2023-2024学年高一下学期期末质量检测
物理
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N方向行驶，速度逐渐减小，则汽车在P位置时受到的合力的方向可能是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【详解】由曲线运动条件可知，汽车受到指向轨迹内侧的合力，同时由于速度逐渐减小，故受力方向应为③。
故选C。
2．下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A．图甲中自行车正常行驶时大齿轮上A点和后轮上C点的线速度大小相同
B．图乙为演员表演竖直“水流星”节目，当小桶通过最高点时一定受到绳子拉力
C．图丙中火车在倾斜路面上转弯时车轮轮缘与内轨间一定会有侧向挤压
D．图丁为洗衣机脱水桶，其脱水原理是水滴受到的合外力小于向心力，从而被甩出
【答案】D
【详解】A．图甲中自行车正常行驶时大齿轮上A点和后轮上B点的线速度大小相同，后轮上B点的角速度与C点的角速度相同，由可知，A点和C点的线速度大小不同，A错误；
B．图乙为演员表演竖直“水流星”节目，当小桶恰好通过最高点时重力提供向心力，绳子拉力为零，B错误；
C．图丙中火车在倾斜路面上转弯时，车轮轮缘与内轨间只有当火车的重力和支持力的合力大于提供所需向心力时才会有侧向挤压，C错误；
D．图丁为洗衣机脱水桶，其脱水原理是水滴提供的向心力小于需要的向心力，从而被甩出，D正确。
故选D。
3．2023年8月10日，我国成功发射首颗人工智能卫星—地卫智能应急一号，标志着我国在人工智能与航天领域的重大突破。假设绕地球做匀速圆周运动时，该卫星的周期是地球同步卫星周期的，则它与地球同步卫星的轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】设该卫星的周期为，轨道半径为，地球同步卫星周期为，轨道半径为，根据开普勒第三定律可得
又题意可得
联立可得该卫星与地球同步卫星的轨道半径之比为
故选B。
4．如图，天花板上有一可自由转动光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为、的A、B小球，且。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离、的比值为（ ）
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
【答案】A
【详解】设绳与竖直方向的夹角为，绳拉力为F，则
又
得
说明绳长与质量成反比，则
故选A。
5．在校运动会中，某同学投铅球投出了的成绩。铅球的运动可简化为如图模型：铅球抛出时离地的高度，铅球抛出时的速度和水平方向的夹角为，，已知铅球的质量为，不计空气阻力，，则（ ）
A．铅球运动到最高点时速度为零 B．铅球从抛出到落地过程机械能不守恒
C．从抛出到落地过程中铅球速度的变化量为 D．铅球落地时重力的功率为
【答案】C
【详解】A．铅球做斜抛运动，铅球运动到最高点时仍具有水平方向速度，故速度不为零，A错误；
B．铅球从抛出到落地过程，只有重力做功，故机械能守恒，故B错误；
C．设铅球运动的时间为t，水平方向有
规定竖直向上为正方向，竖直方向有
联立可得
所以从抛出到落地过程中铅球速度的变化量为
故C正确；
D．铅球落地时的速度大小为
其中
解得
所以铅球落地时重力的功率为
故D错误。
故选C。
6．如图所示，半径为R的光滑半圆轨道放置于竖直平面内，质量均为m的两小球从轨道最高点P开始运动，小球a从静止开始沿轨道下滑，小球b以某一初速度水平抛出，一段时间后落到半圆轨道的最低点Q，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球b刚落到Q点时的速度大小为
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
C．从P到Q，小球a所需时间小于小球b所需时间
D．从P到Q，小球a所需时间等于小球b所需时间
【答案】B
【详解】A．小球b抛出后做平抛运动，有
解得
竖直速度
所以小球b落到 Q点的速度
故A错误；
B．此时重力做功的瞬时功率
故B正确；
CD．小球a沿半圆轨道下滑过程中，任意位置竖直方向有支持力竖直方向的分力，竖直方向向下加速度时小于重力加速度，后竖直方向加速度又向上，所以运动到Q的时间一定大于自由落体运动的时间。故CD错误。
故选B。
7．一起重机用钢绳提起静止在地面上的重物，开始在竖直方向上做匀加速运动，然后做匀速运动。重物上升高度为h，运动时间为t，加速度为a，动能为Ek，起重机功率为P，下列图像能描述上述过程的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．重物开始在竖直方向上做匀加速运动，则
