河北省雄安新区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷（解析版）

高一下学期期末调研考试

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。

4•本试卷主要考试内容：入教版必修第二册，选择性必修第一册第一章。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.金星和地球沿各自的搬圆轨道绕太阳运动，根据开普勒行星运动的规律，卜.列说法正确

的是（）

A.太阳位于两个椭圆轨道的正中心

B.地球的运动方向总是与它和太阳的连线垂直

C.在相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积

D.金星与地球的公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方

【答案】D

【解析】A.太阳位于椭圆的一个焦点，而非正中心，A错误；

B.地球的运动方向沿轨道切线，仅当处于近口点或远口点时与连线垂直，B错误；

C.开普勒第二定律仅适用于同一行星。在相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积不等

于地球与太阳连线扫过的面积，c错误；

/E、2/

ZL,D正确。

故选D。

2.当自然灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架水平飞行的无人

机正向受灾人员空投急救用品,不计空气阻力，急救用品在空中运动的水平位移工与运动

时间/的关系图像可能是（）

【答案】B

【解析】急救用品离开无人机后在空中做平抛运动，由尤二vof可知％与，成正比。

故选

3.某同学（视为质点）沿一直径为d的圆形跑道运动，从例点第一次运动到N点的时间

为/,。为圆形跑道的圆心，运动过程中该同学的速度大小不变，下列说法正确的是

71

B.该同学的角速度大小为丁

2/

C.该同学的线速度大小为丁D.该同学的线速度大小为工

2t

【答案】C

【解析】A.周期为r=2，

该同学的角速度大小为。二——,AB错误：

Tt

CD.该同学的线速度大小为口=冬=孚，C正确，D错误。

TIt

故选C。

4.一个爆竹竖直升空后某时刻到达最高点，爆炸后分为质量不同的两块，且两块质量之比

为3：2,爆炸后瞬间，质量较大的一块的速度大小为6in/s,则此时另一块的速度大小为

()

A9m/sB.6m/sC.4.5m/sD.4m/s

【答案】A

【解析】爆竹在最高点速度为零，爆炸瞬间，系统动量守恒。设质量较大的碎块质量为

3m,速度为6m/s；另一块质量为2m,速度为力根据动量守恒定律有3帆•6+2〃ZR=0

解得v=-9m/s

速度大小为9m/s,方向与质量较大的碎块相反。

故选Ao

5.如图所示，一质量为05kg的小球(视为质点)，用长为1.3m的轻质细绳悬挂在天花板

上处于静止状态，现用大小为3N的水平恒力尸拉小球，取重力加速度大小g=10m/s2,

不计空气阻力，当小球的水平位移大小为0.5m时，小球的速度大小为()

0.5m:

A.lm/sB.y/2m/sC.2m/sD.乖m/s

【答案】C

1

V

【解析】根据动能定理可得E・〃zg(L-〃)2-

h=Jl：-s2=V1.32-0.52m=1.2m

解得y=2nVs

A.小明投出的篮球击中篮板时的速度较小

B.小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等

C.小明投出的篮球在空中运动的时间较长

D.小明投出的篮球在空中运动的速度变化较快

【答案】B

【解析】AC.将解球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，小聪运动过程高度较

大，所以运动时间较长，平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，由1二%，

可知，小聪运动过程运动时间较长，则小聪运动过程速度的水平分量较小，则小明抛出撞

在篮板上的速度更大，故AC错误；

B.水平速度小明大，竖直速度小聪大，根据速度的合成可知，投出球时的速度大小关系

不能确定，故小明和小聪投出的篮球离开手时的速率可能相等，故B正确；

D.篮球在竖直方向上做自由落体运动，故二者投出的篮球在空中运动的速度变化快慢相

同，故D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要

求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为3〃?的小球B静止在光滑的水平面上，质量为

m的小球A以大小为w的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运

动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能技

失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（）

AB

/////////////////////////////////////,

A.小球B的最大速度为L%

4

3

B.弹簧的最大弹性势能为d〃z%2

O

C.两小球的速度大小可能同时都为;％

D.从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，弹簧对小球A、B的冲量相同

【答案】BC

【解析】A.A与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧向右推动B,B的速度增加，故B速度达到

