.2023年5月17日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第56顆北斗導航衛(wèi)星。如

圖所示為北斗導航系統(tǒng)的部分衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星的運動可視為勻速圓周運動。下面說法正確的是（）

A.軌道a、c運行的兩顆衛(wèi)星的周期乙<%

B.軌道a、c運行的兩顆衛(wèi)星的速率%%

C.軌道b、c運行的兩顆衛(wèi)星的向心力相同

D.軌道a、b運行的兩顆衛(wèi)星的加速度相同

A.圖甲中，汽車在水平路面上拐彎，受重力、支持力和向心力作用

B.圖乙中，洗衣機脫水時，被甩出去的水滴受到了離心力作用

C.圖丙中，火車轉彎低于規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣會有擠壓作用

D.圖丁中，正常工作的鐘表的時針與分針轉動時的角速度之比為1：12

第1頁，共15頁

5.把質(zhì)量是小的小球放在豎立的彈簧上，并把小球往下按至4的位置，如圖甲所示。迅速松手后，彈簧把

小球彈起，小球升至最高位置。（圖乙），途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)。彈簧的質(zhì)量和空氣的阻

力均可忽略，以下說法正確的是（）

。…C

-B

O

W

W-A

W

W

M

7

〃

///甲/

A.在B點時，小球的動能最大

B.小球由4到C的過程中機械能守恒

C.小球和彈簧組成的系統(tǒng)由4到C的過程中機械能守恒

D.由a到B的過程中，小球重力勢能和彈簧彈性勢能之和一直減小

6.如圖所示，有一個很大的圓形餐桌，水平桌面中間嵌著一可繞中心軸。轉動的圓盤，圓盤上a處放一質(zhì)量

為小的菜盤，B處放一質(zhì)量為力的菜盤，AO=20B,圓盤正常運轉，兩菜盤均視為質(zhì)點且不打滑。下列

說法正確的是（）OB

A.4B兩處菜盤的周期之比為2：1

8兩處菜盤的線速度大小之比為1：2IIJ|||

C.A,B兩處菜盤的向心加速度大小之比為4：1III

D.4B兩處菜盤受到的靜摩擦力大小之比為8：3

7.氣墊鞋通過氣墊的緩沖減小地面對腳的沖擊力，如圖所示。某同學的體重為G,穿著平底布鞋時雙腳豎

直著地過程中與地面的作用時間為to,受到地面的平均沖擊力大小為3G。若腳著地前的速度保持不變，該

同學穿上某型號的氣墊鞋時，雙腳豎直著地過程中與地面的作用時間變?yōu)?.5%,則該同學受到地面的平均

沖擊力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

“彈”無虛發(fā)

內(nèi)置氣拈

A.1.8GB,1.6GC,1.2GD,0.9G

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

第2頁，共15頁

8.2024年3月20日，我國“鵲橋二號”衛(wèi)星發(fā)射成功，多次調(diào)整后進入周期為24h的環(huán)月橢圓軌道運行，

并與在月球上開展探測任務的“嫦娥四號”進行通訊測試。已知月球自轉周期27.3天，下列說法正確的是

()

A.“鵲橋二號”在遠月點的運行速度小于月球第一宇宙速度

B.“鵲橋二號”繞月球做橢圓運動，月球位于橢圓的中心

C.“鵲橋二號”與月球的連線和月球與地球的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積是同一個定值

D.“鵲橋二號”繞月球的橢圓運動中，近月點線速度的大小大于遠月點線速度的大小

9.一臺起重機先以不變的牽引力尸將一質(zhì)量為小的重物由靜止起豎直向上提起，當起重機的輸出功率達到

額定功率P后，保持該功率直到重物做勻速運動，重力加速度為g。重物在上升過程中（）

A.最大加速度等于《B.平均功率大于3

DP

C.最大速度大于提D.勻加速時間等于g（F_.g）

10.如圖所示，質(zhì)量為小的半圓形光滑凹槽靜止放在光滑的水平面上，圓槽半徑為R,一個質(zhì)量為苫小球靜

止在凹槽的左端最高點4處?，F(xiàn)將小球釋放，在小球第一次從a開始經(jīng)最低點B運動到右側最高點C的過程

A.在整個過程中，小球和凹槽組成的系統(tǒng)動量守恒

B.小球從4到B的運動過程中，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)

C.小球運動到B點時，凹槽的速度大小為2?