图像是开口向上的抛物线，故A错误；
B．重物开始在竖直方向上做匀加速运动，然后做匀速运动。图像先是与时间轴平行且不为零的直线，然后加速度为零，故B错误；
C．重物开始在竖直方向上做匀加速运动时，由牛顿第二定律得
解得起重机的拉力
起重机的功率
图像是过原点的倾斜的直线；重物匀速运动时，起重机的拉力
起重机的功率
则起重机的功率为定值，故C正确；
D．重物开始在竖直方向上做匀加速运动时的动能
图像是过原点的倾斜的直线，故D错误。
故选C。
8．如图所示，一光滑轻杆沿水平方向放置，左端O处连接在竖直的转动轴上，a、b为两个可视为质点的小球，穿在杆上，并用细线分别连接Oa和ab，且Oa＝ab，已知b球质量为a球质量的3倍，当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时，Oa和ab两线的拉力之比为（ ）
A．3：1 B．6：1 C．4：3 D．7：6
【答案】D
【详解】对a球有
对b球有
因为
所以
解得
故选 D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．如图，一辆小汽车在水平路面上匀速行驶，轮胎半径，轮胎转速保持，轮胎边缘上有个记录点，某个时刻，点刚好跟地面接触，从此刻开始计时，下列说法正确的是 （ ）
A．汽车行驶速度大约
B．点相对于地面做匀速圆周运动
C．经过，点的路程为
D．经过，点的位移大小为
【答案】AD
【详解】A．汽车行驶速度为
A正确；
B．点相对于轮胎转轴做匀速圆周运动，轮胎转轴相对地面做匀速直线运动，所以点相对于地面不是在做匀速圆周运动，B错误；
C．经过，车前进距离为
由于点相对轮胎转轴转动，所以其路程不等于，C错误；
D．经过，即半个周期，车前进距离为
点位于最高点，与地面距离为，由勾股定理得点的位移大小为
D正确。
故选AD。
10．如图所示，两颗相距为L的恒星A、B只在相互引力作用下绕连线上O点做匀速圆周运动，周期为T，恒星Ａ距Ｏ点为，已知引力常量为G，则（ ）
A．恒星A、B的线速度之比为 B．恒星A、B的质量之比为
C．恒星A、B的向心加速度之比为 D．恒星A、B的质量之和为
【答案】BD
【详解】A．两恒星共轴转动，角速度相等，由题意知
，
又根据，可得
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
则
故B正确；
C．由
可得
故C错误；
D．由
，
得两恒星质量之和
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：(共5题，共58分。其中第13题--第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。)
11．如图为“感受向心力”的实验装置图：用长短不同、承受最大拉力相同的两根轻质细绳各栓着一个质量相同的小球，在光滑水平桌面上抡动细绳使小球做匀速圆周运动。
（1）若两个小球以相同的角速度转动，则 绳容易断（填“长”或“短”）；
（2）若两个小球以相同的线速度转动，则 绳容易断（填“长”或“短”）。
【答案】 长 短
【详解】（1）[1]根据可知，角速度相同时，绳子越长，拉力越大，故绳子长的容易断。
（2）[2]根据可知，线速度相同时，绳子越短，拉力越大，故绳子短的容易断。
12．某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置，如图所示，让小球从光电门正上方h高处由静止释放，数字计时器记录小球下落过程中经过光电门的时间为 t，已知小球直径为d，当地重力加速度大小为g，则：
（1）小球经过光电门时的速度大小为 ；
（2）当gh近似与 相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。
【答案】
【详解】（1）[1]小球经过光电门时的速度大小为
（2）[2]根据机械能守恒可得
联立可得
可知当近似与相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。
13．“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，如图甲所示，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上，绳子下端连接座椅，游客坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将“旋转秋千”简化为如图乙所示的模型，人和座椅看作质点，总质量约为，圆盘的半径为，绳长，圆盘以恒定的角速度转动时，绳子与竖直方向的夹角为，若圆盘到达最高位置时离地面的高度为，重力加速度g取。在游玩过程中，游客的手机不慎从手中自由滑落。忽略空气阻力的影响。求：