最大时，A恰好与弹簧分离，以向右为正，由动量守恒定律有〃=加4+3〃7岭

由能量守恒定律有g"而=g〃叫2+1.3帆H

解得匕=一,%,彩=5%，A错误；

BC.当弹箸被压缩到最矫时，弹性势能最大，此时A、B共速，由动最守恒定律有

=(m+3〃z)匕:

由能量守恒定律;相片=Ep弹m+；(m+3〃2)喙

解得□共=；%,BC正确；

oZ

D.从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长，以向右正，由动量定理对A有

7

/弹八二一1耳加%—〃]%：一3]〃?%

13

对B有/弹B二一.3"2%-O=-m%，D错误。

22

故选BCo

9北京时间2023年5月30日18时22分,翘盼已久的“神舟十五号”航天员乘组顺利打开

“家门”，欢迎远道而来的“神舟十六号”航天员乘组入驻“天宫”。若空间站绕地球做匀速圆

周运动，轨道半径为八运动周期为r,引力常量为G,地球半径为七则下列说法正确的

是()

A.地球的质量为处£3兀户

B.地球的密度为

GT2GT?R3

C.空间站运行的向心加速度大小为丝四2冗r

D.空间站运行的线速度大小为一

T2T

【答案】BD

【解析】A.设地球的质量为M，空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力

有G粤

解得地球的质量为M=竺47r2二/，故A错误；

GT2

4,

R.根据题意可知地球的体积为V=

M17234/

所以地球的密度为0二歹=黄一二右正，故B正确；

—兀R、

3

C.根据向心加速度与周期的关系式可知，空间站运行的向心加速度大小为

^n=f—1，・二色二，故c错误；

nIrJT2

D.根据线速度与周期的关系式可知，空间站运行的线速度大小为y=竺，故D正确。

T

故选BD。

10.一喜欢打乒乓球的同学发现：乒乓球从手中由静止释放，与水平地面碰撞后，从地面

上弹起时的高度与空气阻力有关。一质量为2.8g的乒乓球某次从距水平地面的高度为1.6m

处由静止释放后，第一次弹起后上升的最大高度为1.2m,球在运动过程中所受空气阻力大

小不变，与地面发生碰撞时速度反向但大小不变，取重力加速度大小g=10m/s2,则该乒乓

球下落过程中，下列说法正确的是（）

A.乒乓球所受空气阻力大小为4X10-3N

B.乒乓球下落时的加速度大小为6m/s2

C.从乒乓球释放到停在地面上通过的总路程为11.2m

D.从乒乓球释放到第一次下落到地面的时间为迪s

5

【答案】AC

【解析】A.乒乓球落下到弹起的过程中，由动能定理

/(4+%)=0

可得乒乓球所受空气阻力大小为

/=4X10-3N

故A正确；

BD.由牛顿第二定律，乒乓球下落时

mg—f=ma

可得乒乓球下落时的加速度大小为

a=8.57m/s2

由匀加速直线运动规律

/,?.1=—at~2

。2

可得从乒乓球释放到第一次下落到地面的时间为

4后

t=-------s

30

故B、D错误；

C.从乒乓球释放到停在地面上由动能定理

mgh】-fs=0

可得乒乓球通过的总路程为

5=11.2m

故C正确。

故选AC

三、非选择题：共54分。

H.如图所示，某同学利用气垫导轨装置做验证动量守恒定律的实验。质量为m的滑块2

静止在水平气垫导轨上，光电门②在滑块2的左侧，质量为如的滑块1从光电门①的右侧

向左运动，穿过光电门①与滑块2发生碰撞（时间极短），随后两个滑块分离并依次穿过光

电门②，滑块2与导轨左瑞相碰并被粘接条粘住，待滑块1穿过光电门②后用手使它停

住，两个滑块上固定的遮光条宽度相同，数字计时器分别记录下滑块1通过光电门①的时

间Af、滑块2和滑块1依次通过光电门②的时间和A，一本实验中两个滑块的质量大

小关系应为皿（填，，"=”或“<”）也。若色=（用题中所给的字母

表示），则证明两滑块碰撞过程中系统的动量守恒。

数字计时器

【解析】由题意知，碰撞后两滑块运动的方向与碰前滑块I运动的方向相同，所以滑块I

的质量大于滑块2的，即叫＞〃[2

ddd

碰前滑块1的速度——，碰后滑块1、2的速度分别为三丁和二

ddd

所以验证碰撞动量守恒的关系是町77=町二一十fn2~

加A/2

叫_叫m

整理得2

△tAr,Ar2

12.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架

台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。

甲乙

（1）下列操作步骤中正确的是。

