吉林省“BEST 合作体”2023-2024 学年度下学期期末考试
高一物理试题答案及评分标准
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A C C B D CD BC ABD
11．(1)不需要 (2) 否 0.588 3.00 (3) -k/2
12．(1)B (2)4：1 (3)2：1
13．（1）0；（2） 2mv mgt
【详解】（1）以小球为研究对象，根据动能定理
W合 ΔEk 0 ------------------4 分
（2）取向上为正方向，根据动量定理
I mv （ mv）
合 --------------2 分
I合 I弹 mgt -------------2 分
解得
I 2mv mgt
弹 --------2 分
2mg
14．(1) q (2)
2 5v0 。
5
【详解】(1) 共 6分。沿竖直方向和方向建立直角坐标，带电微粒受到重力及电场力作用，
两力分别沿竖直方向和水平方向，将物体的运动分解为竖直方向和水平方向的两个分运动：
在竖直方向物体做匀减速运动，加速度为：
ay g ------1 分
水平方向物体做匀加速运动，初速度为 0，加速度为：
1
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a qEx ------1 分m
b点是最高点，竖直分速度为 0，有：
t v 0
g ---------1 分
水平方向有：
2v qE0 t -------1 分m
联立两式得：
E 2mg
q ；---------2 分
(2)6分。设重力与电场力的合力为 F，其与水平方向的夹角为 ，则：
tan mg 1
qE 2 ------1 分
如图所示，开始一段时间内，F与速度方向夹角大于 90°，合力做负功，动能减小，后来 F
与速度夹角小于 90°，合力做正功，动能增加，因此，当 F与速度 v的方向垂直时，小球的
动能最小，速度也最小，设为 vmin 。即：
tan v x
v ------1 分y
v qEx t 2gt ------1分m
vy v0 gt --------1 分
联立以上三式得
t v0 , v 2v0 , v 4v 0
5g x 5 y 5 ------1 分
所以最小速度为
v v 2 v 2 2 5v 0min x y ---------1分5
v2
15 1 0 2 3R 3 4mv
2
．（ ） ；（ ） ；（ ） 0
g 27
【详解】（1）4分，设小球滑离圆弧槽时，圆弧槽的反冲速度大小为 v1，方向水平向左由动
量守恒定得
mv0 mv1 --------1分
解得
v1 v0
2
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从小球开始下落至球、槽第一次分离过程，系统机械能守恒。由机械能守恒定律得
mgh 1mv 2 1 0 mv
2
1 -------1分2 2
解得
2
h v 0 --------2分
g
（2）4分。设小球从开始下落至刚好滑离圆弧槽，相对地面向右滑过x1，圆弧槽反冲相对
地面后退x2，由平均动量守恒可得
mx1 mx2
x1 x2 R -------1 分
解得
x 1 11 R, x2 R -------1 分2 2
小球要继续向右滑过 x2 R，历时 t，则
t x2 R 3R
v0 2v0
圆弧槽在 t时间内向左继续滑行的距离为
v1t v
3R 3R
0 2v 2 --------1 分0
小球与滑块碰撞的瞬间，小球与圆弧槽底端的距离
x v1t x2 R 3R -------1 分
（3）规定向右为正方向，小球与滑块发生弹性碰撞，动量守恒，机械能守恒
mv0 mv0 2mv2 -----1 分
1mv2 1 mv 2 10 0 2mv
2
2 -------1 分2 2 2
解得
v v 00 3
方向向左
v 2v2 0 ------两结果共 1分3
方向向右。滑块与薄木板共速时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得
3
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2mv2 2m 4m v ----1 分
解得
v 2v 0 -----1 分
9
因滑块恰好回到薄木板的最左端，故薄木板与滑块间一定有摩擦，且相对薄木板向右运动和
返回向左运动的摩擦生热相同，设为Q，则
E 1 1Pm 2mv
2
2 2m 4m v2 Q -------1 分2 2
滑块恰好回到薄木板的最左端时仍共速，速度仍为 v，故
EPm Q -----1分
解得
E 4mv
2
Pm
0 -------1 分
27
4
{#{QQABLYCQogAAAIIAAQhCQQGYCkGQkAGCCQgGwFAEoAIAQQNABAA=}#}吉林省“BEST 合作体”2023-2024 学年度下学期期末考试
高一物理试题
本试卷分客观题和主观题两部分，共 15 题，共 100 分，共 3页。考试时间为 75 分钟。考试结束
后只交答题卡。 A．若该车想以最大牵引力爬坡，则变速杆应推至“5”挡
