四川省遂宁市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

遂宁市2023—2024学年度高中一年级第二学期期末质量监测 物理试题 本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．一人造地球卫星绕地球运行可近似看作匀速圆周运动。在该卫星绕地球运行的过程中，下列物理量保持不变的是（ ） A．速度 B．加速度 C．角速度 D．合外力 2．2023年哈尔滨冰雪运动火遍全国，家长们纷纷带着小孩前往体验。如图所示，一儿童坐在雪橇上，雪橇在与竖直方向成角的恒定拉力作用下，沿水平地面向右移动了一段距离。此过程中拉力对雪橇做的功为（ ） A． B． C． D． 3．一弹簧振子的位移随时间的变化规律为，则下列说法中正确的是（ ） A．时振子的加速度最大 B．时振子速度方向与位移方向相同 C．时振子的位移为 D．时振子的速度最大 4．如图所示，棒球运动中运动员接球时双手都会戴上厚厚的手套，运动员戴手套的作用主要是为了（ ） A．减小对手的冲量 B．减小对手的平均作用力 C．减小球的动量变化量 D．增大球减速时的加速度 5．如图所示，点为单摆的固定悬点，现将可视为质点的摆球拉至点，此时细线处于张紧状态，静止释放摆球，摆球将在竖直平面内的、之间来回摆动，点为运动中的最低位置。整个过程忽略空气阻力，则在摆动稳定后的一个周期内（ ） A．摆球受到重力、拉力、回复力、向心力四个力的作用 B．摆球在经过点和点处，速度为零，向心力不为零 C．摆球在经过点处，速度最大，回复力为零 D．摆球相邻两次经过点时，细线拉力大小不相等 6．如图所示，在粗糙水平地面上一个物体以初速度冲向固定在竖直墙壁上的轻质弹簧。关于该物体从开始向左运动到弹簧压缩至最短的过程中，下列说法中正确的是（ ） A．弹簧的弹力对物体做正功，弹性势能减少 B．物体的加速度先保持不变，后逐渐变大 C．物体所受摩擦力对物体先做负功后做正功 D．物体所受合外力对物体做功为零 7．质量相等的甲、乙两个物体沿同一直线运动的图像，如图所示。关于这两个物体的动量及动量变化量，下列说法中正确的是（ ） A．时刻，甲、乙两物体的动量方向相同 B．0～5s内，乙物体的动量一直在增大 C．0～5s内，甲、乙两物体的总动量始终为零 D．0～5s内，甲、乙两物体的动量变化量方向相反 8．太空探索是引领未来科技的新潮流。设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的同一轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道，人造卫星和月球均只考虑受地球的引力，该卫星与月球相比（ ） A．质量一定相等 B．运行周期可能不同 C．向心加速度大小一定相等 D．受到的万有引力大小一定相等 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中有多个选项符合要求，全部选对得4分，不全得2分，有错选或不选得0分） 9．不可伸长的细绳穿过内壁光滑的“”形细管，细绳两端拴着小球A、B，当细管绕竖直段的中心轴线以恒定角速度匀速转动时，拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角为，小球B恰好处于静止状态，已知小球A到管口的绳长为，如图所示。不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ） A．小球A的线速度大小为 B．细绳的弹力等于小球B的重力 C．小球A的质量必须大于小球B的质量 D．若细绳突然断裂，小球A将做平拋运动 10．如图所示，、是两个相干简谐波源，它们振动步调一致且振幅均为，图中实线和虚线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷。下列说法中正确的是（ ） A．在波传播过程中，质点的位移可能为零 B．在波传播过程中，质点的位移可能为 C．、连线上的所有点都是振动减弱点 D．再经半个周期，质点的位移大小为 11．