命題教師：
一、單選題(本大題共10小題，每小題3分，共30分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)符合要求)
1．“細(xì)雨斜風(fēng)作曉寒，淡煙疏柳媚晴灘”是宋代文學(xué)家蘇軾描寫早春游山時(shí)沿途景觀的詩句。
有一雨滴從靜止開始自由下落一段時(shí)間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)并下落一段時(shí)間，然
后又進(jìn)入無風(fēng)區(qū)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至落地，若雨滴受到的阻力可忽略不計(jì)，則下圖中最接近雨
滴真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的是
A． B． C． D．
2．如圖所示，小物塊位于斜面光滑的斜面體上，斜面體位于光滑水平地面上，在小物塊沿
斜面下滑的過程中，斜面體對(duì)小物塊的作用力
A．垂直于接觸面，做功為零
B．垂直于接觸面，做負(fù)功
C．與接觸面不垂直，做功為零
D．與接觸面不垂直，做正功
3．如圖所示，質(zhì)量為的物塊置于粗糙水平地面上，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在
大小為與水平面夾角為的拉力作用下通過了距離。重力加速度用表示。這一過
程中拉力對(duì)物塊做功為
A．
B．
C．
D．
4．如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m=0.5 kg的物塊相連，彈簧處于
原長狀態(tài)，物塊靜止，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。以物塊所在處為原點(diǎn)，水平
向右為正方向建立x軸，現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的情況如
圖乙所示。物塊運(yùn)動(dòng)至x=0.4 m處時(shí)速度為零，重力加速度g取10 m/s2，則此過程彈簧
彈性勢能增量為
A．3.1 J
B．3.5 J
C．1.8 J
D．2.0 J
5．近年來，隨著智能手機(jī)的普及，手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚耐ㄓ嵐ぞ?，?br>們對(duì)手機(jī)的依賴性也越強(qiáng)，有些人甚至喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)滑落砸到眼睛的
情況。如圖所示，若一部質(zhì)量的手機(jī)，從離人眼約的高度無初速掉
落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為，取重力加速度
，下列分析正確的是
A．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量方向豎直向上
B．手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為
C．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為
D．全過程手機(jī)動(dòng)量的變化量大小約為
6．如圖所示，某同學(xué)想用卷尺粗略測定碼頭上自由停泊小船的質(zhì)量，
他進(jìn)行了如下操作：首先他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，
而后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離，然后用卷尺測出
船長已知他自身的質(zhì)量為，則漁船的質(zhì)量為
A．B．
C．D．
7．質(zhì)量為m的汽車以恒定的功率P在平直的水平公路上行駛，設(shè)汽車受到的阻力大小不變，
若汽車勻速行駛時(shí)的速率為v1，則當(dāng)汽車速率為v2（v1＞v2）時(shí)，汽車加速度的大小是
A． B． C． D．
8．如圖所示，一輛貨車?yán)每邕^光滑輕質(zhì)定滑輪的輕質(zhì)不可伸長
的纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為m0，貨物的質(zhì)量為
m，貨車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在將貨物提升到圖示的位置
時(shí)，貨箱速度為v，連接貨車的纜繩與水平方向夾角為θ，
重力加速度為g，下列說法正確的是
A．貨車的速度等于vcsθB．貨物處于失重狀態(tài)
C．纜繩中的拉力FT大于m0+mgD．貨車對(duì)地面的壓力大于貨車的重力
9．“打水漂”是一種常見的娛樂活動(dòng)，一薄鐵片從距離水面高度為h處水平拋出，水平方向
運(yùn)動(dòng)距離l后與水面第一次接觸，以后薄鐵片會(huì)反復(fù)在水面上彈跳前進(jìn)，如圖所示。假
設(shè)薄鐵片和水面每次接觸后，在水平方向，速度不變，而在豎直方向，速度方向相反，
大小變?yōu)榻佑|前瞬間的，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則
A．薄鐵片拋出的初速度大小為
B．薄鐵片第二次與水面接觸后上升的高度為
C．薄鐵片從與水面第一次接觸到第二次與水平面接觸水平方向的位移大小為l
D．薄鐵片每次接觸水面時(shí)速度方向與水面的夾角不變
10．如圖所示，兩個(gè)34圓弧軌道豎直固定在水平地面上，半徑均為R，a軌道由金屬凹槽制成，b軌道由金屬圓管制成(圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R)，均可視為光滑軌道。在兩軌道右端的正上方分別將金屬小球A和B(直徑略小于圓管內(nèi)徑)由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法中正確的是
A．若hA=hB≥2R，兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)
B．若hA=hB=32R，兩小球沿軌道上升的最大高度均為32R
C．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛
出后，恰好落在軌道右端口處
D．若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，hA的最小值為52R，B小球在hB>2R的任何高度釋放均可
二、多項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）
11．如圖所示，在傾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的小球A和B，且兩球之間用一根長L=0.3 m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.3 m?，F(xiàn)讓兩球從靜止開始自由下滑，最后都進(jìn)入到上方開有細(xì)槽的光滑圓管中，不計(jì)球與圓管內(nèi)壁碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度g取10 m/s2。則下列說法中正確的是
