六安一中2024年春学期高一年级期末考试
物理试卷
满分：100分 时间：75分钟
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．下列说法正确的是（ ）
A．伽利略用实验验证了物体不受力时会保持匀速直线运动
B．卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量
C．速度越大的物体越难停止，说明物体的速度越大惯性越大
D．任意相同时间内“地球与太阳”连线和“火星与太阳”连线扫过的面积相同
2．如图所示，歼-20战机沿曲线由M向N转弯，速度逐渐增大。在此过程中歼-20战机所受合力F的方向可能是（ ）
A． B． C． D．
3．如图，矩形框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接一质量为m的小球，小球穿过杆。当矩形框绕MN轴分别以不同的角速度和匀速转动时，小球相对于杆的位置不变。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹力大小可能发生了变化
B．杆对小球的弹力大小一定发生了变化
C．小球所受合外力的大小一定发生了变化
D．若，杆对小球的弹力一定增大
4．竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度从点出发沿圆轨道运动，至点时脱离轨道，最终落在水平面上的点，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．在A点时，小球对圆轨道压力等于其重力
B．水平速度
C．经过B点时，小球的加速度方向指向圆心
D．A到B过程，小球水平加速度先增加后减小
5．一颗人造地球卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，在 Q点突然变速后沿圆形轨道Ⅱ飞行，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道Ⅰ上从 P向 Q运动时速度增大
B. 卫星从轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ须在 Q点突然减速
C．卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期
D．卫星在轨道Ⅱ上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度
6．如图所示为某跳台滑雪运动员从助滑道滑下，然后从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆的示意图，其中Ek-t图像是运动员从a到b飞行时的动能随飞行时间变化的关系图像，不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．运动员的质量为80kg B．运动员在a处的速度大小为20m/s
C．斜坡的倾角为30° D．在b处时，重力的瞬时功率为1.2×104W
7．质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力、的作用从静止开始做匀加速运动，在和时刻的速度分别达到和时，撤去和，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为、，摩擦力做的功分别为、，和的冲量分别为和，和做的功分别为、。下列结论正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，质量相等的三颗星组成为三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为 ，三颗星分别位于边长为 的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心 在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为 ，下列说法正确的是（ ）
A．每颗星体受到的向心力大小为
B．每颗星体运行的周期均为
C．若 不变，星体质量均变为 ，则星体的角速度变为原来的2 倍
D．若 不变，星体间的距离变为 ，则星体的线速度变为原来的
二．多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
9．如图甲所示，小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放，其速度与离地高度的关系如图乙所示。其中高度从处下降到处的过程中，图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，轻弹簧的劲度系数为，弹簧的重力不计，小物体的质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．小物体下降至高度处时，弹簧的弹性势能为0
B．小物体下降至高度处时，弹簧的弹性势能最大
C．小物体下降至高度处时，弹簧的弹性势能最小
D．小物体下降至高度处时，弹簧的弹性势能最大
10．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，用手托住B，A静置于地面上，B距地面高度为h，细线处于拉紧状态。释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，不计一切摩擦和阻力，以地面为零势能面。从开始运动至B刚要落地过程中，以下关于A、B的重力势能、和动能、随运动距离x变化关系正确的是（ ）
A B． C． D．
三．实验题（共2小题，每空2分，满分18分。请按要求作答）
11．某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：
① ；
② ；
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5若打点的周期为T，则打E点时速度为vE= ；
（3）某同学通过以上数据测得重力加速度的大小为9.4m/s2，若当地的重力加速度值为9.8m/s2，请写出产生误差的主要原因 .
12．如图所示装置可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是________。
A．可选用半径不同的两小球
B．选用两球的质量应满足m1>m2
C．小球m1每次必须从斜轨同一位置释放
D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间
（2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________，间接地解决这个问题。
A．小球开始释放的高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平射程
（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点．实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后把被碰小球m2静止放在轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。还要完成的必要步骤是__________。
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为_____________。
四．解答题（共3小题，满分40分=12分+14分+14分。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。）
13．如图所示，小华同学进行投篮训练，抛出后经t=0.5s篮球垂直击中篮板，击中篮板时篮球的速度为v=10m/s。不计空气阻力，取重力加速度.求：
（1）篮球出手点与篮板的水平距离x；
（2）篮球抛出时的初速度大小。
14．如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：
（1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的；
（2）若转盘的角速度=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求物块A转动半径的大小范围；
15．如图所示，光滑水平面上有一质量的小车，车的右侧面是一段长的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点处相切。现将一质量的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A。取。求：
（1）小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小；
（2）小物块与水平轨道间的动摩擦因数；
（3）小物块与车最终相对静止时，小物块速度及它距点的距离。
六安一中2024年春学期高一年级期末考试
物理试卷参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A C D C D A B AD BC
11．【答案】（1）打点计时器应接交流电源；重物释放时应靠近打点计时器
（2）
（3）空气阻力和摩擦阻力的影响
12．(1)BC (2)C (3)ADE (4)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2
13．【答案】（1）解：篮球垂直击中篮板，则可看做逆向的平抛运动，则篮球出手点与篮板的水平距离
（2）解：篮球抛出时的竖直速度
篮球抛出时的初速度大小
14．【答案】（1）解：设盘的角速度为时，物块A将开始滑动，则
代入数值解得A即将打滑时
（2）解：A放置在离中心距离不同的位置上弹力不同，由临界条件可得
由胡克定律可知
代入数值解得，
故满足条件的A转动半径rA的大小范围
15．（1）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，小物块到达圆弧最高点A时，二者具有共同的速度，由水平方向动量守恒得
解得小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小为
（2）小物块从滑上平板车到圆弧最高点A过程，由能量守恒得
解得小物块与水平轨道间的动摩擦因数为
（3）设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由水平方向动量守恒得
解得
方向水平向左；设小物块与车最终相对静止时，它距点的距离为；由能量守恒得
解得
