机密★启用前〔考试时间：2024年7月3日上午9：00—10：15〕
乐山市2023-2024学年高一下学期期末考试
物理
本试题卷共四个大题，共6页，满分100分，考试时间75分钟。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。
注意事项：
1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再涂选其它答案，不准答在试题卷上。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．物理学的发展推动着人类认识宇宙的深度和广度，许多物理学家为此做出了巨大贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．卡文迪许的扭秤实验运用了“放大”的思想
B．托勒密提出了日心说开辟了科学的新时代
C．牛顿发现了万有引力，并测出了引力常量的大小
D．开普勒通过数据测算推断了行星的轨道是圆形的
2．如图，乐山某中学举行运动会，利用无人机进行现场高空拍摄。该无人机在竖直匀速上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能减小，合外力做负功
B．重力势能减小，合外力做正功
C．重力势能增大，机械能不变
D．重力势能增大，机械能增大
3．如图，一根张紧的绳上悬挂3个单摆，摆长关系为，摆球质量关系为。当A摆振动起来，通过张紧的绳迫使B、C也振动起来，达到稳定后有（ ）
A．A摆的摆球质量最大，故振幅最小
B．B摆的摆长最大，故振动周期最长
C．A、B摆振动周期相同，振幅不同
D．A、C摆振幅不同，振动周期相同
4．如图，两颗质量不同的人造卫星M、N围绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．M的向心加速度小于N的向心加速度
B．M的运行周期小于N的运行周期
C．M的线速度小于N的线速度
D．M的机械能小于N的机械能
5．如图，一质量为m的汽车驶上半径为R的拱桥，到达拱桥最高点时的行驶速度为v且不腾空。则下列说法正确的是（ ）
A．汽车对拱桥面的压力为mg
B．汽车在拱桥最高点处于超重状态
C．拱桥对汽车的支持力为
D．行驶速度大于时，汽车会腾空
6．某学校师生参加建模大赛制作了一辆由清洁能源驱动的小车，模型展示环节小车能在平直轨道上由静止开始沿直线加速行驶，经过时间t速度刚好达到最大值。设在此加速过程中小车电动机的功率恒为P，小车质量为m，运行中所受阻力恒定，则下列说法中正确的是（ ）
A．加速过程中小车所受合外力恒定不变
B．加速过程中小车前进的距离为
C．加速过程中小车所受阻力恒为
D．加速过程中小车合外力做功为Pt
7．如图，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且物块与O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。则转台转动的角速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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。
8．如图是一水平弹簧振子做简谐运动的x-t图像，下列说法正确的是（ ）
A．该振子的振动频率为4Hz
B．第2s末振子的加速度为零
C．第2s末和第10s末振子的速度相同
D．前20s内振子通过的路程为100cm
9．一质量为1kg的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A．物块在2s末的动量大小为2kg·m/s
B．物块在3s末的速度大小为1m/s
C．水平力F在前3s内的冲量大小为3N·s
D．物块在4s末的动量大小为2kg·m/s
10．如图1，一足够长的木板A静止在光滑水平面上，现有质量为1kg的物块B以水平速度从最左端滑上木板，随后A、B的速度随时间的变化图像如图2。g取，则下列说法正确的是（ ）
A．木板的质量为4kg B．A、B间的动摩擦因数为0.1
C．木板的最短长度为7.5m D．系统损失的机械能为6J
三、实验题：本题共2小题，共15分。
11．（6分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）如图1所示，某同学在“用单摆测重力加速度”实验中，有如下步骤：
A．用米尺测量出悬线的长度l，并将它记为摆长
B．用天平测量出摆球的质量m
C．使单摆小角度摆动后，用秒表记录全振动n次的时间，并计算出摆动周期T
以上步骤中错误的是___________，不必要的是___________；（选填步骤前的字母）
（2）用如图2所示的装置验证动量守恒定律的说法正确的是___________；
A．轨道需要光滑无摩擦且末端需要保持水平
B．入射小球两次释放的位置必须相同
C．入射小球的质量不必大于被碰小球的质量
D．若实验结果成立，则两球在碰撞前后动量守恒
