山西省2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷一、单选题1．物块受到多个恒力的作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，对于小物块
接下来的运动，下列说法正确的是（ ）A．一定立即停止运动B．一定做加速运动C．单位时间内的速度变化量一定相等D．一定做匀变速曲线
运动2．如图所示，AC是质量为m的匀质软绳，A端用细线连接悬于O点，在绳上B点施加水平拉力F，整条绳处于静止状态，AB段绳与BC段
绳长度之比为4:1，OA段细线与竖直方向的夹角为，则AB段绳子在B点的切线与竖直方向夹角的正切值为（ ）A．B．C．D．3．如图
所示，一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平面上，有一质量为m的小球由槽顶端A静止释放。已知重力加速度为g，空气
阻力忽略不计，在其下滑至槽末端B的过程中，下列说法正确的是（ ）A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统动量守恒B．圆弧槽固定和不
固定情形下，小球滑到B点时的速度之比为C．若圆弧槽不固定，小球水平方向移动的位移为D．若圆弧槽固定，圆弧槽对地面的最大压力为6mg
4．如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，O为圆心，A、B两个小球用轻杆连接，放在圆轨道内，静止时，小球B与O在同一高度，杆与水平方
向的夹角为，则A、B两球的质量之比为（ ）A．B．2：1C．D．3：15．如图所示是消防车利用云梯（未画出）进行高层灭火，消防水
炮离地的最大高度H=40m，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，着火点在高h=20m的楼层，水水平射出的初速度在7.5m/s
≤v0≤20m/s之间，可进行调节，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度取，则（ ）A．如果要有效灭火，出水口与
着火点间的水平距离x最大为15mB．如果要有效灭火，出水口与着火点间的水平距离x最小为40mC．如果出水口与着火点的水平距离x不能
小于20m，则水水平射出的初速度最小为10m/sD．若该着火点高度为40m，该消防车仍能有效灭火6．如图所示，用一细轻杆将光滑的大
圆环固定在竖直平面内，将视为质点的小环套在大环上，小环从大环的最高处由静止滑下，设小环所在位置与大环的最高处的连线与竖直方向的夹角
为，重力加速度大小为g，则此时小环的向心加速度大小为（ ）A．B．C．D．7．如图，汽车以10 m/s的速度驶过圆弧形桥的最高点
时，汽车对桥面的压力是车重的0.8倍，此桥面的圆弧半径为r。如果车速为15 m/s，在最高点时汽车对桥面的压力将变为车重的（ ）
A．0.45倍B．0.55倍C．0.6倍D．0.7倍8．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触
水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法错误的是（??）A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能先增大后减小B．蹦极绳张
紧后的下落过程中，弹性势能一直变大C．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功D．运动员整个下落过程中，重力势能的改
变量与重力势能零点的选取有关9．已知引力常量月球中心到地球中心的距离及和月球绕地球运行的周期T．仅利用这三个数据，可以估算出的物理
量有（）．A．月球的质量B．地球的密度C．地球的半径D．月球绕地球运行速度的大小二、多选题10．类比是一种常用的研究方法。我们在直
线运动的教学中，由v-t图线和横轴围成的面积求位移的大小从而推出位移公式。请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是：（?）A．由F
-v(力-速度)图线和横轴围成的面积数值上等于对应速度变化过程中力做功的功率B．由F-t(力-时间)图线和横轴围成的面积数值上等于
对应时间内力的冲量C．由F-x(力-位移)图线和横轴围成的面积数值上等于对应位移内力所做的功D．由U-I(电压-电流)图线和横轴围
成的面积数值上等于对应电流变化过程中的电功率11．如图所示，A、两物体的质量比，它们原来静止在足够长的平板车C上，A、间有一根被压
缩了的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，且已知A、组成的系统动量守恒。则有（ ）A．A与C的动摩擦因数小于与C的动摩擦因数B．任
意时刻A、速率之比为C．最终稳定时小车向右运动D．A、、C系统动量守恒12．我国天文学家通过“天眼”（FAST，500米口径球面射
