辽宁省实验中学 2023—2024学年度下学期期中阶段测试
高一年级 物理试卷
考试时间：75分钟 试题满分：100分
一、选择题（单选题每题 4分。多选题每题 6分，漏选得 3分、错选不得分。共计 46分）
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家科
学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）
A．英国物理学家牛顿用实验的方法准确测出了万有引力常量 G 的数值
B．开普勒根据第谷对行星运动的观测数据，通过数学运算，发现了行星运动的规律
C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学
D．天王星是利用万有引力定律计算出其轨道的，故其被称为“笔尖下发现的行星”
2．如图所示，一质量为 m的物体，在竖直向上的恒力 F（大小未知）的作用下由静止开始向上运动，经
过一段时间上升的高度为 h，此时撤去 F，又经过两倍的时间刚好回到出发点，不计空气阻力，则（ ）
A．撤去 F 前后加速度之比为1: 3
4
B．恒力 F 的大小为
5
9
C．回到出发点时物体的动能为
5
5
D．物体上升过程的时间为√
2
3．物体在水平地面上受到如图所示的恒力 F，作用时间为 t，物体始终静止。则（ ）
A．F 的冲量方向水平向右 B．F 的冲量大小为 Ftcosθ
C．物体所受摩擦力的冲量为 0 D．物体所受合力的冲量为 0
4．随着科技的发展，载人飞船绕太阳运行终会实现。如图所示， Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动
的圆轨道，Ⅱ轨道假设是载人飞船的椭圆轨道，其中点 A、C 分别是近
日点和远日点，B 点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点，若运动中只考虑太阳的万有
引力，则（ ）
A．载人飞船由 A 到 C 的过程中速率不变
B．载人飞船的运动周期小于 1 年
C．载人飞船在 C 的速率小于火星绕日的速率
D．只要绕行时间相同，载人飞船在Ⅱ轨道扫过的面积就等于火星在Ⅲ轨道扫过的面积
5．如图所示，某人通过跨过定滑轮的轻质绳子将小车拉上倾角为 的光滑斜面，人拉动绳子的速度 v 恒定。
则小车沿斜面上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．人对绳子拉力的功率恒定
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B．绳子拉力对小车做的功等于小车机械能的增加量
C．小车的动能先增大后减小
v
D．当绳子与斜面斜边的夹角为 时，小车的速度为
cos ( + )
6．“天问一号”已于 2020 年 7 月 23 日在中国文昌航天发射场由长征五号发射升空，成功进入预定轨道。“天
问一号”将完成“环绕”“着陆”“巡视”火星这三大任务。已知日地间距约为 1.5 亿公里，火星直径约为地球的
一半，质量约为地球的 11%，将火星和地球绕太阳的运动均视为圆周运动，两者每隔约 2.2 年相遇（相距
最近）一次，不考虑火星和地球间的万有引力，地球公转周期视为 1 年。下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”的发射速度必须大于地球第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
B．火星表面的“重力加速度”大于地球表面的重力加速度
C．若已知引力常量 G，则根据题中数据可以估算出火星的密度
D．若已知引力常量 G，则根据题中数据可以估算出火星公转的周期
1
7．如图，第一次小球从粗糙的 圆形轨道底端 B 以v1冲上圆形轨道，恰好能到达 A 点，克服摩擦力做功为4
W1；第二次小球从顶端 A 由静止滑下，到达底端 B 的速度为v2，克服摩擦力做功为 W2；则（ ）
A．v1可能等于v2
B．W1 =W2
C．小球第一次运动机械能变大了
D．小球第一次经过圆弧中点 C 的速率大于它第二次经过点 C 的速率
8．一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为 T，速度为 v，引力常量为 G，则下列说正
确的是（ ）
3
A．恒星的半径为 B．恒星的质量为
2 2
3 2
C．恒星的密度为 2 D．行星运动的加速度为
9．如图，竖直平面内光滑圆轨道半径R = 2m ，从最低点 A 有一质量为m =1kg 的小球
开始运动，初速度v0方向水平向右，重力加速度 g 取10m/s
2 ，下列说法正确的是（ ）
A．若初速度v0 = 5m/s ，则运动过程中，小球一定不会脱离圆轨道
B．若初速度v0 = 8m/s，则小球离开圆轨道时的速度大小为2 3m/s
C．若初速度v0 = 8m/s，则小球将在离 A 点 2.8m 高的位置处离开圆轨道
D．若初速度v0 = 9m/s，小球刚好能到达最高点 B
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10．如图，轻质弹簧下端固定在粗糙斜面底端，物块从斜面顶端由静止
滑下并压缩弹簧，弹簧始终处于弹性限度内，则下滑过程中，物块的动
量 p、弹性势能 E 弹、弹簧弹力 F、重力势能 Ep随时间 t 或位移 x 的关
系图像可能正确的是 （ ）
A． B． C． D．
二、实验题（每空 2分，共计 14分）
11．（6 分）在用如图所示的装置验证动量守恒的实验中：
（1）在验证动量守恒定律的实验中，下列说法正确的是
A．轨道必须是光滑的
B．轨道末端的切线是水平的
C．m1 的质量可以小于m2 的质量
D．同组实验中m1 必须从同一高度由静止滚下
（2）在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有
A．小球的质量m1 和m2 B．桌面到地面的高度 H C．小球m1 的起始高度 h
D．m1 未碰撞时飞出的水平距离 E．小球m1 和m2 碰撞后飞出的水平距离
（3）实验时，小球的落点分别为图中的点 M、N、P，r 表示两小球半径。应该比较下列哪两组数值在误
