3.
张家口市2022一2023学年第二学期高一期末
物理试卷
班级
姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需
改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本
试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
符合题目要求的。
1.关于如图甲、乙、丙、丁所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是
甲
丙
入
A图甲中拱形桥半径为R,若车在最高点时速度大小为√gR,车对桥面的压力为零，车将做
平抛运动
B.图乙中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力的作用
C,图丙中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕O点在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻
绳的位置一定是最低点
D.图丁中，当火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易
脱轨做离心运动
2.下列有关物理知识和史实的说法，正确的是
A.伽利略发现了万有引力定律
B.卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力，得出了引力常量G的数值
C.地球同步卫星的发射速度应介于11.2km/s与16.7km/s之间
D.哥白尼发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据
高一物理第1页（共6页）
3.中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行
速度最高、在建规模最大的国家。据报道称新一代高速列车牵引功率可达
9000kW,持续运行速度为350km/h,则新一代高速列车从北京开到杭
州全长约为1300km,则列车在动力上耗电约为
A.3.3X103kW.h
B.3.3X104kW·h
C.3.3×105kW.h
D.3.3×105kW·h
4.央视网消息，俄罗斯“乌拉尔航空”公司的一架空客客机在起飞后不久遭遇多只飞鸟撞击，导致
两台发动机起火引擎失灵，迫降在离机场不远处的一片玉米地里。假设客机撞鸟时飞行速度
大约为900km/h,小鸟的总质量约为0.5kg,撞机时间约为0.01s,估算飞机受到的撞击力为
A.1250N
B.25000N
C.12500N
D.2500N
5.在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形
就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。为什么要“双眼紧盯树
梢”，以下解释正确的是
A.伐木工人所关注的是树梢的线速度
B.伐木工人所关注的是树梢的角速度
C.伐木工人所关注的是树梢的向心加速度
D.伐木工人所关注的是树梢的向心力
6.如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为
30°的固定斜面做加速度大小为g的匀减速直线运动，物体沿斜面上升的最大高度为h,在此
过程中
m
30
A.物体克服摩擦力做功2mgh
B.物体的动能损失了mgh
C.物体的重力势能增加了2mgh
D.系统机械能损失了mgh
7.如图所示，质量分别为m与2m的两小球A、B在光滑水平面上沿同一直线做匀速运动，小球
A的动量pA=5kg·m/s,小球B的动量pB=7kg·m/s(规定向右为正方向)，则在小球A
追上小球B并与之碰撞的过程中，两小球的动量变化量△pA和△pB可能分别为
PB.
77777777777777777777
0
A-4kg·m/s,5kg·m/s
B.-10kg·m/s,10kg·m/s
C.2kg·m/s,-2kg·m/s
D.-1kg·m/s,1kg·m/s
8.如图所示，两根长度相等的轻杆通过质量为m的小球A连接在一条直线上，质量为2m的小
球B固定在一根杆的一端，当整个装置在光滑的水平面上绕另一杆的端点O匀速转动时，OA
杆的拉力F1与AB杆的拉力F2之比为
A.5:4
B.4:5
C.1:4
D.4:1
高一物理第2页（共6页）张家口市2022—2023学年第二学期高一期末
