吉林省“BEST 合作体”2022-2023 学年度下学期期末考试 4．中国“天问一号”探测器着陆火星，为下一步实现火星采样返回打下
了重要基础。已知“天问一号”探测器在火星停泊轨道运行时，探测器
高一物理试题
到火星中心的最近和最远距离分别为 280km和 5.9×104km，探测器的
本试卷满分 100 分，共 3页。考试时间为 75 分钟。考试结束后，只交答题卡。
第Ⅰ卷 （共 10题，46分） 运行周期为 2个火星日（一个火星日的时间可近似为一个地球日时
一. 选择题（1-7 为单选，每题 4 分；8-10 为多选，每题 6 分，全对得 6 分，选对但不全 间），万有引力常量为 6.67×10-11N·m2/kg2，通过以上数据可以计算出火星的（ ）
得 3分，有选错的得 0 分。共计 46 分）
A．半径 B．质量
1．如图是做斜抛运动物体的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下
C．密度 D．表面的重力加速度
列叙述中正确的是（不计空气阻力）（ ）
5．无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动
A．物体在 C点速度为零
时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型
B．物体在 A点的速度与物体在 B点的速度相同
的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径 R，则下列说法正确的是（ ）
C．物体在 A点、B点的水平速度均大于物体在 C点的水平速度
A．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上
D．物体在 A、B、C各点的加速度都相同
B．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同
2．质量为 2kg 的物块在同一竖直平面内的几个共点力作用下处于静止状态。现将其中一个
g
力的大小由 5N 突然增大到 7N，其他力保持不变，则在 3s秒末，该力的瞬时功率为（ ） C．管状模型转动的角速度 最大为 R
A．6W B．15W C．21W D．36W D．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力
3．2019年春节电影《流浪地球》热播，观众分析《流浪地 6．一质量 m=4kg的物体静置在粗糙的水平地面上，物体与
球》中的发动机推动地球的原理：行星发动机通过逐步改变 地面的摩擦因数μ=0.5从 t=0时刻开始对物体施加一水平力F，
地球绕太阳运行的轨道，达到极限以后通过引力弹弓效应弹 其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力
出地球，整个流浪时间长达几十年。具体过程如图所示，轨 加速度 g=10m/s2，则在 0~1.0s时间内，摩擦力对物体产生的
道 1为地球公转的近似圆轨道，轨道 2、3为椭圆轨道，P、 冲量大小为（ ）
Q为椭圆轨道 3长轴的端点。以下说法正确的是（ ） A．10N·s B．16N·s C．20N·s D．25N·s
A．地球在 1、2、3轨道的运行周期分别为 T1、T2、T3，则 T1>T2>T3 7．智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱，如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆
B．地球在 1、2、3轨道运行时经过 P点的速度分别为 v1、v2、v3，则 v1>v2>v3 穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的
C．地球在 3轨道运行时经过 P、Q点的速度分别为 vP、vQ，则 vPD．地球在 1轨道 P点加速后进入 2轨道，在 2轨道 P点再加速后进入 3轨道 带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运
吉林省“BEST 合作体” 期末考试 高一物理试题 第 1页 共 3 页
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动过程中腰带可看成不动，重力加速度 g取 10m/s2，下列说法正确的是（ ） C．从 A与弹簧接触到 A、B相距最近的过程中，弹簧对 A、B做功的代数和为 0
A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 1D 2．从 A与弹簧接触到 A、B相距最近的过程中，最大弹性势能为 Mv
3
B．若增大转速，腰带受到的合力变大 第Ⅱ卷 （共 5题，54分）
C．当θ稳定在 37°时，配重的角速度为 5rad/s 二.实验题（共 2 小题，每小题 8 分）
11．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图 1所示，水平桌面上固定一倾斜的气
D．保持转速不变，将配重的质量更换为 1kg时，则θ不变
垫导轨，导轨上 A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑
8．三颗人造卫星 A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同
定滑轮的细绳和一质量为 m的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上 B点有一光
步卫星，某时刻 A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的周期为T2，则下
电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间 t，用 d表示 A点到光电门 B处的距离，b
列说法正确的是（ ）
表示遮光片的宽度，将遮光片通
A．A加速可追上同一轨道上的 C
过光电门的平均速度看作滑块
T
B 1
T2
．经过时间 T T ，A、B再次相距最近 通过 B点时的瞬时速度，实验时1 2
C．A、C向心加速度大小相等，且大于 B的向心加速度 滑块在 A处由静止开始运动。
D．在相同时间内，A与地心连线扫过的面积大于 B与地心连线扫过的面积 （1）用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图 2所示，其读数为________cm。
9．如图甲所示的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的。将质量1kg的货物放在传送 （2）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用 g表示，滑块从 A处到达 B处时 m和M组成
带上的 A处，经过1.2s到达传送带的 B端，用速度传感器测得货物与传送带的速度 v随时间 的系统动能增加量可表示为△Ek=_______，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=_______。
t变化的图像如图乙所示，重力加速度 g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ） （用题中字母M、m、b、t、g、d表示）