2024年5月3日，成功发射的长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号探测器以及巴基斯坦和法国的科学探测卫星，于5月8日成功被月球俘获并顺利进入环月轨道飞行。如图，探测器在前往月球的过程中，首先进入“停泊轨道”绕地球匀速转动，在点变速进入“地月转移轨道”，接近月球时，被月球引力“俘获”，再通过变轨实现在“工作轨道”上匀速绕月飞行，然后择机降落。则探测器（ ） A．在“停泊轨道”上的绕行速度小于 B．在点通过点火减速，变轨到“地月转移轨道” C．在“地月转移轨道”上运行时经过点的速度比点的速度大 D．在“工作轨道”上匀速绕月飞行时处于平衡状态 12．如图所示，为一水平光滑直轨道，在点与一竖直光滑半圆轨道平滑连接，为竖直直径，点为圆心，点为圆轨道上与圆心等高的点，半径与水平方向夹角为。质量的小木块从水平面上以的速度滑上水平轨道，运动到点时木块对轨道的压力恰好为零。取重力加速度，，。则（ ） A．木块将在点做自由落体运动 B．圆轨道半径为 C．木块在经过点时受到轨道的支持力大小为 D．若要使木块从点离开轨道，初速度大小应变为 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。） 13．（6分）用如图甲所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。甲图中挡板A、B、C到相应标尺转轴之间的距离比为1：2：1。 （1）为了达到本实验的探究目的，本实验需要采用的主要科学方法是_________。 A．类比法 B．微元法 C．理想化模型 D．控制变量法 （2）甲图中挡板A处放有一铁球，挡板C处放有大小相等的塑料球，为了完成甲图情景的探究目的，此时连接左右塔轮的皮带与塔轮的连接方式应选乙图中的_________。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 （3）在某步实验操作中，小军同学选用了乙图中的第三层，接下来他的正确操作是_________。 A．保持两小球质量和做圆周运动半径分别相同的情况下，探究向心力的大小与线速度大小的关系 B．保持两小球质量和做圆周运动半径分别相同的情况下，探究向心力的大小与角速度大小的关系 C．保持两小球质量和做圆周运动的角速度分别相同的情况下，探究向心力的大小与半径的关系 D．保持两小球做圆周运动的半径和角速度分别相同的情况下，探究向心力的大小与质量的关系 14．（10分）某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）关于此实验，下列说法中正确的是_________（单选）。 A．实验中打点计时器使用的是直流电源 B．实验时应先让打点计时器打点，再释放纸带 C．验证时必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 D．必须用天平测出重物质量 （2）如图乙所示为某次实验中打出的一条点迹清晰的纸带，点为打点计时器打出的第一个点，其余点均为连续打出的实际点，已知打点周期为，重力加速度为。要验证从点到点重物机械能是否守恒，除了要测量段的长度外，只需再测量_________（单选），经正确运算即可达到实验目的。 A．段的长度 B．段的长度 C．段的长度 D．段的长度 （3）小红认为在计算点的速度时，还可以有其他的计算方法，关于该计算方法可行的是_________（单选）。 A．利用运动学公式计算出的大小 B．利用运动学公式计算出的大小 C．利用运动学公式计算出的大小 D．利用动量定理公式计算出的大小 （4）实验结束后，小刚提出了另一种想法，并组装了如图丙的实验装置，挂砂桶前已通过垫木平衡了小车所受到的摩擦力，挂上砂桶释放小车后，小车在运动过程中，他认为小车、轻绳和砂桶组成的系统机械能守恒，你是否同意？_________（填“同意”或“不同意”）并说明你的理由_________。 四、计算题（本题共3小题，共36分。每个题请写出必要的文字说明和推导过程。） 15．（10分）波源为、沿轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示。