（3）某同学用向心力演示器探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系，实验情境如图3甲、乙、丙所示。本实验采用的主要实验方法是___________（选填“控制变量法”或“理想模型法”），三个情境中，探究向心力F与质量m关系的是图___________。
12．（9分）某同学利用如图1所示装置进行“验证机械能守恒定律”的实验：
（1）关于这一实验，下列说法正确的是___________；
A．实验使用电磁打点计时器，应接220V交流电
B．选择质量大体积小的物体作为重物
C．还必须配备的器材有秒表和刻度尺
D．本实验不需要测重物的质量
（2）实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为，在A和B、B和C之间还各有一个点。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量___________，动能增加量___________；（用题目中已知字母表示）
（3）因重物下落过程受各种阻力的影响，则该同学数据处理的结果会出现___________（选填“>”、“=”或“<”）；
（4）该同学进一步求出纸带上各点的速度大小v，然后作出相应的图像，画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为：只要图线通过坐标原点，就可以判定重物下落过程机械能守恒，该同学的分析___________（选填“合理”或“不合理”）。
四、计算题：本题共3小题，共42分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（12分）我国计划在2030年前实现载人登月计划，该计划各项工作进展顺利。假设我国航天员登陆月球后，从月表以初速度竖直向上抛出一颗小球（可视为质点），经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R，引力常量为G，月球无空气且不考虑月球自转。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的质量M；
（3）月球的密度ρ。
14．（14分）如图，在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道，轨道半径，BC为轨道的竖直直径，A与圆心O的连线与竖直方向成53°。现有一质量的小球（可视为质点）从点P以初速度水平抛出，小球恰好能从A点无碰撞的飞入圆弧轨道。不计一切阻力，重力加速度g取。求：
（1）小球到达圆轨道A点时的速度大小；
（2）运动到最低点B时对轨道的压力大小；
（3）小球能否通过竖直轨道的最高点C？请说明理由。
15．（16分）如图，光滑水平台面MN上放两小滑块A、B（可视为质点），台面MN与水平传送带上表面等高且平滑连接，传送带水平部分长度，传送带沿逆时针方向以恒定速度匀速转动。滑块B与传送带间的动摩擦因数，滑块质量分别为。开始时滑块A、B均静止，A、B间压缩一轻质弹簧（与A、B均未栓接），弹簧中锁定有弹性势能。现解除锁定，弹开A、B并立即拿走弹簧，g取。
（1）计算A、B弹开后瞬间，A、B的速度大小；
（2）滑块B获得速度后，向右运动滑上传送带，计算滑块B在传送带上向右滑动的最远距离和滑块B从传送带返回水平面MN时的速度大小；
（3）滑块B从滑上传送带到离开传送带过程中，在传送带表面留下的划痕总长。
乐山市2023-2024学年高一下学期期末考试
物理（答案）
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6 7
A D C B D C A
二、多项选择题
8 9 10
BC AC BD
三、实验题
11．（1）A（1分） B（1分）
（2）BD（2分，漏选得1分，错选不得分）
（3）控制变量法（1分） 甲（1分）
12．（1）BD（2分，漏选得1分，错选不得分）
（2）（2分）（2分）（注：未化解也可给分）
（3）（1分）（4）不合理（2分）
四、计算题
13．解：（1）小球向上运动过程中做匀减速直线运动，有
（2）不考虑月球自转，放在月球表面的质量为m的物体有
（3）月球的体积
月球的密度
14．解：（1）由小球恰好能从A点无碰撞的飞入圆弧轨道可知，小球到达A点的速度方向刚好与圆弧轨道相切，有
（2）小球由运动到动能定律，有
小球运动到B时，根据牛顿第二定律有
由牛顿第三定律可得，
（3）假设小球能够从运动到，由动能定律可得
小球刚好能通过坚直轨道最高点的临界条件为
所以小球不能通过竖直轨道的最高点C
（注：思路方法正确的均给分!）
15．解：（1）与弹簧组成的系统，令水平向右为正方向，由动量守恒与能量守恒可得
（2）滑块滑上传送带后，由受力分析可得
滑块向右做减速运动，假设能够减速到零，运动的位移大小有
所以滑块在传送带上向右滑动的最远距离
滑块速度变为零后，随即在传送带上向左做匀加速运动，有
结果符合题意，所以滑块从传送带返回水平面时的速度大小为
（3）滑块向右减速到零所用的时间与加速离开传送带的时间相同，有
滑块向右运动过程中在传送带上留下的划痕
滑块向左运动过程中在传送带上留下的划痕
滑块在传送带上留下的划痕总长度
结果符合题意，所以滑块在传送带上留下的划痕总长度为18m