A．A、 B两点的距离为3.2m （3）在上次实验中，某同学改变 A、B间的距离，作出的 v2﹣d图象如图 3所示，并测得
B．货物与传送带的动摩擦因数为 0.5 M=m，则重力加速度 g=________m/s2。
C．货物从 A运动到 B过程中，传送带对货物做功为 11.2J 12．Tracker软件是一种广泛使用的视频分析软件．某学生利用 Tracker软件
D．货物从 A运动到 B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为3.2J 对一维对心正碰（碰撞内力远大于外力）的实验视频进行分析，视频中
10．如图所示，光滑水平面上质量为 2M的物体 A以速度 v向右匀 m1 18g的小球碰撞原来静止的 m2的小球，由视频分析可得它们在碰撞前后
速滑动，质量为M的 B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平
的 x-t 图像如图所示。
面上，在物体 A与弹簧接触后，以下判断正确的是（ ）
（1）由图可计算出，入射小球碰撞前的动量m1v1 ______________g cm/s，被碰小球碰撞4
A．在物体 A与弹簧接触过程中，弹簧对 A的弹力冲量大小为 Mv
3
后的动量m2v2 __________g cm/s。
B．在物体 A与弹簧接触过程中，弹簧对 B的弹力做功的功率一直增大
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v v 15．如图所示，两物块 A、B并排静置于高 h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为
（2）碰撞的恢复系数的定义为 e 2 1 ，其中 v1和 v2分别是碰撞前两物体的速度，v1′v2 v1 M=0.60kg．一颗质量 m=0.10kg的子弹 C以 v0=100m/s的水平速度从左面射入 A，子弹射穿
和 v2′分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数 e 1，非弹性碰撞的恢复系数 e 1， A后接着射入 B并留在 B中，此时 A、B都没有离开桌面．已知物块 A的长度为 0.27m，A
可判断该视频中的碰撞属于________________（填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。 离开桌面后，落地点到桌边的水平距离 s=2.0m．设子弹在物块 A、B 中穿行时受到的阻力
三、解答题（共 3 小题。13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 16 分） 大小相等，g取 10m/s2．(平抛过程中物块看成质点)求：
13．如图所示，小球甲从 A点水平抛出，小球乙从 B点自由释放，两小球同时经过 C点时 （1）物块 A和物块 B离开桌面时速度的大小分别是多少？
速度的大小相等，方向间夹角为 60°，已知两小球质量相等，BC高 h，重力加速度为 g，不 （2）子弹在物块 B中打入的深度？
计空气阻力，则： （3）若使子弹在物块 B中穿行时物块 B未离开桌面，则物块 B到桌边的最小初始距离？
（1）乙球释放时间要比甲球抛出时间提前多少？
（2）A 、 B 两点的水平距离是多少？
14．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止
开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的 v-t图象（除
2s~10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线），已知在小车的运动过程中，2--14s
时间内小车牵引力的功率保持不变，14s末停止遥控让小车自由滑行，小车的质量 m=1.0kg，
可以认为小车在整个过程中受到的阻力大小不变。求：
（1）小车所受阻力 f的大小？
（2）小车匀速行驶阶段的功率 P？
（3）小车在加速运动过程中的位移 s大小？
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高一物理答案
1．D 2．C 3．D 4．B 5．D 6．B 7．D 8．BD 9．ABC 10．AD
2 M
11． 0.50 (M m)b (m )gd 9.6
2t 2 2
12． 1800 900 非弹性碰撞
1 2h
13．（1） （2 3）
2 g h2
【解】假设甲物体下落的时间为 t1，乙物体下落的时间为 t2
（1）竖直方向做自由落体运动则
h 1 gt 2
2
得到
t 2h2 = g
由速度公式
v gt2 = 2gh
根据
gt1 v sin
得到
t 1 2h1 2 g
因此
t t 1 2h2 t1 2 g
（2）水平方向有可知，A、B间的距离为：
x v sin 60 t1
得到
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x 3 h
2
14．（1）1.5N；（2）9W；（3）42m
【解】（1）由图象得：在 14s~18s时间段
a 0 6 m/s2 1.5m/s2
18 14
由牛顿第二定律得小车受到阻力
f ma 1.5N
所以小车所受阻力 f的大小为 1.5N；
（2）小车在 10s~14s做匀速运动，牵引力 F的大小与阻力 f的大小相等为 1.5N，则功率
P Fv 1.5 6W 9W
（3）小车 0~2s做匀加速直线运动，在匀加速阶段的位移
x 11 2 3m 3m2
2s~10s内根据动能定理
Pt 1 fx2 mv
2 1 mv 2
2 2 1
解得
x2 39m
加速过程中小车位移的大小为
x x1 x2 42m
15 2．（1）5m/s；10m/s；（2） L 3.5 10 m（3） 2.5 10 2B m
【解】(1)子弹射穿物块 A后，A以速度 vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运
1 2
动： h gt 解得：t=0.40s
2
s
A离开桌边的速度 vA ，解得：vA=5.0m/st
设子弹射入物块 B后，子弹与 B的共同速度为 vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：
mv0 MvA (M m )vB
B离开桌边的速度 vB=10m/s
（2）设子弹离开 A时的速度为 v1，子弹与物块 A作用过程系统动量守恒：
mv0 mv1 2MvA
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v1=40m/s
子弹在物块 B中穿行的过程中，由能量守恒
fL 1 Mv2 1 2 1B A mv (M m)v
2
①
2 2 1 2 B
子弹在物块 A中穿行的过程中，由能量守恒
fL 1 mv 2 1 mv 2 1A 0 1 (M M )v
2
A ②2 2 2
由①②解得 LB 3.5 10
2 m
（3）子弹在物块 A中穿行过程中，物块 A在水平桌面上的位移为 s1，由动能定理：
fs 11 (M M )v
2
A 0③2
子弹在物块 B中穿行过程中，物块 B在水平桌面上的位移为 s2，由动能定理
fs 1 1 Mv2 Mv22 2 B 2 A
④
由②③④解得物块 B到桌边的最小距离为： smin s1 s2 ，
2
解得： smin 2.5 10 m
答案第 3页，共 3页
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