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B B B C A D D A BD BD BC AC
2
1.B 解析:A.图甲中,在拱形桥最高点对车受力分析,根据牛顿第二定律,有m -F =mvg N ,代入数据可R
得FN=0,车将做平抛运动,A正确,不符合题意;B.图乙中,在固定圆锥筒(内壁光滑)内做匀速圆周运动
的小球,受重力和弹力,它们的合力提供小球的向心力,B错误,符合题意;C.图丙中,仅在重力和轻绳拉
v2 v2高 高
力作用下,绕O 点在竖直面内做圆周运动的小球,在最高点有mg+F高=m ,整理可得r F高=m r -
2 2
mg,
v低 v低
在最低点有F低-mg=m ,整理可得r F低=m +mg
,根据能量关系可知
r v高,故F高最容易拉断轻绳的位置一定是最低点,C正确,不符合题意;D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高
2
于内轨的弯道时,根据公式Fn=m
v 可知,重力与支持力的合力不足以提供向心力,故外轨对火车有侧压
r
力,火车易脱轨做离心运动,D正确,不符合题意。
2.B 解析:A.牛顿发现了万有引力定律,A错误;B.卡文迪什通过扭秤实验,在实验室里通过测量几个铅
球之间的万有引力,得出了引力常量G 的数值,B正确;C.地球同步卫星没有脱离地球的束缚,则其发射
速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,即地球同步卫星的发射速度应介于7.9km/s与11.2km/s
之间,C错误;D.开普勒发现了行星运动的三大规律,为人们解决行星运动学问题提供了依据,D错误。
3.B 解析:列车从北京开到杭州所用时间为t=s=1300km / ≈3.71h,则列车在动力上耗电约为v 350kmh W=
Pt=3.3×104kW·h,故选B。
4.C 解析:设客机撞鸟时飞行速度方向为正方向,根据动量定理可知F×0.01=0.5×900,解得3.6 F=12500N
,
C正确,A、B、D错误。
5.A 解析:伐木工人双眼紧盯着树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下,是因为
树木倒下时,各点角速度相同,树梢的半径最大,根据v=rω知线速度最大,最容易判断,A正确,B、C、D
错误。
m sin30°+F
6.D 解析:AD.由牛顿第二定律有a= = g fg ,解得F =
1
f mg,物体克服摩擦力做功为m 2 Ffs=
1m hg· =mgh,由功能关系可知,机械能损失等于克服摩擦力做功即为2 sin30° mgh
,A错误,D正确;B.
动能损失量为ΔEk=F合外力·s=mgs=2mgh,B错误;C.物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重
力势能增加了mgh,C错误。
7.D 解析:A.碰撞过程动量守恒,两物体动量的变化量应等大反向,A错误;B.因为碰撞的过程中动能不
增加,若ΔpA 和ΔpB分别为-10kg·m/s,10kg·m/s,则p'A=-5kg·m/s,p'B=17kg·m/s,根据
2
Ek=p ,碰前的总动能为
25 49 99,碰后的总动能为25 289 339,可知碰撞的过程中动能增
2m 2m + = +A 2mB 4m 2mA 2m =B 4m
加,B错误;C.根据动量定理知,两球碰撞的过程中,B球的动量增加,A球的动量减小,则ΔpA=2kg·m/s,
ΔpB=-2kg·m/s不满足,C错误;D.动量变化量分别为-1kg·m/s、1kg·m/s,符合动量守恒,根据
高一物理答案 第 1页(共4页)
{#{QQABBYYEggAIABIAAAACUwHiCECQkgCCCCgOxAAQoEAAiANABCA=}#}
p2E = ,碰后的总动能为16 64 96 99k ,可见动能不增加,符合实际的规律, 正确。2m 2m +2m =4m<4m DA B
8.A 解析:两小球的角速度相等,因为rA∶rB=1∶2,根据公式F=mω2r,可得F2=mω 2B BrB,F1-F2=
F
mAω2ArA,两式联立可得
1 5, 正确,、、 错误
F =4 A BCD2
9.BD 解析:A.设月球表面的重力加速度为g,则有h=
1 2h
2gt
2,解得g= 2,t A
错误;B.月球的第一宇宙速
2
度为v,则有mg=m
v ,解得v= R= 2hRg ,B正确;CD.设月球同步卫星离月球表面的高度为R t H
,则
2 3 2 2 2