A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上

B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态

C先释放纸带，后接通电源

D.选取纸带时，应使第1、2两点的间距接近2mm,且点迹清晰

（2）通过正确的实验方法，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点

4、B、C,测得它们到起始点。的距离，已知当地重力加速度大小g=9.80m/s2,打点计时

器打点的周期7=0.02s。重物的质量〃7=O.lkg,从打。点到打B点的过程中，重物的重力

势能减少量△£「=J,动能的增加量△纭=Jo（结果均保留两位

有效数字）

（3）根据纸带算出打各点时重物的速度y,测出重物相应的卜落距离力，则以v2为纵轴，

以h为横轴画出的图线是图丙中的。

【答案】（1）BD（2）0.790.76（3）C

【解析】

【小问1解析】

A.打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故A错误；

B.为了减小阻力的影响，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确;

C.实验时，应先接通电源再释放纸带，故C错误；

D.根据x==-^xl0x0.022=2x103m=2mm

可知，选纸带时，应使第I、2两点间距接近2mm且点迹清晰，故D正确。

故选BDo

【小问2解析】

从打0点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为

2

A£p=mgh=0.1x9.8x80.65xlO»0.79J

根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知，B点的瞬时速度为

(88.21^72.61)x10-=3>ws

2x0.02

则动能的增加量为AEk=|wv；=^x0.1x3.92«0.76J

【小问3解析】

该实验原理为验证即验证gp2=g〃，以声为纵轴，以力为横轴画出的图

线应是过坐标原点的倾斜直线。

故选C。

13.如图所示，小芳从距水平地面高力=0.8m的水平桌面上，将一橡皮擦以%=3m/s的

水平速度推出桌面，己知重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。求：

（1）橡皮擦从离开桌面到落到水平地面时的水平位移大小x；

（2）橡皮擦落地时的速度大小V。

【答案】（1）1.2m：（2）5m/s

【解析】（1）橡皮擦在竖直方向上做自由落体运动有

h=-gr

在水平方向做匀速直线运动有

解得

x=1.2m

（2）橡皮擦落地时的竖直速度大小

橡皮擦落地时的水平速度大小

匕二%

橡皮擦落地时的速度大小

v=

解得

v=5in/s

14.如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小

孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以方向水平向左、大小VO=6m/s的

速度向斜面体推去，冰块平渭地滑上斜面体，己知小孩与滑板的总质量如=30kg,冰块的

质量m2=10kg,斜面体的质量m3=20kg,取重力加速度大小g=lOm/s?,小孩与滑板始

终无相对运动，斜面体足翡高。

（1）求推出冰块后小孩的速度大小也:

（2）求冰块在斜面体上上升的最大高度肌

【答案】（1）2m/s,方向水平向右；（2）1.2m

【解析】（I）取小孩和冰块为系统，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有

2vo=0

解得

vi=-2mzs

即推出冰块后小孩的速度大小为2m/s,方向水平向右。

（2）冰块在斜面体上运匆到最高处时两者速度相同，设此时速度为I，共，有

/H2V0=（/M2+W3）V共

解得

v共=2m/s

由机械能守恒定律有

2，H2VO=耳（生+加3）嗑+机2g"

解得

h=1.2m

15.如图所示，某同学根据游乐场过山车自制了一简易模型，模型由三段组成：整个轨道

位于同一竖直平面内，一段倾角为37。的直轨道和与之相切的光滑圆形轨道8c连接，水平

轨道87)平滑连接一倾角也为37。的传送带。一滑块(可视为质点)从倾斜轨道上的八点

由静止开始下滑，经过圆形轨道最低点8