电望远镜）在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统，如图所示，由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，若恒星A
的质量为m，恒星B的质量为2m，恒星A和恒星B之间的距离为L，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）A．恒星A运行的角速度大于恒星
B运行的角速度B．恒星A与恒星B的线速度之比为2:1C．恒星A到O点的距离为LD．恒星B的运行周期为三、实验题13．某同学利用如图
甲所示的实验装置探究加速度与力之间的关系，实验方案是保证小车的质量不变，改变钩码的质量，依次测量小车的加速度，然后通过图像研究小车
加速度与小车所受拉力之间的关系。（1）关于该实验所进行的相关操作的说法不正确的是________（填正确答案标号）。A．实验前应调
节滑轮的高度使细线与长木板平行B．所挂钩码的质量要远小于小车的质量C．平衡摩擦力时不能将小车与穿过打点计时器的纸带相连（2）该同学
在实验过程中，依次将钩码挂在细绳上拉动小车运动，并通过打点计时器打出的纸带算出小车的加速度，在进行第4次实验时打出了一条纸带如图乙
所示。打点计时器使用频率为的交流电源，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算出小车的加速度
______。（结果保留三位有效数字）（3）依次将七个钩码移至挂钩上，分别测出所挂钩码的个数N与小车获得的加速度a，如下表所示：N
1234567加速度0.1020.1900.3150.3950.4750.5400.580①在坐标纸上作出图像_______。②通
过图像反映的问题是________。14．如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。（1）下列要求不符合本实验的是______
_____，A．入射球质量一定要比靶球质量大?B．在同一组实验中，入射球可从任意位置静止释放C．安装轨道时末端必须水平?D．需要的
测量仪器有天平和刻度尺（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多放入射球，在记录纸上找到了两球的平均落点位置M，P
，N，并测得它们到O点的距离分别为和已知入射球的质量为，把球的质量为。如果等式___________成立，则碰撞中的动量守恒。四、
解答题15．某高校设计专业学生对手机进行了防设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护
器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为160g的该种型号
手机从距离地面1.25m高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平掉在地面上，保护器撞击地面的时间为0.5s，不计
空气阻力，，试求：（1）手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；（2）地面对手机的平均作用力大小。16．如图所示，水平传送带
以v＝2 m/s的速度匀速转动，传送带两端的长度L＝8 m．现在传送带左端A无初速度竖直释放某一物块，t1＝2 s时物块的速度与传
送带的速度相同，试求：(g＝10 m/s2)(1)物块与传送带间的动摩擦因数μ；(2)物块由传送带左端A运动到右端B的时间t；(3
)若传送带匀速转动的速度可调，则传送带至少以多大速度vmin运行，物块从A端到B端运动时间才最短？17．如图，abcd是竖直面内的
固定轨道，ab水平且粗糙、长度为2R；bc水平且光滑；cd是半径为R的的光滑圆弧，与bc相切于c点。滑块P自a点处以初速度v0开始
向右运动，到达b点时与连有轻弹簧的滑块Q碰撞（极短时间）并粘在一起，之后与滑块M压缩弹簧至c点时，弹簧与M恰好分离；然后M受到与重
力大小相等的水平外力的作用在圆弧上运动。已知滑块P、Q、M的质量均为m，滑块P与ab间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：（1）弹
簧的最大弹性势能；（2）M到达圆弧上c点时所受弹力的大小；（3）M与弹簧分离至上升到最大高度的过程中，水平外力对M做的功。18．如
图所示，光滑轨道abcd周定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，圆弧轨道的半径，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、
的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面
上停着一质量为M、长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，与弹簧分开之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高