A．從開始下滑到A進(jìn)入圓管的整個(gè)過程，小球
A機(jī)械能守恒
B．在B球進(jìn)入水平圓管前，小球A機(jī)械能守恒
C．兩球最后在光滑圓管中運(yùn)動(dòng)的速度大小為7 m/s
D．從開始下滑到A進(jìn)入圓管的整個(gè)過程，輕桿對(duì)B球做功-1 J
12．兩個(gè)小球A、B在光滑的水平地面上相向運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量分別是mA=4kg，
mB=2kg，A的速度vA=3m/s（設(shè)為正），B的速度vB=?3m/s，則它們發(fā)生一維碰撞后，其速度可能分別為
A．+4m/s和?5m/sB．均為+1m/s
C．+2m/s和?1m/sD．?1m/s和+5m/s
13．跳跳桿玩具廣受孩子們的喜愛。跳跳桿底部裝有一根彈簧，某次小明從最低點(diǎn)彈起，以小明運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為x軸正方向，小明與桿整體的動(dòng)能與其位置坐標(biāo)的關(guān)系如圖所示，圖像0～x1之間為曲線，x2為其最高點(diǎn)，x3～x4為直線，已知小明和桿的總質(zhì)量為m，忽略彈簧質(zhì)量和空氣阻力的影響，重力加速度為。下列說法正確的是
A．小明和桿的最大加速度a=g
B．彈簧的勁度系數(shù)
C．在x1處的速度為
D．在x1處的彈性勢能為
14．撥浪鼓是一種小型的兒童玩具，其簡化的模型如圖所示。撥浪鼓邊緣上與圓心等高處關(guān)于手柄對(duì)稱的左右兩側(cè)位置固定有長度分別為和的兩根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，兩細(xì)繩的另一端分別系有質(zhì)量相同的小球甲、乙。保持手柄豎直勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得兩球均在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，連接甲、乙的細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為和。若，則
A．甲球運(yùn)動(dòng)的周期等于乙球運(yùn)動(dòng)的周期
B．甲球運(yùn)動(dòng)的線速度大小等于乙球的線速度大小
C．甲球所受繩子的拉力大小大于乙球所受繩子的拉力大小
D．甲球的向心加速度大小小于乙球的向心加速度大小
15．在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度豎直上拋一小球，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圖像分別如圖所示。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體，星球P的半徑是星球Q半徑的3倍，下列說法正確的是
A．星球P和星球Q的質(zhì)量之比為
B．星球P和星球Q的密度之比為
C．星球P和星球Q的第一宇宙速度之比為
D．星球P和星球Q的近地衛(wèi)星周期之比為
三、非選擇題（本題共6小題，共50分．考生根據(jù)要求作答）
16．（8分）
在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，重物拖著紙帶自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，回答以下問題：
（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（ ）；
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
（2）某同學(xué)用如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)（初速度為零）記作O點(diǎn)，測出點(diǎn)間的距離，點(diǎn)間的距離，點(diǎn)C、E間的距離，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋匚锏馁|(zhì)量為，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重物動(dòng)能的增加量為 J，重力勢能的減少量為 J；（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
（3）在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重物減少的重力勢能大于重物增加的動(dòng)能，其原因主要是 。
17．（8分）
如圖為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使用的小球1和2質(zhì)量分別為、，直徑分別為、，在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O。
（1）本實(shí)驗(yàn)需要的測量儀器或工具是 。
A．秒表 B．天平（帶砝碼） C．刻度尺 D．彈簧測力計(jì)
（2）小球1和2的質(zhì)量應(yīng)滿足 ，直徑應(yīng)滿足 （選填“＞”“＝”或“＜”）
（3）實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是 。
A．斜槽軌道末端切線水平
B．斜槽軌道應(yīng)盡量光滑以減小誤差
C．入射球和被碰球質(zhì)量相等
D．入射球每次從軌道的不同位置由靜止釋放
（4）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖所示，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的圍內(nèi)，若碰撞過程動(dòng)量守恒，其關(guān)系式應(yīng)為 。（用、、、、表示）
18．（6分）
開普勒用二十年的時(shí)間研究第谷的行星觀測數(shù)據(jù)，發(fā)表了開普勒三大定律。在研究行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，將行星軌道簡化為一半徑為的圓軌道。
（1）如圖所示，設(shè)行星與太陽的連線在一段非常非常小的時(shí)間內(nèi)，掃過的扇形面積為。求行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度的大小，并結(jié)合開普勒第二定律證明行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；（提示：）
（2）請結(jié)合開普勒第三定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律，證明太陽