第 I卷（客观题） B．该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为 900N
C．该车以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力大小为 1200N
一、选择题（共 10 小题共 46 分，1-7 为单选题每题 4分，8-10 题为多选题，每题 6分，全对给 6分，
选对不全给 3分，有错选不给分） D．若改变发动机输出功率，汽车以 54km/h 的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功
1．一质点做半径为 R的匀速圆周运动，则从圆上一点运动至另一点的过程中下列说法正确是（ ） 率为 35kW
A．质点动量大小改变，合外力的冲量为 0 5．如图所示，三角形 abc是直角三角形，其中∠a=30°，在 a点固定一个电荷量大小为 Q 的点电荷，
B．质点动量大小改变，合外力的冲量不为 0 Q1
在 b点固定一个电荷量大小为 Q 的点电荷。若 c点处的电场强度方向与 bc垂直，则Q 的值为（ ）C．质点动量大小不改变，合外力的冲量为 0 2
D．质点动量大小不改变，合外力的冲量不为 0
2．下列关于电场线的说法中错误的是（ ）
A．电场线是为了表示电场的强弱和方向而人为引入的假想曲线
B．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 A．2 B．4 C．8 D．16
C．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 6．2024 年 2 月 29 日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星 01 星，标志着中国互联网的效率
D．静电场的电场线是不闭合的 与质量将进一步提升。已知高轨卫星 01 星与地球中心的连线在时间 t内转过的弧度为 ，扫过的面积
3．长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内做圆 为 S，地球的半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确是（ ）
锥摆运动，如图所示，则关于两个圆锥摆的物理量相同的是( ) A．高轨卫星 01 2S 2S 星可以静止在吉林省的正上方 B．地球的质量为
Gt 2
S 3 S 3
A．周期 B．线速度 C．地球表面的重力加速度为 2 2 D．地球的第一宇宙速度为 R t Rt 2
C．向心力 D．绳的拉力
7．如图所示，是一个有四分之一圆弧小木块放在粗糙的水平面上，现有一个质量为 m的小球由静止
开始从圆弧顶端无摩擦滑下，木块始终保持静止，则小球下滑过程中，小木块受到地面的最大静摩擦
4．如图，为某轿车的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同
力 fm 是（ ）
的运行速度，从“1”—“5”挡速度依次增大，R是倒车挡，某型号轿车发动机的额定功率为 60kW，在水
平路面上行驶的最大速度可达 180km/h，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
吉林省“BEST 合作体”期末考试 高一物理试题 第 1 页 共 3 页
{#{QQABLYCQogAAAIIAAQhCQQGYCkGQkAGCCQgGwFAEoAIAQQNABAA=}#}
1 3 mgd
A． fm mg B． fm 2mg C． fm mg D． fm mg C．在小球甲从 P点上升到 PQ中点的过程中，甲乙总机械能增加量为2 2 2
mgd
D．在小球甲从 P点上升到 PQ中点的过程中，甲乙总机械能增加量为
8．巡天号地球卫星距地表 400km，哈勃号地球卫星距地表550km，下列关系正确的是（ ） 3
第 II 卷（非选择题）
A． B．v巡 v巡 哈 C．T哈 巡 T哈 D．a巡 a哈
二、实验题（每空 2分，共计 16 分）
9．如图甲所示，质量为 m的物体 P与物体 Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在光滑的水平 11．（10 分）某实验小组设计了一个验证机械能守恒定律的实验，器材如图所示，固定转轴位于四分
地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体 P一瞬时初速度 v0，并把此时记为 0 时刻，规定向左为正方向，
之一圆周的圆心位置，质量可忽略的硬杆连接在固定转轴上，另一端固定着一个体积较小的小球，小
0~2t0时间内物体 P、Q运动的 a-t图像如图乙所示，其中 t轴下方部分的面积大小为 S1，t轴上方部分
球与圆弧紧贴但不接触，圆心的正下方固定着一个光电门，圆周的最右侧竖直放置一个刻度尺，其 0
的面积大小为 S2，则下列说法正确是（ ）
刻线与圆周的圆心处于同一水平面上。实验小组每次从不同的高度释放小球前，先读出小球所在位置
的刻度 h，然后释放小球，并从数字记录仪上读出小球从光电门位置经过的速度 v，已知硬杆的长度