点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数，小车质量M满足，重力加速度g取10m/s2。求：（1）物块B运动到最低点b时对轨道的压力；（
2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；（3）物块A在小车上滑动过程中产生的热量Q（计算结果可含有M）。参考答案1．C【详解】ABD．物块
受到多个恒力的作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，根据平衡推论，物块此时所受合力与撤去的恒力等大反向，大小为，当速度方向与
合力方向反向时，做匀减速直线运动，当速度方向与合力方向同向时，做匀加速直线运动，当速度方向与合力方向不共线时，做匀变速曲线运动，但
都不会立即停止运动，故ABD错误；C．根据牛顿第二定律可得加速度是定值，根据运动学规律，时间内单位时间内的速度变化量一定相等，故C
正确。故选C。2．B【详解】将整个绳子为研究对象，设O点处细线对绳子的拉力为T，则有则有以BC段为研究对象，则BC段绳子的重力为；
设AB段绳子在B点的切线与竖直方向夹角为，则有故ACD错误，B正确。故选B。3．B【详解】A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统水
平方向动量守恒，但竖直方向上，受力不平衡，动量不守恒，故A错误；B．若圆弧槽不固定，对小球和槽组成的系统，根据机械能守恒定律和动量
守恒定律，有解得小球滑到B点时的速度若圆弧槽固定，对小球，根据机械能守恒定律得解得小球滑到B点时的速度所以圆弧槽固定和不固定情形下
，小球滑到B点时的速度之比为故B正确；C．若圆弧槽不固定，对小球和槽组成的系统，根据动量守恒定律有则又因为解得，小球水平方向移动的
位移故C错误；D．若圆弧槽固定，小球滑到B点时得此时圆弧槽对地面的压力最大，为故D错误。故选B。4．B【详解】对A球和B球受力分析
如下图所示，对B球有对A球，由几何关系可知各夹角大小如图所示，故有且对轻杆分析可知联立解得故B正确，ACD错误。故选B。5．C【详
解】AB．出水口与着火点之间的高度差为 又 解得 又因此出水口与着火点的水平距离x的范围即出水口与着火点间的水平距离x最小为15m
，出水口与着火点间的水平距离x最大为40m，AB错误；C．如果出水口与着火点的水平距离x不能小于20m，由可知水水平射出的初速度最
小为10m/s，C正确；D．如果着火点高度为40 m，着火点与出水口等高，保持出水口水平，则水不能到达着火点，D错误；故选C。6．
B【详解】小圆环从最高点滑下，由机械能守恒定律解得则向心加速度故选B。7．B【详解】在凸形桥的最高点，根据牛顿第二定律有汽车以10
m/s的速度驶过圆弧形桥的最高点时，有如果车速为15 m/s，在最高点时有联立解得根据牛顿第三定律知汽车对桥面的压力将变为车重的
0.55倍。选项B正确，ACD错误。故选B。8．D【详解】A．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等
于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，故A正确，不符合题意；B．蹦极绳张紧后的下
落过程中，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，故B正确，不符合题意；C．整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，故C正确，
不符合题意；D．整个下落过程中，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系，故D错误，符合题意。故选D。9．
D【详解】研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量；由题
中条件不能求解地球的半径，也就不能求解地球的密度；故ABC错误．研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速
度的大小，故D正确．故选D．10．BC【详解】A.由 P=Fv可知F-v图线和横轴围成的面积数值上等于对应速度内力做功的功率，无法
求出对应速度变化过程中力做功的功率，选项A错误；B. F-t图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Ft，即冲量，选项B正确；C.
F-x图线和横轴围成的面积表示Fx，由F-x（力-位移）图线和横轴围成的面积数值上等于对应位移内力所做的功，选项C正确；D.由U-
I（电压-电流）图线，根据公式P=UI可知，根据U与I的坐标值的乘积求出对应电流做功的功率，无法求出对应的电流变化过程中的电功率，
选项D错误。故选BC。11．ABD【详解】A．A、B组成的系统动量守恒，则AB两物体所受的摩擦力应该大小相等方向相反，系统所受合外
力才为0，即因为选项A正确；B．由题知，任意时刻A、B组成的系统动量守恒，且初状态的总动量为零，根据动量守恒有解得B正确；CD．由