有G Mm 2=m 2π R+H ,GMm2=mg,联立解得H= hRT R+H T R 2t2π2 -R ,M=2hR2 ,C错误,D正确。Gt
10.BD 解析:AB.根据动能定理-μmgx=0-
1mv20,由于初动能为50J,总位移20m,代入公式可求得动2
1 摩擦因数μ=0.25,A错误,B正确;CD.由于初动能为50J,则2mv
2
0=50J,解得v0=10m/s,在这段时
v
间内的平均速度v = 0=5m/s,因此运动的总时间t=x =4.0s
,C错误,D正确。2 v
11.BC 解析:A.平衡车在30s内先做匀加速运动,当达到额定功率时做加速度减小的变加速运动,当加速
度为零时速度最大,A错误;B.平衡车的额定输出功率为P=Ffvm=80×10W=800W,B正确;C.平衡
车匀加速阶段的牵引力F=ma+Ff=160N,匀加速结束时的速度v=
P 800 / /,则匀加速
F=160ms=5ms
v 的时间为t= =5s,则在10s末的功率为额定功率800W,C正确;D.假设平衡车一直匀加速到a
10m/s,则在30s内的位移为x=10 ,因平衡车先做匀加速运动,后做加速度减小的变加2×30m=150m
速运动,可知在30s内的位移不等于150m,D错误。
12.AC 解析: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,A正确;B.若圆弧槽不固定,对小球和槽组成的系统,在水平方向上根据动量守恒定律有mv1
=2mv2,则mx1=2mx2,又因为x1+x2=R,解得小球水平方向移动的位移x =
2
1 R,B错误;C.若圆弧3
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 mgR=
1
2mv'
2
1 +
1·2mv'22 ,mv'1=2mv'2,解得小球滑到B 点时的速度v'1=
2 3gR,若圆弧槽固定,对小球根据机械能
2 3
守恒定律得m R=1g 2mv″
2
1 ,解得小球滑到B 点时的速度v″1= 2gR,所以圆弧槽固定和不固定情形下,
v″
小球滑到B 点时的速度之比为 1= 2gR = 6,C正确;D.若圆弧槽固定,小球滑到 点时v' B FN-1 2 3gR 2
3
v″2
mg=m
1 ,解得FN=3mg,此时圆弧槽对地面的压力最大,为R F'N=FN+2mg=5mg
,D错误。
13.答案:(1)C(2分) (2)m1·xP=m1·xM+m2·xN(2分) (3)m1 l2=m1 l1+m2 l3(2分)
解析:(1)因为小球做平抛运动,下落时间相等,故可用水平位移代替平抛的速度,则实验中,直接测定小
球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量小球做平抛运动的水平位移,来间接解决这个问题。
() , x x x2设落地时间为t 则有v0=
P,
t v
M N
1= ,v2= ,而动量守恒的表达式为t t m1v0=m1v1+m2v
2,所以
高一物理答案 第 2页(共4页)
{#{QQABBYYEggAIABIAAAACUwHiCECQkgCCCCgOxAAQoEAAiANABCA=}#}
若两球相碰前后的动量守恒,则有m1·xP=m1·xM+m2·xN。
(3)碰撞前,m1 落在图中的P'点,设其水平初速度为v'0,小球m1 和m2 发生碰撞后,m1 的落点在图中
M'点,设其水平初速度为v'1,m2 的落点是图中的N'点,设其水平初速度为v'2。设斜面与水平面的倾角
, lcos
2α lcos2α
为α 由平抛运动规律得l2sinα=
1
2gt
2,l2cosα=v'
g 2
0t,解得v'0= ,同理2sinα v'1=
g 1
,
2sinα v'2
lcos2α
= g 3 ,可见速度正比于l,所以只要验证2sinα m1 l2=m1 l1+m2 l3
即可。
2
14.答案:(1)C(1分) (
m h -h
2)mghB(2分)
C A (分)
8T2 2
(3)BD(2分) (4)9.67(2分)
解析:(1)A.为充分利用纸带,重锤下落的起始位置靠近打点计时器,A正确,不符合题意;B.为充分利用
纸带,做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤,B正确,不符合题意;C.根据实验打出的纸带,
应根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度来求得某一点重锤的速度v,我们
的实验目的就是要验证v= 2gh,故不能利用公式v= 2gh计算重锤的速度v,C错误,符合题意;D.