在时，平衡位置位于处的质点刚好第二次到达波谷。求： （1）这列波的周期； （2）该波从图示位置传到的质点处，所需的时间； （3）在时间内，质点通过的路程。 16．（12分）如图所示，一辆质量为的玩具小车，某时刻以速度从底端冲上一段足够长的倾斜路面，路面倾角为，经时间后，小车以速度开始做匀速直线运动。整个过程中，小车以恒定功率运动，受到的摩擦阻力（不计空气阻力）恒定，取重力加速度为。求： （1）小车在倾斜路面上运动时受到的摩擦阻力的大小； （2）小车在时间内通过的路程。 17．（14分）在生产生活中，经常采用轨道约束的方式改变物体的运动方向。如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车上固定着两端开口的光滑细管，细管由水平、弯曲和竖直三部分组成，各部分之间平滑连接，竖直管的上端到小车上表面的高度。一质量的小球以初速度水平向右射入细管，小车的质量（包含细管），小球可视为质点，忽略一切摩擦阻力作用，取重力加速度。求： （1）小球在细管中能达到的最大高度； （2）小球离开细管瞬间相对地面的速度的大小和方向。 物理试题详细参考答案 1．C 【详解】本题考查矢量的概念，根据匀速圆周运动的特点，速度、加速度、合外力的大小不变，但方向均在变化；只有角速度大小和方向均不变。故选C。 2．C 【详解】根据功的定义式，功等于力乘以在力的方向上运动的位移，有，故选C。学生若死记硬背，易选D． 3．A 【详解】A．当时，带入振动方程，位移为正方向最大，根据回复力的特点，加速度为负方向最大，故A正确； B．根据，小于四分之一周期，振子速度方向沿轴负方向，而位移为正方向，故B错误； C．为四分之一周期时刻，振子恰好经平衡位置，位移为0，故C错误； D．时恰好回到初位置，此时速度为0，故D错误。故选A。 4．B 【详解】运动员戴着手套接球，可以延长球与手接触的时间，减小球减速的加速度，根据动量定理得 可得 当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力。 根据加速度定义式：，速度变化量不变时，延长了时间，导致加速度减小，故D错误。故选B。 5．C 【详解】A．摆球受到重力、拉力两个力的作用，故A错误； B．摆球在经过点和点处，速度为零，向心力也为零，故B错误； C．摆球在经过点处，速度最大，回复力为零，故正确； D．摆球相邻两次经过点时，细线拉力大小相等，故D错误。故选C。 6．B 【详解】物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧过程中，物体接触弹簧前只在摩擦力作用下，做匀减速直线运动，接触弹簧后，弹力和摩擦力均向右，且弹力一直增大，所以物体所受合外力一直增大，加速增大，弹簧被压缩，则弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加；摩擦力一直做负功，合外力对物体一直做负功，故选B。 7．D 【详解】A．时刻，甲的速度方向为正，乙的速度方向为负，二者相反，故A错误； 由图像可知，内，乙物体在做匀减速直线运动，动量一直减小，故B错误； C．甲、乙两物体质量相同，但速度大小不相等，故两物体总动量不为0，故C错误； D．根据动量变化量，在内，甲物体的动量变化量为负方向，而乙物体动量变化量的方向为正方向，故二者动量变化量的方向相反，故D正确，故选D。 8．C 【详解】A．该卫星与月球相比，轨迹半径相同，万有引力均恰能提供向心力即可，质量可以不同，故A错误； BC．根据万有引力提供向心力 得：， 它们的轨道半径相同，则向心加速度大小相等，周期相同，故C正确。 D．各自受到的万有引力恰能提供向心力，当该卫星与月球质量不同时，它们的向心力大小不同、受到地球的万有引力大小不同，故D错误；故选C。 9．BD 【详解】A．由于小球A围绕中心轴线做匀速圆周运动，所以其转动半径应该是细管水平部分再加上，所以由线速度公式可知A选项错误； B．由小球B静止，二力平衡可以得到细绳的弹力等于小球B的重力，故B正确； C．