l 8cm，则：
A．物体 Q的质量为 m
B．2t0时刻物体 Q的速度大小为 S2
m v 1C．t0时刻物体 P
的动量为 0 S2 1
D．0~2t0时间内弹簧对物体 Q先做正功后做负功
10．如图所示，质量为 m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为 4m的物体乙用轻
绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接，开始用手托住物体乙，使滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹 (1)实验过程中， （填“需要”或“不需要”）测量小球的质量，就能验证机械能守恒定律。
角为 53 ，轻绳刚好伸直但无拉力，某时刻由静止释放物体乙（距离地面足够高），经过一段时间小 (2)若实验过程中，获得了一系列的实验数据，如下表所示，
球甲运动到 Q点，O、Q两点的连线水平，OQ d，且小球甲在 P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等。
v2 (m2/s2) 1.372 1.176 0.980 0.784 空白 1 0.392
已知重力加速度为 g，sin 0.8,cos 0.6，下列说法正确的是（ ）
h(cm) 1.00 2.00 空白 2 4.00 5.00 6.00
小明同学在右侧的坐标纸中选取合适的标度，并做出了 v2 h图像，请你猜想图像是否为正比
例图线 （填“是”或者“否”），根据图像可知表格中写“空白 1”位置的数据应该
是 ，“空白 2”位置的数据应该是 。（均保留 3 位有效数字）
A 3mg．弹簧的劲度系数 k
2d (3)假如小明同学在上述实验过程中，得到的实验图像是一条斜率为的 K 直线，那么当地的重力
B 8．小球甲位于 Q点时的速度大小v gd 加速度为 （用 K 来表示）。
3
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12．（6 分）小英同学在探究向心力大小的表达式实验时：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板 A、 14．（12 分）如图所示，一个质量为 m，带电量为+q的微粒，从 a点以大小为 v0的初速度竖直向上射
B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右 入水平方向的匀强电场中，微粒通过最高点 b时的速度大小为 2v0方向水平向右，求：
每层半径之比由上至下分别为 1：1、2：1 和 3：1。回答以下问题： (1)该匀强电场的场强大小 E；
(2)该微粒从 a点到 b点过程中速率的最小值 vmin。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的__________（填“A”或“B”）。 1
15．（16 分）如图所示，半径为 R的光滑 圆弧槽静止在足够长的光滑水平面上，圆弧底端与水平面
A．探究两个互成角度的力的合成规律 4
B 相切，其最低点的右侧相距为 R处有厚度不计、上表面粗糙程度处处相同的薄木板，薄木板的最左端．探究影响导体电阻的因素
放置一小滑块，薄木板右端固定一竖直挡板，挡板左侧连有一轻质弹簧。现将一小球从圆弧槽最高点
(2)小英同学把质量为m1、m2 的两个小球分别放在 B、C位置做实验，若两小球做圆周运动的角速度相
正上方的一定高度处由静止释放，小球落入圆弧槽后从圆弧槽最低点滑离；然后以大小为 v0的速度与
等，转动稳定时根据左右两边标尺上的等分格显示可知两个小球所受向心力大小比为 8：1，则
小滑块发生对心弹性碰撞，碰撞时间极短；随后小滑块相对薄木板向右滑动，压缩弹簧后反弹，且恰
m1 :m2 。
好能回到薄木板的最左端而不滑落。已知小球和圆弧槽的质量均为 m，小滑块的质量为 2m，薄木板以
(3)小英同学在某次实验时，把质量相等的两小球分别放在 A、C位置，根据左右两边标尺上的等分格
及固定挡板的总质量为 4m，小球和小滑块均可视为质点，重力加速度为 g，不计空气阻力。求：
显示可知两个小球所受向心力大小比为 1：4，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。
（1）小球开始下落时距离水平地面的高度 h；
三、解答题 （2）小球与滑块碰撞的瞬间，小球与圆弧槽底端的距离 x；
13．（10 分）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为 m，运动速度的大小为 v，方向向下。经过 （3）弹簧的最大弹性势能 EPm 。
时间 t，小球的速度大小为 v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为 g，求该运动过程中：
（1）小球所受合外力所做的功；
（2）小球所受弹簧弹力冲量的大小。
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