用刻度尺测量某点到O 点的距离h,利用公式mgh 计算重力势能的减少量,其中g 应取当地的重力加
速度,D正确,不符合题意。
(2)从打下O 点到打下B 点的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp=mghB;做匀变速直线运动的物体在
x h -h
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,打B 点时的速度大小v AC C AB= ,动能的增2T= 2T
m h -h 2
加量ΔEk=
1
2mv
2= C AB 。8T2
(3)空气阻力、摩擦阻力在实验过程中做负功,故重力势能的减少量总是略大于动能的增加量,而这个实
验结果是由设计方案决定的,这类误差属于系统误差,不能通过多次重复测量取平均值来减小,只能改变
实验方案,减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差,A、C错误,B、D正确。
(4)根据m h=1g mv2,可得 22 v =2gh
,可知图线的斜率为k=2g,代入数据解得g≈9.67m/s2。
TT 3πR3
15.答案:(1) 1 2 () 22T2-2T 2 2 31 GT2R
解析:(1)两卫星第一次相距最远时有2πt-2πt=π (3分)T1 T2
TT
解得t= 1 2 ( 分)2T 22-2T1
(2)对嫦娥1号有GMm=m4π
2
R2 T2R2
(2分)
2 2
月球的质量M=4πR3ρ (2分)3
3πR3
解得ρ=
2
GR3
( 分)
T2 12
16.答案:(1)5m/s (2)96N (3)0.5
解析:(1)物块恰好从B 端沿切线方向进入轨道,根据速度的分解可知
v
v 0 B= ( 分)sinθ 2
解得vB=5m/s (1分)
(2)物块由B 运动到C,根据动能定理有mgR(1+sinθ)=
1 2 1 2 ( 分)
2mvC-2mvB 2
高一物理答案 第 3页(共4页)
{#{QQABBYYEggAIABIAAAACUwHiCECQkgCCCCgOxAAQoEAAiANABCA=}#}
v2
在C 点处,根据牛顿第二定律有F'N-mg=m
C (2分)R
解得F'N=96N
根据牛顿第三定律,物块经过圆弧轨道上C 点时对轨道的压力FN 的大小为96N (1分)
(3)物块从C 运动到D,根据功能关系有-μmgL=0-
1mv22 C
(2分)
解得μ=0.5 (1分)
17.答案:(1)2gs (2)2m 2gsg (3)5 5 1.2s
解析:(1)A、B组成的系统机械能守恒,则有4mgssin30°-mgs=
1
2×4mv
2+1 2 ( 分)2mv 3
解得v= 2gs (5 1
分)
(2)由功率的表达式可得P=4mgvsin30° (3分)
解得P=2m 2g g
s ( 分)
5 1
(3)细线断后物块B做竖直上抛运动,设继续上升的高度为h,由机械能守恒定律可得
1
2mv
2=mgh (2分)
解得h=s5
物块B离地的最大高度H=h+s=s+s=1.2s (1分)5
18.答案:(1)0.2kg (2)0.025m≤h≤0.225m
解析:(1)由乙图可知,小球A的初速度v0=3m/s
当物块B再次运动到小球A的正下方时,小球A的速度vA=-1m/s (1分)
对小球A,由动量定理I=mAv0 (1分)
对小球A与物块B,根据动量守恒定律得mAv0=mAvA+mBvB (1分)
根据机械能守恒定律得1m v2=1m 2 1A 0 AvA+ mBv2B (1分)2 2 2
联立解得vB=2m/s,mB=0.2kg,mA=0.1kg (2分)
(2)不论小球C与A何时相碰,当三者共速时,物块B上升的高度最大
C、A、B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得mCvC+mAv0= mA+mB+mC v共 (1分)
对小球C,由动量定理得I=mCvC (1分)
解得v共=1.5m/s
若C与A相碰时,A的速度为3m/s,C、A碰撞时机械能无损失,由能量守恒定律得
1 2 1
2mCvC+2mAv
2
0=
1
2 mA+mB+mC v
2
共+mBgh1 (1分)
解得h1=0.225m
若C与A相碰时,A的速度v'A=-1m/s,C、A碰撞时机械能损失最大 (1分)
对C、A碰撞,由动量守恒定律得mCvC+mAv'A= mA+mC v'C (1分)
由能量守恒定律得1
2 mA+mC v'
2+1mv2 1C 2 B B=2 mA+mB+m
2
C v共+mBgh2 (1分)
解得h2=0.025m
故物块B上升的最大高度的范围为0.025m≤h≤0.225m (1分)
高一物理答案 第 4页(共4页)
{#{QQABBYYEggAIABIAAAACUwHiCECQkgCCCCgOxAAQoEAAiANABCA=}#}