题可知，ABC三物体所组成的系统所受合外力为0，动量守恒。最终稳定时，三个物体应该都处于静止状态，C错误，D正确。故选ABD。12
．BC【详解】A．由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，它们运动的周期相等、角速度大小相等，故A错误；B．
由万有引力提供向心力得所以恒星A与恒星B的线速度之比为故B正确；C．由万有引力提供向心力得又所以恒星A到O点的距离为故C正确；D．
由万有引力提供向心力得又所以恒星B的运行周期为故D错误。13． C 0.390 在钩码的总质量不是很大时，小车的加
速度与所挂钩码的数量（或所受到的拉力）成正比【详解】（1）[1]A．为了使细线的拉力等于小车所受的合力，实验前应调节滑轮的高度使细
线与长木板平行，A正确；B．所挂钩码的质量要远小于小车的质量，这样细线的拉力才约等于钩码的重力，B正确；C．平衡摩擦力是否到位，是
要通过打点计时器打出的纸带来判断，所以需要将小车与穿过打点计时器的纸带相连，C错误。本题选错误的，故选C。（2）[2]打点计时器使
用频率为的交流电源，相邻两个计数点间有四个点未画出，所以可得图中纸带相邻两计数点间的时间间隔为根据逐差法可知小车的加速度为（3）[
3]在坐标纸上描出各点，用平滑的曲线将各点连接起来，图像如下：[4]由作出的图像可知在钩码的总质量不是很大时，小车的加速度与所挂钩
码的数量（或所受到的拉力）成正比。14． B【详解】（1）[1] A．为保证小球碰撞后两个小球都向前运动落到地面，则入射球
质量一定要比靶球质量大，符合本实验，A错误；B．在同一组实验中，为保证两次入射球在水平面上速度相同，小球得从同一位置静止释放；不符
合本实验，B正确；C．为保证碰撞前后速度水平，并随后做平抛运动，则安装轨道时末端必须水平，符合本实验，A错误；D．验证碰撞中的动量
守恒需要测量质量和物体的速度，由于小球做平抛运动下落时间相同，故只需要通过水平位移来比较碰撞前后的速度大小，故需要的测量仪器有天平
和刻度尺，D符合本实验，D错误。故选D。（2）[2]动量守恒的表达式为由于平抛运动的时间相同，水平位移有故可通过表达式验证动量是否
守恒。15．（1）；（2）【详解】（1）根据解得根据冲量的定义得（2）取竖直向下为正方向，对全过程由动量定理得解得16．（1）=0
.1?（2）5s?（3）4m/s【分析】（1）物块在传送带上先做初速度为零的匀加速运动，根据速度时间公式求出加速度的大小，根据牛顿
第二定律即可求出动摩擦因数；（2）先分析当物块加速的位移与传送带的长度关系，从而得出传送带的运动情况，再根据运动规律求出时间；（3
）当物块一直加速时，时间最短，根据速度位移公式求出最小速度．【详解】(1)依题意知：物块运动的加速度大小为： 物块被放在传送带上时
初速度为零，相对于传送带向左运动，受滑动摩擦力向右，大小为： 物块与传送带间的动摩擦因数 (2) 在时间内工件运动的位移 故物块
达到与传送带相同的速度后与传送带相对静止，一起匀速运动至B端． 经过时间后，物块做匀速运动的时间为 物块由传送带左端运动到右端共用
时间为 （3）当物块一直加速时，时间最短，则传送带的最小速度解得：【点睛】解决本题的关键理清物块在整个过程中的运动规律，结合运动学
公式和牛顿第二定律综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．17．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由动能定理得设P与Q碰撞
粘在一起的速度为v2，以P、Q整体为研究对象，由动量守恒定律得当P和Q一起压缩弹簧与M达共同速度时，弹簧的弹性势能最大，设P、Q与
M的共同速度为v3，以P、Q及M整体为研究对象所以弹簧的最大弹性势能为（2）弹簧与M在c点时恰好分离，弹簧恢复至原长。设此时P与Q整体速度为v4，M的速度为v5，由动量守恒定律得由能量守恒得解得由牛顿第二定律得所以（3）由于M受到水平外力与重力大小相等，则M在d点的速度大小也为v5，M从d点开始运动时，水平方向做加速度大小为g的匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动所以水平外力对M做的功18．（1）60N；（2）12J；（3）当1kg≤M≤2kg时，；当2kg＜M≤3.5kg时，【详解】（1）在最高点有牛顿第二定律可得b到d由动能定理可得在b点有牛顿第二定律可得联立以上方程可得由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力竖直向下，大小为（2）由动量守恒定律可得由能量守恒可得联立以上方程可得（3）假设A恰好滑到小车左端时与小车有共同速度v，由动量守恒定律可得mAvA=（mA＋M）v由能量守恒可得联立以上方程可得=2kg当1kg≤M≤2kg时，A与小车最终有共同速度，由能量守恒可得解得当2kg＜M≤3.5kg时，A将从小车左端滑出，可得Q2=μmAgL解得答案第11页，共22页答案第11页，共22页试卷第11页，共33页试卷第11页，共33页 |
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