（1）手机滑落瞬间的速度大小；
（2）手机落地点距离中心转轴的距离。
【答案】（1）；（2）15m
【详解】（1）设乘客和座椅的总质量为m，绳子拉力为，对乘客和座椅整体进行分析。竖直方向上
水平方向上
联立解得圆盘转动的角速度大小
手机滑落瞬间的速度
解得
（2）手机滑落后做平抛运动，竖直方向有
解得手机滑落后做平抛运动的时间
则平抛运动的水平位移为
手机落地点距离中心转轴的距离
解得
14．如图所示，在倾角的足够长的固定斜面上，有一质量的物体，物体与斜面间的动摩擦因数，物体受到平行于斜面向上的轻绳的拉力的作用，从静止开始运动，经2s绳子突然断了。已知，，重力加速度。求：
（1）第2s末绳子断开时物体的速度大小；
（2）绳断后经多长时间物体速度大小达到。
【答案】（1）4.0m/s；（2）3.4s
【详解】（1）物体受拉力向上运动过程中，受拉力F，支持力N，重力mg和摩擦力f，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有
F﹣mgsinθ﹣f=ma1
因
f=μN
N=mgcosθ
解得
a1=2.0m/s2
所以t=2.0s时物体的速度大小为
v1=a1t=4.0m/s
（2）绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
解得
a2=10.0m/s2
物体做减速运动的时间
此后将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3
解得
a3=2.0m/s2
设物体由最高点到速度大小达到的时间为t3，则
v=a3t3
解得
t3=3s
所以
t总=t2+t3=3.4s
15．如图所示，质量均为m的物块A和B中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧竖直放置。现有外力F缓慢将A上提，当B与地面恰无弹力时，撤去外力F，重力加速度为g。求：
（1）此时弹簧的形变量；
（2）物块A向下运动多大距离时速度最大；
（3）物块A向下运动过程中的最大速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）当B与地面恰无弹力时，此时
解得弹簧的形变量
（2）当物块A的速度最大时，加速度为零，此时弹簧的压缩量满足
则A向下移动的距离为
（3）刚撤去F时弹簧的形变量等于物体A速度最大时弹簧的形变量，可知两个位置的弹性势能相同，由能量关系
解得
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "()
" ()
14
2023-2024学年高一下学期期末质量检测
物理
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N方向行驶，速度逐渐减小，则汽车在P位置时受到的合力的方向可能是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A．图甲中自行车正常行驶时大齿轮上A点和后轮上C点的线速度大小相同
B．图乙为演员表演竖直“水流星”节目，当小桶通过最高点时一定受到绳子拉力
C．图丙中火车在倾斜路面上转弯时车轮轮缘与内轨间一定会有侧向挤压
D．图丁为洗衣机脱水桶，其脱水原理是水滴受到的合外力小于向心力，从而被甩出
3．2023年8月10日，我国成功发射首颗人工智能卫星—地卫智能应急一号，标志着我国在人工智能与航天领域的重大突破。假设绕地球做匀速圆周运动时，该卫星的周期是地球同步卫星周期的，则它与地球同步卫星的轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
4．如图，天花板上有一可自由转动光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为、的A、B小球，且。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离、的比值为（ ）
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
5．在校运动会中，某同学投铅球投出了的成绩。铅球的运动可简化为如图模型：铅球抛出时离地的高度，铅球抛出时的速度和水平方向的夹角为，，已知铅球的质量为，不计空气阻力，，则（ ）
A．铅球运动到最高点时速度为零 B．铅球从抛出到落地过程机械能不守恒
C．从抛出到落地过程中铅球速度的变化量为 D．铅球落地时重力的功率为