D.當小球運動到C點時，凹槽相對地面走過的路程為竽

三、實驗題：本大題共2小題，共14分。

11.某研究小組利用如圖（甲）所示的D/S實驗裝置進行驗證機械能守恒定律實驗，得到了如圖（乙）所示的實

驗圖像，其中重力勢能變化圖像應該是=（選/、B或者C）,觀察圖線（4）,可發(fā)現(xiàn)隨著擺錘高度的

第3頁，共15頁

下降，能量值略有減少，造成這一現(xiàn)象的原因可能是

圖線顯示區(qū)

（甲）（乙）

12.某同學利用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律，實驗步驟如下:

（1）氣墊導軌上安裝了1、2兩個光電門，滑塊B上固定一豎直遮光條，用游標卡尺測得遮光條的寬度d,接

通氣源后，將滑塊B輕放在導軌上，給其一初速度，若通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間，則可

通過調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕P使導軌左端的高度（“升高”或“降低”），直到使輕推后的滑塊

B通過光電門1的時間（填“大于”“小于”或“等于"）通過光電門2的時間，即說明滑塊B在氣墊

導軌上近似做運動。

（2）滑塊4的右端、滑塊B的左端均裝有粘扣（如圖乙所示），用天平測出滑塊做含粘扣）的總質(zhì)量機1和滑塊8（

含粘扣和遮光條）的總質(zhì)量瓶2,將滑塊力靜置于兩光電門之間，滑塊B靜置于光電門2右側，推一下滑塊B,

使其獲得水平向左的速度，測得滑塊B經(jīng)過光電門2的擋光時間為a1，滑塊B和滑塊4碰后粘在一起向左運

動，經(jīng)過光電門1記錄的擋光時間為4t2。用上述物理量驗證該碰撞過程動量守恒，則他要驗證的關系式是

（用題給字母表示）-

乙

（3）碰撞過程損失的機械能表達式為4E=（用題給字母表示）。

四、計算題：本大題共3小題，共40分。

第4頁，共15頁

13.中國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權的“神舟”飛船，目前已經(jīng)達到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技

術。如圖所示，其發(fā)射過程簡化如下：質(zhì)量為小的飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運載火箭送

入近地點為P、遠地點為Q的橢圓軌道上，飛船通過變軌進入預定圓軌道。已知：點P距地面的高度為八，

飛船在預定圓軌道上飛行n圈所用時間為t,地球表面重力加速度為g,地球半徑為R。求：

(1)飛船從Q點到P點速度大小的變化情況；

(2)飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點P時的地球引力大??；

(3)Q點距地面的高度。

預定圓軌道

14.一質(zhì)量爪=3的的物體在合力F的作用下由靜止開始沿直線運動，尸隨時間t變化的圖像如圖所示。求:

(1)第3s末合力的瞬時功率：

(2)第3s末至第6s末合力對物體的沖量大??；

(3)第4.5s末物體的速度大小。

15.如圖所示，質(zhì)量均為機=2的的小物塊力、B通過一壓縮輕彈簧鎖定在一起，靜止于光滑平臺上，解除

鎖定后，4B在彈簧彈力作用下以相等的速率與彈簧分離。4分離后向左運動，滑上半徑R=0.5m的光滑

半圓軌道并恰能通過最高點，B分離后向右運動，滑上靜止在水平面上長L=16、質(zhì)量M=8kg的長木

板，長木板上表面與平臺等高、下表面光滑，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,取g=10m/s2。

(1)求2滑上光滑半圓軌道最高點的速率是多大？B與彈簧分離時的速率是多少？

(2)判斷4、8兩物體與彈簧組成的系統(tǒng)，在相互作用的過程中機械能是否守恒？以及彈簧鎖定時的彈性勢

能Ep；

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(3)通過計算判斷物塊是否能滑離長木板？求出8在長木板上滑動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能Q。

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答案解析

1.A

【解析】4做自由落體運動的物體，只有重力做功，則其機械能一定守恒，選項/正確；

區(qū)有其他外力作用，合外力為零時，機械能不一定守恒，例如勻速上升的物體，選項3錯誤；

C炮彈在空中爆炸后，由于火藥放出能量，則機械能會增加，選項C錯誤；

D做勻速圓周運動的物體，動能不變，但是重力勢能可能變化，則其機械能不一定守恒，選項。錯誤。

故選N。

2.5

【解析】解：

/、筆桿上各點繞。點勻速轉動，各點的線速度方向垂直于筆桿，故/錯誤；

8、筆桿上的各個點都做同軸轉動，除。點不轉動外，其它點的角速度是相等的，故8正確；

C、筆桿上的各個點角速度相等，根據(jù)U可知，筆桿上各點的線速度大小與到。點的距離成正比，故

C錯誤；

筆桿上的各個點都做同軸轉動，所以角速度是相等的，根據(jù)向心加速度的公式a=r/2,可知離。點越

近，向心加速度越小，故。錯誤。

故選瓦

分析：筆桿上的各個點都做同軸轉動，所以角速度是相等的，根據(jù)線速度〃=3乙可知線速度與半徑關

系，由向心力的公式a=「32可知加速度的關系。

考查圓周運動各物理量的基本關系。在解題時，要善于發(fā)現(xiàn)隱藏條件，得到基本條件后才能以此為據(jù)，推

斷其它關系。

3.B

【解析】4根據(jù)萬有引力提供向心力可得

GMm4兀2

~^二mr號

解得

T=麗2r3

_JGM

由圖可知

ra>rc

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則

Ta>Tb

故/錯誤;

