★2024年7月9日
三门峡市2023-2024学年高一下学期7月期末考试
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5．考试结束，将答题卡交回。
第I卷（选择题共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分）
1．北京时间2024年3月24日23时至3月25日23时，地球出现了3小时特大地磁暴、6小时中等地磁暴和3小时小地磁暴。受地磁暴的影响，某卫星绕地飞行的轨道高度略有降低，卫星轨道变化前后均可视为做匀速圆周运动。卫星的轨道高度降低后，下列物理量有所减小的是（ ）
A．线速度大小 B．角速度大小 C．向心加速度大小 D．周期
2．桑格尔弹道是如今各国巡航导弹普遍采用的一种反追踪式弹道。导弹经地表发射后会多次“跳跃”过大气层然后击中目标，从而雷达不能准确捕捉运动轨迹。如图所示，已知地球半径为R，质量为M，万有引力常量为G，大气层厚度为d，导弹的质量为m，到达预定高度后关闭发动机，由A点第一次进入大气层，经机翼修正速度后从B点再次穿出大气层，经C点由D点再次进入大气层。由上述信息可以判断（ ）
A．导弹从A点到D点的过程中机械能守恒 B．导弹在A、B、D三点速度大小相等
C．导弹在C点，只受万有引力作用 D．导弹在D点受向心力大小为
3．如图所示，电荷量的绝对值均为Q的四个点电荷分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，静电力常量为k，则正方形两条对角线交点O处的电场强度（ ）
A．大小为，方向竖直向上 B．大小为方向竖直向上
C．大小为，方向竖直向下 D．大小为，方向竖直向下
4．诗句“辘轳金井梧桐晚，几树惊秋”中的“辘轳”是一种取水装置。如图所示，井架上装有可用手柄摇转的圆柱体，圆柱体上缠绕长绳索，长绳索一端系水桶。摇转手柄，使水桶上升，提取井水，A是圆柱体边缘上的一质点，B是手柄上的一质点，假设人转动手柄向上提水时，手柄绕轴转动的角速度恒定，上升过程中长绳会缠绕在圆柱体上，则以下说法正确的是（ ）
A．向上提水过程中A点的线速度比B点的大 B．上升过程中水桶重力的功率不变
C．向上提水过程中A点的向心加速度比B点的小 D．上升过程中水桶向上做匀速直线运动
5．在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。由A、B两颗恒星组成的双星系统如图所示，A、B绕其连线上的一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的2倍，已知万有引力常量为G，忽略其他星球对A、B的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．恒星B的周期为 B．A、B两颗恒星质量之比为
C．恒星A的线速度是恒星B的4倍 D．A、B两颗恒星质量之和为
6．如图所示，图甲中AB是一个点电荷的电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷所受静电力与电荷量间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是（ ）
甲 乙
A．场源电荷是正电荷，位于a点的左侧 B．场源电荷是正电荷，位于b点的右侧
C．a、b两点电场强度相等 D．a点电场强度小于b点电场强度
7．在一场足球比赛中，运动员甲用力将质量为的球踢出，运动员乙用胸膛顶球。假设足球以大小为的水平速度砸向乙，并以大小为的水平速度反弹，足球与乙的作用时间为。在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．足球的动量变化量大小为 B．足球的动能变化量大小为
C．足球对乙在水平方向的冲量大小为 D．足球对乙在水平方向的平均作用力大小为
8．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，下列说法正确的是（ ）
A．粒子带负电荷
B．粒子受到的静电力为恒力
C．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
D．粒子在M点受到的静电力小于在N点受到的静电力
9．如图，可视为质点的小球能沿着固定的竖直光滑圆轨道内侧做完整的圆周运动，以圆环的最低点为重力势能的零位置。在最高点时，小球的动能为，重力势能为，机械能为E。下列关系式可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，倾斜传送带按顺时针匀速转动，将质量为的小物块轻轻放在传送带底端，小物块恰好在传送带的中点与传送带共速，之后匀速上升到传送带顶端。已知传送带与水平面夹角，传送带顶端离地高度，重力加速度。若全过程中传送带因为传送物体多消耗的电能是，下列说法正确的有（ ）
A．物体在传送带上加速运动与匀速运动时间之比为 B．传送带速度为
C．物体与传送带间动摩擦因数 D．在全过程中产生的热量