6．如图所示，半径为R的光滑半圆轨道放置于竖直平面内，质量均为m的两小球从轨道最高点P开始运动，小球a从静止开始沿轨道下滑，小球b以某一初速度水平抛出，一段时间后落到半圆轨道的最低点Q，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球b刚落到Q点时的速度大小为
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
C．从P到Q，小球a所需时间小于小球b所需时间
D．从P到Q，小球a所需时间等于小球b所需时间
7．一起重机用钢绳提起静止在地面上的重物，开始在竖直方向上做匀加速运动，然后做匀速运动。重物上升高度为h，运动时间为t，加速度为a，动能为Ek，起重机功率为P，下列图像能描述上述过程的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，一光滑轻杆沿水平方向放置，左端O处连接在竖直的转动轴上，a、b为两个可视为质点的小球，穿在杆上，并用细线分别连接Oa和ab，且Oa＝ab，已知b球质量为a球质量的3倍，当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时，Oa和ab两线的拉力之比为（ ）
A．3：1 B．6：1 C．4：3 D．7：6
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．如图，一辆小汽车在水平路面上匀速行驶，轮胎半径，轮胎转速保持，轮胎边缘上有个记录点，某个时刻，点刚好跟地面接触，从此刻开始计时，下列说法正确的是 （ ）
A．汽车行驶速度大约
B．点相对于地面做匀速圆周运动
C．经过，点的路程为
D．经过，点的位移大小为
10．如图所示，两颗相距为L的恒星A、B只在相互引力作用下绕连线上O点做匀速圆周运动，周期为T，恒星Ａ距Ｏ点为，已知引力常量为G，则（ ）
A．恒星A、B的线速度之比为 B．恒星A、B的质量之比为
C．恒星A、B的向心加速度之比为 D．恒星A、B的质量之和为
三、非选择题：(共5题，共58分。其中第13题--第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。)
11．如图为“感受向心力”的实验装置图：用长短不同、承受最大拉力相同的两根轻质细绳各栓着一个质量相同的小球，在光滑水平桌面上抡动细绳使小球做匀速圆周运动。
（1）若两个小球以相同的角速度转动，则 绳容易断（填“长”或“短”）；
（2）若两个小球以相同的线速度转动，则 绳容易断（填“长”或“短”）。
12．某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置，如图所示，让小球从光电门正上方h高处由静止释放，数字计时器记录小球下落过程中经过光电门的时间为 t，已知小球直径为d，当地重力加速度大小为g，则：
（1）小球经过光电门时的速度大小为 ；
（2）当gh近似与 相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。
13．“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，如图甲所示，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上，绳子下端连接座椅，游客坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将“旋转秋千”简化为如图乙所示的模型，人和座椅看作质点，总质量约为，圆盘的半径为，绳长，圆盘以恒定的角速度转动时，绳子与竖直方向的夹角为，若圆盘到达最高位置时离地面的高度为，重力加速度g取。在游玩过程中，游客的手机不慎从手中自由滑落。忽略空气阻力的影响。求：
（1）手机滑落瞬间的速度大小；
（2）手机落地点距离中心转轴的距离。
14．如图所示，在倾角的足够长的固定斜面上，有一质量的物体，物体与斜面间的动摩擦因数，物体受到平行于斜面向上的轻绳的拉力的作用，从静止开始运动，经2s绳子突然断了。已知，，重力加速度。求：
（1）第2s末绳子断开时物体的速度大小；
（2）绳断后经多长时间物体速度大小达到。
15．如图所示，质量均为m的物块A和B中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧竖直放置。现有外力F缓慢将A上提，当B与地面恰无弹力时，撤去外力F，重力加速度为g。求：
（1）此时弹簧的形变量；
（2）物块A向下运动多大距离时速度最大；
（3）物块A向下运动过程中的最大速度。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "()
" ()
6