2.根據(jù)萬有引力提供向心力可得

GMmv2

—5—=

丁乙m—丁

解得

T

由圖可知

ra>rc

則

故8正確；

C由于不知道軌道6、c運行的兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量關系，所以無法比較向心力的大小關系，且軌道氏c運行的

兩顆衛(wèi)星的向心力方向不同，故C錯誤；

。根據(jù)萬有引力提供向心力可得

GMm

——5—=

丫乙ma

解得

GM

=-y

CL丁/

由圖可知

ra=rb

則軌道a、6運行的兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，但方向不同，故。錯誤。

故選Bo

4.D

【解析】4圖甲中，汽車在水平路面上拐彎，受重力、支持力和摩擦力作用，其中摩擦力提供做圓周運動

的向心力，選項/錯誤；

民圖乙中，洗衣機脫水時，當水滴的附著力不足以提供做圓周運動的向心力時水滴將做離心運動被甩出，

并不是被甩出去的水滴受到了離心力作用，選項2錯誤；

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C圖丙中，火車轉彎高于規(guī)定速度行駛時，軌道的支持力和重力的合力不足以提供做圓周運動的向心力

時，火車有做離心運動的趨勢，此時外軌對輪緣會有擠壓作用，選項C錯誤；

D圖丁中，根據(jù)

2兀

可知，正常工作的鐘表的時針與分針轉動時的角速度之比為

3時T分601

3分T時12X6012

選項D正確。

故選。。

5.C

【解析】4小球從4到8運動的過程中，開始時彈力大于重力，則小球加速度向上，速度增加；隨彈力減

小，則加速度減小，當彈力等于重力時加速度為零，此時速度最大，以后彈力小于重力，加速度向下，小

球減速運動，則從4到B小球的動能先增加后減小，故/錯誤；

2.小球由4到C的過程中除了重力做功之外還有彈簧彈力做功，所以小球機械能不守恒，故2錯誤；

C小球和彈簧組成的系統(tǒng)由4到C的過程中只有重力和彈力做功，則機械能守恒，故C正確；

D小球和彈簧組成的系統(tǒng)由4到B的過程中只有重力和彈力做功，則機械能守恒，由4選項分析可知，從4

到B小球的動能先增加后減小，所以小球重力勢能和彈簧彈性勢能之和先減小后增加，故。錯誤。

故選C。

6.D

【解析】44、B兩處菜盤繞同軸轉動，則周期相等，即周期之比為1：1,選項/錯誤；

以根據(jù)

v=a)r

可得，爾B兩處菜盤的線速度大小之比為2：1,選項8錯誤；

C根據(jù)

a-a)2r

可得，2、B兩處菜盤的向心加速度大小之比2：1,選項C錯誤；

D根據(jù)

f=ma

可知，因

mA-.mB=4:3

第9頁，共15頁

a^,.aB=2:1

則4B兩處菜盤受到的靜摩擦力大小之比為8：3,選項。正確。

故選。。

7.4

【解析】【分析】

本題主要考查動量定理的應用。

規(guī)定正方向，穿著平底布鞋時雙腳豎直著地過程中和穿上氣墊鞋時雙腳豎直著地過程中，分別根據(jù)動量定

理列方程，聯(lián)立即可求得穿上氣墊鞋時，該同學受到地面的平均沖擊力大小。

【解答】

設腳著地瞬間的速度大小為分取豎直向上為正，穿著平底布鞋時雙腳豎直著地過程中，

根據(jù)動量定理(F—G)"0=0—(―?、?，其中尸=3G,穿上氣墊鞋時雙腳豎直著地過程中，

根據(jù)動量定理有(F'-G)-2.5to=O-(-mv),解得F=1.8G,故/正確，B、C、D錯誤。

故選N。

8.AD

【解析】4若過遠月點做月球的圓軌道，則根據(jù)