对小球A受力分析可知，细绳弹力的水平分量提供小球A做匀速圆周运动的向心力，竖直分量平衡小球A的重力，即，而，联立可得，，故C错误。 D．若细绳突然断裂，小球A具有水平初速度，所以做平抛运动。故D正确，故选BD。 10．AD 【详解】A．图示时刻，质点处于波谷与波谷叠加的位置，属于振动加强，但质点一直在运动，某一瞬间位移可能为0，故A正确； B．图示时刻，质点处于波峰与波谷叠加的位置，属于振动减弱，但由于两列波的振幅相同，故质点一直处于静止不动，位移一直为0，故B错误； C．连线不属于振动减弱区，不是所有质点都静止不动，故C错误； D．图示时刻，质点处于波峰，振幅大小为，经过半个周期后，质点处于波谷，位移大小为，故D正确。故选AD。 11．AC 【详解】A．在“停泊轨道”上的绕行速度小于第一宇宙速度，即小于，故A正确； B．在点应该通过点火加速，变轨到“地月转移轨道”，故B错误； C．在“地月转移轨道”上运行时，到万有引力做负功，经过点的速度比点大，故C正确； D．在“工作轨道”上匀速绕月飞行时，探测器受月球的万有引力提供向心力，合外力不为零，故D错误。故选AC。 12．BC 【详解】A．运动到点时木块对轨道的压力恰好为零，重力刚好提供向心力，在点做平抛运动，且有， 从最低点到最高点有：，解得轨道半径的大小为，A错误，B正确； C．木块从最低点到点过程：，在点：，解得：；故C正确； D．木块在点离开瞬间，重力沿半径方向的分力提供向心力，，从最初位置到点有：，解得：，故D错误。故选BC。 13．（1）D（2分） （2）A（2分） （3）B（2分） 【详解】（1）要探究向心力与多个物理量之间的关系时，应采用控制变量法，故选D； （2）甲图中两球做圆周运动的半径相同，质量不同，根据控制变量法，两球做圆周运动的角速度必须相同，所以左右两个轮塔的半径必须相同，故选A； （3）乙图中选用第三层，则左右两个轮塔半径不同，同一根皮带带动时角速度不同，则应控制两球质量和做圆周运动的半径分别相同，故选B。 14．（1）B（2分） （2）B（2分） （3）C（2分） （4）不同意 （2分） 小车、轻绳和砂桶组成的系统摩擦阻力不为零，且要做负功，系统机械能不守恒。（意思相近也可得分，2分） 【详解】（1）A．根据打点计时器的工作原理，电源必须选用交流电才可以周期性打点，故A错误； B．实验时应先让打点计时器打出点迹，再释放纸带，如果先放纸带，后打点，纸带上可能打出的点迹太少，纸带利用率不高，不利于数据处理，故B正确； C．由于重物自由下落过程中，任意一段路径均满足机械能守恒，所以可以选择其中任意一段来验证，不一定要从第一个点开始，故C错误； D．重物动能的变化和重力做的功均可以用重物质量表示，实验中无需测出重物质量，故D错误。故选B。 （2）由于要测量出重物经过点时的速度大小，则应测段的平均速度作为中间时刻速度，即为点的速度，故选B。 （3）A、B、D选项中公式都使用了重力加速度计算，导致合外力就是重力，这在逻辑上犯了循环论证的错误，故不能用这些公式来验证机械能是否守恒，C选项中使用平均速度公式计算速度可以达到验证机械能是否守恒的目的，故选C。 （4）不同意 小车、轻绳和砂桶组成的系统摩擦阻力不为零，且要做负功，系统机械能不守恒。（意思相近也可得分） 15．解：（1）根据波沿轴负方向传播，判断出质点在时刻向上振动根据题意得： 解得： （2）由波的传播速度公式 由图示位置传播到处质点的时间为，则： （3）处的质点，在时间内振动的时间 在时间内质点通过的路程： 16．解：（1）在斜面上匀速运动时，设小车牵引力为，由平衡条件有： 匀速运动时，小车牵引力的功率满足： 代入数据解得：或 （2）汽车从底端开始保持恒定功率运行时间内，设运动了，由动能定理有： 代入数据解得： 17．解：（1）小球在细管中运动过程，小球和小车组成的系统水平方向满足动量守恒，且假设小球到达最高点时，还没有离开细管，小球与小车速度相等，则： 由系统能量守恒得： 代入数据，得： ，假设成立。 （2）小球全程与小车相互作用过程中满足水平方向动量守恒，则： 由能量守恒得： 代入数据得： 负号表示方向向左。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$