山西省阳泉市2023-2024学年高一下学期期末测试物理试题

试卷更新日期：2024-07-02 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题包含8小题，每小题6分，共48分。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应的位置。

1. 2024年5月26日，CEC中国汽车耐力锦标赛迎来全新升级后的首场比赛，该项赛事目前是中国组别最丰富且竞争激烈的汽车赛事。如图所示为赛车在水平地面上的部分运动轨迹，赛车沿曲线从M向N运动，动能一直增加。图中虚线为过P点的切线，则下列四幅图中赛车经过P点所受合力方向可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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2. 牛顿是一个伟大的科学家，牛顿力学理论体系的建立者，为物理理论的发展作出了突出贡献。下列说法正确的是（）

A、牛顿在伽利略、笛卡尔等人工作的基础上，提出了“力是维持物体运动状态的原因” B、牛顿力学适用于宏观、低速领域，不适用于微观、高速领域 C、在牛顿的时代，人们由于无法算出月球运动的向心加速度，从而无法进行“月-地”检验 D、牛顿在开普勒三定律的基础上推导出万有引力定律，并给出了引力常量G的值

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3. 如图所示，图中a、b、c分别为中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”、中国空间站和地球同步卫星。“羲和号”运行于高度为517 km的太阳同步轨道，沿极地附近圆形轨道绕地球运行，中国空间站运行于高度约为389 km、倾角为41.581°的轨道平面（可近似为圆面），地球同步卫星运行于高度大约为36 000 km的赤道平面．则（　　）

A、a的向心加速度比c的大 B、a、b所受到的地球万有引力大小相等 C、三者轨道半径的三次方与周期的二次方比值都不相等 D、a的周期比c的大

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4. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）

A、汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态 B、铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯 C、杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D、脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出

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5. 蹦床运动属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。如图所示，若 $t = 0$ 时刻，一运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，忽略空气阻力，则运动员的速度v、加速度a随时间t及动能 $E_{k}$ 、机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 2023年5月7日，在加拿大举行的世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站顺利落幕，中国跳水“梦之队”实现包揽全部9枚金牌的壮举，以9金1银的成绩位列奖牌榜第一。如图所示，某质量为m的运动员（可视为质点）从距离水面高度为h的跳台以初速度v₀斜向上起跳，最终落水中。重力加速度大小为g，不计空气阻力，以跳台所在水平面为重力势能的参考平面，则（　　）

A、运动员在空中运动时的机械能先减小后增大 B、运动员入水时的动能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} + m g h$ C、运动员入水时的机械能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - m g h$ D、运动员入水时的重力势能为mgh

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7. 2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该星主要用于开展空间环境探测等试验。“天行一号”02星的定位过程可简化为如图所示的情境，椭圆轨道1为变轨的轨道，圆形轨道2为正常运行的轨道，两轨道相切于B点，A点在地面附近，是轨道1的近地点，若不考虑大气阻力的影响，则下列说法正确的是（）

A、卫星在轨道1上B点的加速度大于卫星在轨道2上B点的加速度 B、卫星在轨道1上的机械能大于在轨道2上的机械能 C、卫星在轨道1上经过A点时的速度大于其经过轨道2上B点时的速度 D、卫星在轨道1和轨道2上与地球的连线每秒扫过的面积相等

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8. 一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则据此可以求得（）

A、物体与水平面间的动摩擦因数为 $μ = 0.25$ B、物体匀速运动时的速度为 $v = 4 m/s$ C、在整个过程中合外力对物体所做的功为 $W_{合} = 32 J$ D、整个过程中产生的热量为 $Q = 16 J$

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二、多项选择题：本题包含2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应位置。

9. 在民族运动会中有一个骑射项目，运动员弯弓放箭射击侧向的固定目标．假设运动员骑马奔驰的速度为v₁ ，运动员静止时射出的箭速度为v₂.跑道离固定目标的最近距离为d.则(　　)