Mmv2

G—~m—

可得

,,IGM

v=___

Yr

可知在該軌道上的速度小于月球的第一宇宙速度；而從橢圓軌道的遠月點需要加速才能進入該圓軌道，可

知“鵲橋二號”在橢圓軌道遠月點的運行速度小于在該圓軌道上的速度，也小于月球第一宇宙速度，選項

A正確；

8.根據(jù)開普勒第一定律，“鵲橋二號”繞月球做橢圓運動，月球位于橢圓的焦點位置，選項8錯誤；

C“鵲橋二號”繞月球運動與月球繞地球運動的軌道和中心天體都不同，可知“鵲橋二號”與月球的連線

和月球與地球的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積不是同一個定值，選項C錯誤；

D根據(jù)開普勒第二定律，“鵲橋二號”繞月球的橢圓運動中，近月點線速度的大小大于遠月點線速度的大

小，選項。正確。

故選

9.BC

【解析】4開始時貨物做勻加速運動，當達到最大功率后，隨速度的增加牽引力逐漸減小，則加速度

第10頁，共15頁

P

F-mgy-m9

a=--------=----------

mm

逐漸減小，則最大加速度

F—mg

a=--------

m

選項4錯誤；

A開始時貨物做勻加速運動，則功率

P=Fv=Fat

即功率與時間成正比，此過程中的平均功率等于專，以后功率保持P不變，則整個過程中的平均功率大于

P

萬，選項5正確；

C當牽引力等于重力時加速度為零，速度最大，則最大速度

PP

選項C正確；

D勻加速能達到的最大速度

P

v=—

F

勻加速的時間

_v_mP_PP

F(F-mg)~一?；一〃(Jng)<g(F-mg)

p

即勻加速時間小于g(ig)，選項D錯誤。

故選BCo

10.BD

【解析】4小球初速度為0,小球運動到最低點速度沿水平方向，小球在最低點時豎直分速度為0,可知小

球在由靜止釋放運動到第一次最低點B過程，豎直方向先加速后減速，即存在失重與超重，可知，小球在

運動過程中，系統(tǒng)所受外力的合力不為0,即在整個過程中，小球和凹槽組成的系統(tǒng)動量不守恒，故/錯

誤；

2.結合上述，可知小球在由靜止釋放運動到第一次最低點B過程，豎直方向先加速后減速，豎直方向的加

速度方向先向下后向上，即小球從4到8的運動過程中，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故8正確；

第11頁，共15頁

C小球和凹槽組成的系統(tǒng)水平方向所受外力的合力為0,系統(tǒng)水平方向的動量守恒，則小球運動到B點時,

對系統(tǒng)有

=0,7gR=--yvj+57ng

解得

%=2浮吃=苦

即小球運動到B點時，凹槽的速度大小為腭，故C錯誤；

。結合上述，小球和凹槽組成的系統(tǒng)水平方向的動量守恒，根據(jù)動量守恒位移表達式有

m

—x1—mx2=0

其中

+%2=2R

解得

2R

久2=手

故。正確。

故選3D。

11.C;擺錘在下降的過程中要克服空氣阻力做功。

【解析】【分析】本題為驗證機械能守恒的實驗，重力勢能公式為4=巾9八，可見同一個物體高度越低,

則重力勢能越小。

由于存在空氣阻力做負功，所以擺錘的機械能會減少。

【解答】勢能隨高度下降而線性減小，所以勢能變化的圖像應該是。

擺錘在下降的過程中要克服空氣阻力做功。

12.(1)降低等于勻速

⑵,、耒血2=7711+他2

4七2

⑶小與蕭-制言

第12頁，共15頁

【解析】(1)若通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間，即經(jīng)過光電門1的速度較小，導軌左端過高，

則可通過調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕P使導軌左端的高度降低，直到使輕推后的滑塊B通過光電門1的時間等

于通過光電門2的時間，即說明滑塊2在氣墊導軌上近似做勻速運動。

(2)滑塊B經(jīng)過光電門2的速度為以=看

滑塊48—起經(jīng)過光電門1的速度為也=選

則要驗證的關系式為爪2%=O1+爪2)。2

即加22=(加+小2*

gpm2mi+m2

(3)碰撞過程損失的機械能表達式為4E=|mp2-lr72m2mi+m2

2T（旖一遍）

13.(1)飛船從Q點到P點過程，飛船所受萬有引力方向與速度方向夾角為銳角，飛船做加速運動，可知,

飛船從Q點到尸點過程中，速度變大。

(2)飛船經(jīng)過近地點尸時，根據(jù)萬有引力公式有

廳_GMm

.萬=(R+九)2

在地球表面有

GMm

-^T=m9

解得

mgR2

.萬=(R+研

(3)飛船在預定圓軌道上，由萬有引力提供向心力，則有

GMm4TT2

(R+H)2=m*(R+")

其中周期為

t

T=-

n

結合上述解得Q點距地面的高度

H=3那2仔一口

J4ji2n2

第13頁，共15頁

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】

14.(1)。?3s內(nèi)加速度

p2

a=——=—m/s2

m3

3s末速度大小

—at=2m/s

聯(lián)立解得第3s末合力的瞬時功率

P=F1v1=4W

(2)FT圖像的面積等于力的沖量，則由3s?6s圖像面積可得，第3s末至第6s末合力對物體的沖量大小

1

I=—x3x2N?s=3N-s

(3)由圖像可得