對(duì)行星的引力與行星軌道半徑的平方成反比。
19．（8分）
如圖所示，a，b兩點(diǎn)距地面的高度分別為H和2H，從a、b兩點(diǎn)分別水平拋出小球A、B，其水平射程之比為x1:x2=3:2，試求兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)軌跡的交點(diǎn)c距地面的高度。
20．(8分)
如圖所示，一質(zhì)量m2＝0.25 kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3＝0.2 kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車頂之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，小車靜止在光滑的水平軌道上．現(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0.05 kg的子彈以水平速度v0＝12 eq \r(3) m/s射中小車左端，并留在車中．子彈與車相互作用時(shí)間很短．若使小物體不從車頂上滑落，重力加速度g取10 m/s2求：
(1)最后小物體與小車的共同速度為多少？
(2)小車的最小長度應(yīng)為多少？
21．(12分)
由弧形軌道、圓軌道(軌道底端B略錯(cuò)開，圖中未畫出)、水平直軌道平滑連接而成的力學(xué)探究裝置如圖所示。水平軌道AC右端裝有理想輕彈簧(右端固定)，圓軌道與水平直軌道相交于B點(diǎn)，且B點(diǎn)位置可改變，現(xiàn)將B點(diǎn)置于AC中點(diǎn)，質(zhì)量m=2 kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道高H=0.6 m處靜止釋放。已知圓軌道半徑R=0.1 m，水平軌道長LAC=1.0 m，滑塊與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，弧形軌道和圓軌道均視為光滑，不計(jì)其他阻力與能量損耗，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)滑塊第一次滑至圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；
(2)輕彈簧獲得的最大彈性勢能；
(3)若H=0.4 m，改變B點(diǎn)位置，使滑塊在整個(gè)滑動(dòng)過程中不脫離軌道，求BC長度滿足的條件。
2024年高一下學(xué)期期末物理試題參考答案
1-10為單選題，每題3分，11-15為多選題，每題4分
16．（8分）
(1)AB
(2) 8.00 8.25
(3) 重物受到空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在阻力
17．（8分）
（1） BC/CB
（2）> =
（3）A
（4）
18．（6分）
【答案】（1）2?Sr?t，證明見解析；（2）證明見解析
【詳解】（1）根據(jù)扇形面積公式可得時(shí)間內(nèi)行星掃過的扇形面積滿足
解得
根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，即為常量，則行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度的大小也為常量，所以行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
（2）設(shè)行星質(zhì)量為m，根據(jù)題意可知行星的圓周運(yùn)動(dòng)由太陽對(duì)行星的引力F提供向心力，則根據(jù)牛頓第二定律有
根據(jù)開普勒第三定律可得
即
聯(lián)立以上兩式可得
其中為常量，則太陽對(duì)行星的引力F與行星軌道半徑r的平方成反比。
（8分）
答案：h=57H
解析：設(shè)c點(diǎn)離地高度為h，a、c間的水平距離為x，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，
對(duì)A球有 x=v1t1 H?h=12gt12
對(duì)B球有 x=v2t2 H?h=12gt22
對(duì)A球平拋運(yùn)動(dòng)全過程有 x1=v1t H=12gt2
對(duì)B球平拋運(yùn)動(dòng)全過程有x2=v2t' H=12gt'2
聯(lián)立得h=57H
20.(8分)
答案：(1) eq \f(6\r(3),5) m/s (2)0.9 m
解析：(1)子彈與車相互作用時(shí)間很短，對(duì)小車與子彈構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v1
對(duì)子彈、小車與小物體構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
(m1＋m2)v1＝(m1＋m2＋m3)v2
解得v2＝ eq \f(6\r(3),5) m/s
(2)根據(jù)能量守恒定律有μm3gL＝ eq \f(1,2) (m1＋m2)v－ eq \f(1,2) (m1＋m2＋m3)v
解得L＝0.9 m．
21.(12分)
答案 (1)100 N (2)8 J (3)0.5 m≤L≤1 m
解析 (1)從靜止釋放到第一次滑至圓軌道最高點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理有mgH-μmgLAB-mg×2R=12mv2-0
在圓軌道最高點(diǎn)，由牛頓第二定律有mg+FN=mv2R
解得FN=100 N
由牛頓第三定律可知滑塊對(duì)軌道的壓力大小為100 N；
(2)彈簧第一次壓縮且滑塊速度為零時(shí)彈性勢能有最大值，由能量守恒有Ep=mgH-μmgLAC
解得Ep=8 J
(3)①若滑塊恰好到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)，有mg=mv02R
從開始到圓軌道最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理有
mg(H-2R)-μmgs1=12mv02-0
解得s1=0.75 m
由于LBC=LAC-s1
要使滑塊不脫離軌道，BC之間的距離應(yīng)該滿足LBC≥0.25 m
②若滑塊剛好到達(dá)圓軌道的圓心等高處，此時(shí)的速度為零，由動(dòng)能定理有mg(H-R)-μmgs2=0
解得s2=1.5 m
s2=1.5 m=1 m+0.5 m
由于L'BC=s2-LAC
即反彈時(shí)恰好上到圓心等高處，如果反彈距離更大，則上升的高度更小，更不容易脫離軌道，
所以L'BC≥0.5 m
考慮到AC的總長度等于1 m，所以L'BC≤1 m
結(jié)合①②兩種情況，符合條件的BC長度L為0.5 m≤L≤1 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
B
B
A
B
C
D
C
C
D
BC
BD
BD
AD
BD

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