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
二、实验题（本题共2个小题，共15分）
11．（6分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图所示。O为第一个点（速度为0），A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，其中，，。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：
（1）根据图中所给的数据，应取图中O点到__________点来验证机械能守恒定律。
（2）从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量_________J，动能增加量_________J。（结果保留三位有效数字）
（3）第（2）问中重力势能减小量与动能增量不同的原因为____________________。（写出一条即可）
12．（9分）某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。并进行如下的实验操作：组装好实验器材，将小球1由图中的挡板处静止释放，记录小球1在竖直挡板上的撞击点；将直径相等的小球2放在导轨的末端（小球1的质量大于小球2的质量），记录在竖直挡板上的水平投影点O；然后将小球1由挡板处静止释放，记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点。回答下列问题：
（1）小球1与小球2相碰后，两球撞在竖直挡板上得到痕迹，其中小球1碰后撞在木板上的__________（填“a”“b”或“c”）点。
（2）为了完成实验的验证，需要测量的物理量有__________。（填字母）
A．小球的直径d B．小球1、小球2的质量
C．轨道末端与竖直挡板之间的距离x D．图中a、b、c三点到O点的距离
（3）若两球碰撞过程动量守恒，则关系式__________成立。（用需要测量的物理量的符号表示）
三、计算题（本题共3个小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（9分）如图所示，中国空间站绕地球（可视为质量分布均匀的球体）做匀速圆周运动。已知空间站绕地球飞行n圈的时间为t，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不计地球的自转影响。
求：
（1）空间站飞行的周期T；
（2）地球的质量M；
（3）空间站离地面高度h。
14．（14分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，已知重力加速度为g。
求：
（1）释放小球前弹簧的弹性势能；
（2）小球由B到C克服阻力做的功。
15．（16分）如图所示，固定光滑曲面轨道在O点与光滑水平地面平滑连接，地面上静止放置一个表面光滑、质量为的斜面体C。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为的静止小物块B发生碰撞，碰撞后A、B立即粘连在一起向右运动（碰撞时间极短，平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的高度小于斜面体高度，重力加速度为g。
求：
（1）A、B碰撞过程中产生的热量；
（2）A和B沿C能上升的最大高度；
（3）斜面体C获得的最大速度。
高一物理参考答案
一、选择题：（本题共10小题，共46分。第1-7题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C C D A B CD BC CD
二、非选择题：（本题共5小题，共54分）
11．（1）B（1分） （2）1.88（2分） 1.84（2分）
（3）存在空气阻力、纸带与打点计时器之间存在摩擦等（1分）
12．（每空3分）（1）c （2）BD （3）
13．（9分）（1） 2分
（2）对地球表面的物体有： 2分
解得： 1分
（3）对空间站有： 2分
解得： 2分
14．（14分）（1）在B点由牛顿第二定律得：
2分
又，则
2分
而小球在B点的动能即为弹簧的弹性势能，即 2分
（2）小球恰好运动到C点，由圆周运动规律知： 3分
由能量守恒定律得： 3分
解得： 2分
15．（16分）（1）设A滑到曲面底端时的速度为，A下滑过程机械能守恒，则
1分
设A、B碰后共同速度为，A、B碰撞过程动量守恒，则
1分
由能量守恒定律有 2分
解得A、B碰撞过程中产生的热量 1分
（2）对A、B、C，由水平方向动量守恒有 2分
由能量守恒定律有 2分
解得A和B沿C能上升的最大高度 1分
（3）A、B一起冲上斜面体后又返回时，C获得的速度最大，设此时AB共同速度为，C的速度为，由A、B与C水平方向动量守恒有 2分
由A、B与C系统机械能守恒有 2分
解得 1分
故斜面体C获得的最大速度为，方向水平向右。 1分