A、要想命中目标且箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为 $\frac{d v_{2}}{v_{1}}$ B、要想命中目标且箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为 $\frac{d \sqrt{v_{1}^{2} + v_{2}^{2}}}{v_{2}}$ C、箭射到目标的最短时间为 $\frac{d}{v_{2}}$ D、只要击中侧向的固定目标，箭在刚射出时的速度大小一定为v＝ $\sqrt{v_{1}^{2} + v_{2}^{2}}$

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10. 阳大铁路平定站站前广场建设项目是阳泉市2024年的重点项目，项目总投资0.8亿元，分站前街、迎宾路、站前广场三项建设内容。图为近日施工现场照片，施工时需要使用起重机吊运建筑材料。当起重机的功率为P₁时，货物以速度v₁向上做匀速直线运动。在运动过程中，起重机的功率突然增大为P₂ ，且保持该功率不变继续提升重物，经过时间t，货物再次做匀速运动。已知货物的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力。
下列说法正确的是（）

A、在时间t内，货物做匀加速直线运动 B、在时间t内，货物的最大速度为 $\frac{P_{2} v_{1}}{P_{1}}$ C、在时间t内，货物的最大加速度为 $\frac{P_{2}}{m v_{1}}$ D、在时间t内，货物上升的高度为 $\frac{P_{2} t}{m g} + \frac{v_{1}^{2}}{2 g} - \frac{P_{2}^{2}}{2 m^{2} g^{3}}$

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三、实验题：本题包含1小题，共12分。请将正确答案填在答题卡中相应的位置，或按要求作答。

11. 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)、现有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤、天平、交流电源，为完成此实验，以上仪器中不需要使用的是，除了现有的器材，还需要的器材是；

(2)、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乙所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，重物的质量为1kg，则从O点到B点，重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，动能增加量 $Δ E_{k} =$ J。（计算结果均保留3位有效数字）

(3)、大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。

A、选用的重锤密度过大 B、交流电源的频率小于50Hz C、交流电源的电压偏高 D、存在空气阻力和摩擦阻力

(4)、小明用实验测得数据画出的图像如图丙所示，图线不过坐标原点的原因是。

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四、计算题：本题包含3小题，共28分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。

12. 某次发生意外情况的民航客机着陆后，打开紧急出口的舱门，自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人沿该斜面滑行到地面。如图所示为简化示意图，若机舱离气囊底端的竖直高度为 $h = 3.2 m$ ，气囊所构成的斜面倾角为 $α = 53 °$ 。一个质量为 $m = 60 kg$ 的人在气囊顶端由静止开始滑下，与气囊间的阻力恒为240N，不计空气阻力， $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 53 ° = 0.8, \cos 53 ° = 0.6$ 。求：
（1）全程各力对人所做的功；
（2）该人滑至斜面底端时重力的瞬时功率P。（计算结果可用根式表示）

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13. 2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，将月面着陆器命名为“揽月”。假设“揽月”飞行器在月球表面着陆后，宇航员在月球表面将一质量为 $m = 0.02 kg$ 的小物体从 $h = 0.8 m$ 的位置以 $v_{0} = 2 m/s$ 的速度沿水平方向弹射出去，测出小物体的水平射程为 $x = 2 m$ ，已知万有引力常量为G，月球第一宇宙速度为v。求：
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）小球落地时的动能；
（3）月球的质量。（计算结果用已知物理量字母表示）

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14. 随着人们生活水平的提高，冬季滑雪成为人们休闲娱乐的一项主要运动，某滑雪场的滑道示意图如图所示。半径 $R = 1 m$ 的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与竖直线OB的夹角分别为 $53 °$ 和 $37 °$ 。质量为 $m = 30 kg$ 的小孩（视为质点）从A点左侧高为 $h = 0.8 m$ 处的P点水平滑出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小孩与轨道CD间的动摩擦因数 $μ = 0.8$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8$ ，不计空气阻力。求：
（1）小孩水平滑出时的初速度大小 $v_{0}$ ；
（2）小孩经过B点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）小孩在轨道CD上滑行的距离。（计算结果保留三位有效数字）

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