差范围内相等，从而验证动量守恒定律 。（填写表达式前面的字母）
A． 1 B． 1 C． 1 D． 1 + 2
E． 1 + 2 ( 2 ) F． 1 + 2 ( 2 )
12．（8 分）某同学利用如图所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒
(1)现提供如下器材：
A．小车 B．钩码 C．一端带滑轮的光滑长木板 D．细绳 E．电火花计时器 F．纸带
G．毫米刻度尺 H．低压 8V 交流电源 I．220V 交流电源。
实验中不需要的器材是 （填写器材前的字母），还需要的器材是 （填写仪器名称）。
(2)在正确平衡摩擦力后完成了实验，得到一条纸带，去掉前面比较密集的点，选择点迹清晰且便于测量的
连续 7 个点（标号为 0﹣6），测出相关距离如图所示，要验证在第 2 点与第 5 点时系统的机械能相等，则
应满足关系式 （设小车质量为 M，钩码质量为 m，打点周期为 T）。
(3)该实验中，为使验证结果尽可能准确以减小系统误差，是否需要使小车质量 M 和钩码质量 m 的关系满
足 M>>m，_________（填写“需要”或“不需要”）
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三、解答题
13.（10 分）甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为 v0＝6 m/s，甲
的速度水平向右，并且甲车上有质量为 m＝1 kg 的小球若干个，已知甲和他的小车以及车上小球的总质量
为 M1＝50 kg，乙和他的小车的总质量为 M2＝30 kg。为避免相撞，甲不断地将小球一个接一个以相对地面
为 v′＝16.5 m/s 的水平速度抛向乙，且被乙接住，并且甲将车上的所有小球抛出且被乙接住后，刚好保证
两车没有相撞。求：
（1）若甲抛出每个小球的时间为 0.1s，求甲抛出第一个小球过程中，小球的动量变化量和甲对小球的平均
作用力大小为多少？
（2）甲车上一共有多少个小球？
14.（12 分）多星系统是目前天文观测中科学家比较感兴趣的天体系统，在探寻宇宙天体规律中有着特殊
的作用。在天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了 LMCX-3 双星系统,它由可见星 A 和不可见的
暗星 B 构成。两星可视为质点,不考虑其他天体的影响，A、B 均围绕两者连线上的 O 点做匀速圆周运动，
且它们之间的距离保持 L 不变。
（1）若观察到可见星 A 的运行周期为 T，万用引力常量为 G，则可见星 A 和不可见星 B 的质量总和为多
少？
（2）若可见星 A 所受暗星 B 的引力可等效为位于 O 点处质量为 m′的虚拟星体（视为质点）对它的引力,
设 A 和 B 的质量分别为 m1、m2，试求虚拟星体质量 m′为多少？(结论用 m1、m2 表示)。
15．（18 分）某种弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能Ep = 4.5J，
质量m =1.0kg 的滑块静止于弹簧右端，光滑水平导轨 AB 的右端与倾角 = 30 的传送带平滑连接，传送带
长度 L = 8.0m，传送带以恒定速率v0 = 8.0m/s 顺时针转动。某时刻解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送
带，并从传送带顶端滑离经一小段圆滑导槽后，水平向右进入半径为 r=1m 的光滑圆弧形导管。已知滑块
3
与传送带之间的动摩擦因数 √ = ，轻弹簧的自然长度小于水平导轨 AB 的长度且滑块可视为质点，传送
2
带主动轮和从动轮的半径非常小，重力加速度 g 取 10m/s2。
（1）求滑块滑上传送带时和离开传送带时的速度大小分别为多少？
（2）求滑块在圆弧形导管的最高点时对管壁的弹力。
（3）求电动机由于传送滑块多消耗的电能 E。
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高一年级 物理试卷参考答案
一、选择题
1．B 2．C 3．D 4．C 5．B 6．D 7．D 8．BD 9．AC 10．AD
二、实验题（每空 2 分，共计 14 分）
11．（6 分）答案：（1） BD； （2）ADE； （3）AE
1 d d 2 1 d d 2
12．（8 分）答案：（1）H ；天平 （2）mg d d M m ( 6 4 ) M m ( 3 15 2 )
2 2T 2 2T
（3）不需要
三、解答题
13.（10 分）答案：（1）10.5kg·m/s；105N （6 分） （2）15 个 （4 分）
4 2 3 m3
14.（12 分）答案：（1） 2 （6 分） （2）
2 （6 分）
(m1 m2)
2
15．（18 分）答案：（1）3m/s；7m s ；（8 分） （2）1N ，向上（4 分） （3）96J （6 分）
（1）根据题意，设滑块被弹簧弹出时速度大小为 v1，解除锁定，弹簧的弹性势能转化为滑块的动
1 2
能，根据能量守恒定律有Ep mv1 解得 v1=3m/s
2
由于v1 3m s 8m s
则滑块冲上传送带后先向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律得 mg cos30 mg sin30 ma
解得 2a 2.5m s
v v
假设物块加速到与传送带共速，则时间为 t 0 1 2s
a
v
物块的位移为 x 1
v0
1 t 11m L 8.0m
2
2 2 2 2
可知，物块从传送带顶端滑离时还没有与传送带共速，由运动学公式v v0 2ax有v v1 2aL
解得v 7m s
1 1
（2）由动能定理 × 2 = 2
2 可得：vt=3 /
2 2
2
再由 = 可得：FN=1N，由牛三，FN’= FN=1N，方向向上
v v
（3）滑块在传送带上的滑行时间为 t 12 1.6s
a
滑块与传送带间的相对位移为 x v0t2 L 4.8m
1
E mg cos30 x mgLsin30 mv2
1
由能量守恒定律有 mv
2
1
2 2
代入数据解得E 96J
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