高一期末考试物理参考答案
第一部分 选择题答案
1.【答案】C 2.【答案】C 3.答案：A 4.【答案】D 5.【答案】D 6. 答案：B
7.【答案】D 8【答案】A 9.【答案】AB 10【答案】CD 11【答案】BD 12.【答案】AC
第二部分 非选择题答案
13 【答案】 ②④ 0.431
【详解】
（1）[1]滑块沿光滑的斜面下滑过程机械能守恒，需要通过光电门测量通过滑块运动的速度
滑块下滑过程中机械能守恒，减少的重力势能转化为动能
整理化简得
所以测量滑块和遮光条得总质量不必要，②满足题目要求，测量、之间的距离不必要，④满足题目要求. 故选②④；
（2）[2]滑块通过光电门的速度
（3）[3]根据（1）问可知
在误差允许的范围内，满足该等式可认滑块下滑过程中机械能守恒。
【答案】 ② ① AC
【详解】
（1）[1][2]实验要选择大小一样的小球，为了防止入射小球碰撞后被弹回，被碰小球的质量应小于入射小球的质量，所以入射小球应选②，被碰小球应选①；
（2）[3]A．为保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，选项A正确；
B．由于两小球每次都是从同一位置开始做平抛运动，小球的水平射程能够反映小球的速度大小，所以实验中不用测量斜槽末端到水平地面的高度。选项B错误；
C．测量小球的水平射程时，要从斜槽未端的正下方测量，所以要用到重垂线，选项C正确；
D．斜槽末端一定要水平，只要人射小球每次释放的位置相同，就能使得每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，选项D错误。
故选AC；
（3）[4]若动量守恒，则有
整理得
15.【答案】（1）300s；（2）
【详解】
（1）因船头的指向垂直于河岸，所以渡过时间
（2）于正对岸下游240m处靠岸，即随水向下游的位移为s=240m，则水流速度大小
16.【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）设卫星的质量和向心加速度分别为、，有
卫星的向心加速度大小
（2）设地球质量为，由万有引力提供向心力可得
得
则地球的密度为
17.【答案】
【详解】
依题意，设海湾面积为S，，坝内水的质量
这部分水的重心下落高度
这部分水的重力势能
发电时减少的重力势能
一次落潮所发的电能
该电站一天能发电能为
18.【答案】（1）3m/s；（2）2m/s；（3）0.08m
【详解】
（1）根据动能定理
解得A与B碰撞前瞬间滑块A的速度大小
（2）A与B发生弹性正碰，动量守恒
机械能守恒
解得
（3）B和C组成的系统合外力为零，要保证滑块B不从小车C上滑下，由动量守恒
根据能量守恒
小车至少长为 L=0.08m项城市第三高级中学2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试卷
（满分110分，考试时间90分钟）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卡上。
第I卷（选择题）
选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。
1．关于物理学相关知识，下列叙述中正确的是（ ）
A．小船渡河时因水流速度忽然增大而缩短了渡河的时间
B．伽利略经过长期的观察与计算，发现了行星运动的规律
C．狭义相对论以两个基本假设为前提：相对性原理和光速不变原理
D．通过万有引力定律计算可知，只要适当调整高度，广州上空也可能存在同步卫星
2.城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，关于高空坠物罪相关规定已于2022年3月1日最新刑法修正案施行，树立良好的安全行为习惯，人人有责。图表中描述了一个鸡蛋的威力，设一个的鸡蛋从25楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为，取重力加速度，忽略空气阻力，鸡蛋落地时的动能约为（ ）
A． B． C． D．
3.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )
A. B. C. D.
4.如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下．若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是
A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B．如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大
C．如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变
D．“魔盘”的转速一定大于
5.如图所示，质量为的小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球恰好能垂直落在斜面上，已知重力加速度为，不计空气阻力，则小球落到斜面时重力的功率为（ ）
A． B．
C． D．
6.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况.若手机质量为120 g，从离人眼约20 cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，重力加速度g取；下列分析正确的是( )
A.手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48 kg·m/s
B.手机对眼睛的冲量大小约为0.48 N·s
C.手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D.手机对眼睛的平均作用力大小约为0.24 N
7.某卫星绕一质量分布均匀的星球做匀速圆周运动，测得该卫星在不同轨道下速度大小的二次方与轨道半径倒数的关系图像如图中实线所示，已知该图线的斜率为，星球的半径为，万有引力常量为，下列说法错误的是（ ）
A．该星球的质量为 B．该星球的第一宇宙速度为
C．卫星的最大角速度为 D．该星球自转的周期为
8.据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量为（地球表面重力加速度取g=10 m/s2）（ ）
A．40 kg B．50 kg C．60 kg D．70 kg
9.质量分别为m和的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，Q球顺时针摆动到最低位置，则( )
A.小球P在最低位置的速度大小为
B.小球P在此过程中机械能增加量为
C.小球Q在最高位置的速度大小为
D.小球Q在此过程中机械能减少
10.复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。如图所示，一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t的速度为v，还未达到最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（ ）
A．牵引力的功率 B．牵引力做功
C．加速度逐渐减小 D．动量的变化量为
11.“天问一号”是我国发射的火星探测器。如图所示，假设“天问一号”探测器环绕火星做匀速圆周运动的周期为T，对火星的张角为θ。已知引力常量为G，由以上数据可以求得（ ）
A．火星的质量 B．火星的平均密度
C．天问一号探测器的线速度 D．天问一号探测器的角速度
12.如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当α=30°时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（ ）
A．轻杆对滑块P一直做负功
B．P、Q组成的系统机械能守恒
C．弹簧弹性势能最大值为
D．滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力等于mg
第Ⅱ卷（非选择题 共62分）
二、实验题（本部分包括13和14两个题目，共16分）
13．为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验，此外可供使用的实验器材还有：天平、刻度尺等。
（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是______________；
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；
③已知遮光条的宽度d；
④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；
⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；
⑥将滑块从光电门I左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、；
⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的竖直高度、；
⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑧⑦，完成多次测量。
（2）某次实验中，已知，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度______（保留3位有效数字）。
（3）在误差允许范围内，若___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒。
14.在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。
（1）实验室有下列3个小球，入射小球应该选取________，被碰小球应该选取________。
（2）关于本实验，下列说法正确的是________。
A．同一实验中入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放
B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
C．实验中需要用到重垂线
D．斜槽必须光滑且末端保持水平
（3）用刻度尺测量M、P、N距O点的距离、、，若等式________成立，则两球碰撞中动量守恒。（用、、、、等表示）
三、解答题（本部分共有4个小题，46分，解答需要写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有答案不得分。）
15．“十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是在于都县长征第一渡口纪念碑上镌刻的一首诗，描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的情景。假设于都河宽600m，水流速度大小恒定且处处相等，红军渡河时船头垂直河岸，船在静水中的速度为2m/s，于正对岸下游240m处靠岸。求：
（1）红军夜渡于都河的时间；
（2）于都河水流速度大小。
16.2021年5月7日，我们成功将遥感三十号08组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。地球半径为，引力常量为。求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）地球的平均密度。
17.海边会发生潮汐现象，涨潮时水面升高，退潮时水面降低。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。某海湾共占面积，涨潮时水深，若利用这个海湾修建一座水坝，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持不变。退潮时，坝外水位降至。假如利用此水坝建造水力发电站，且重力势能转化为电能的效率是，每天有两次涨潮、退潮，该电站只在退潮时水流推动水轮机发电，试估算该电站一天能发多少电能。（海水的密度约为）
18.如图所示，竖直平面内有一高为的光滑倾斜圆弧轨道，末端水平。质量的小滑块B静止在圆弧轨道末端。轨道右方有一辆质量为的小车C静止在光滑水平面上，小车上表面与轨道末端平齐且挨在一起。另一个质量为的小滑块A从圆弧轨道上端由静止释放，下滑后与B发生弹性正碰。已知B与小车C上表面的动摩擦因数为，滑块A在整个过程中与小车C都没有相互作用，取。求：
（1）A与B碰撞前瞬间滑块A的速度大小；
（2）A与B碰撞后瞬间滑块B的速度大小；
（3）要保证滑块B不从小车C上滑下，小车至少要有多长。
(
1
)高一下期期末考试物理试卷 (
2
)
