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2023-2024 学年度（下）沈阳市五校协作体期末考试
高一年级物理试卷
考试时间：75分钟 分数：100分
试卷说明：试卷共两部分：第一部分：选择题型（1-10题46分）
第二部分：非选择题型（11-15题54分）
第Ⅰ卷（选择题共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第 1—7题只有一项符合
题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对
但不全得3分，有选错得0分。）
1．关于圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．圆周运动可能是匀速运动 B．圆周运动可能是匀变速曲线运动
C．圆周运动一定是非匀变速运动 D．圆周运动加速度可能不变
2．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（ ）
A．机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用了多普勒效应
C．单摆在摆动中经过平衡位置时，所受合力不为零，回复力也不为零
D．当波的波长小于障碍物的尺寸时就不能发生衍射
3．如图所示，L形支架以AB为轴做匀速圆周运动，且角速度不变。M，N处分别用等长的摆线连接相同的
摆球（N处摆线摆球未画），两摆球都稳定时，M处摆线与竖直方向成θ角。下列说法正确的是（ ）
A．N处摆线长不变，摆线才能与竖直方向成θ角
B．N处摆线加长，摆线才能与竖直方向成θ角
C．N处摆线缩短，摆线才能与竖直方向成θ角
D．N处摆线加长或缩短，摆线都可能与竖直方向成θ角
4．在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力
随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线
可知，假人头部（ ）
学科网（北京）股份有限公司A．速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积
B．动量大小先增大后减小
C．动能变化正比于曲线与横轴围成的面积
D．加速度大小先增大后减小
5．如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为m和2m的小球A和B，用手拉住A球，绳子
拉住B球，A、B均处于静止状态。释放A球，在B球下降、A球上升的过程中（ ）
A．A球、B球机械能均守恒
B．A球增加的动能等于B球增加的动能
C．B球减少的重力势能等于A球增加的机械能
D．B球减少的机械能等于A球增加的机械能
6．如图所示，在光滑的水平面上放有一物体M，物体M上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点
为C，两端A、B等高，现让小滑块m从A点由静止开始下滑，在此后的过程中，则（ ）
A．M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒
B．M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动
D．m从A到B的过程中，M运动的位移为
学科网（北京）股份有限公司7．如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率 匀速向右运动。一质量为m
的滑块从传送带右端以水平向左的速率 滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过
程，下列判断正确的是（ ）
A．滑块返回传送带右端时的速率为
B．此过程中传送带对滑块做功为
C．此过程中电动机对传送带做功为
D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为
8．如图所示，运动的球A在光滑水平面上与一个原来静止的球B发生对心碰撞，碰后球A的运动情况可能
为（ ）
A．静止 B．运动方向与 方向相同
C．运动方向与 方向相反 D．速度大于
9．如图所示，神舟十五号飞船A、空间站B分别沿逆时针方向绕地球的中心O做匀速圆周运动，周期分别为
。在某时刻飞船和空间站相距最近，空间站B离地面高度约为400km。下列说法正确的是（ ）
A．飞船A和空间站B下一次相距最近需经过时间
学科网（北京）股份有限公司B．飞船A要与空间站B对接，可以向其运动相反方向喷气
C．飞船A与空间站B对接后的周期大于地球同步卫星的周期
D．飞船A与空间站B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为
10．如图甲所示，物体以一定初速度从倾角 的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m，
选 择 斜 面 底 端 为 参 考 平 面 ， 上 升 过 程 中 ， 物 体 的 机 械 能 E 随 高 度 h 的 变 化 如 图 乙 所 示
下列说法正确的是（ ）
A．物体的质量
B．物体可能静止在斜面顶端
C．物体回到斜面底端时的动能
D．物体回到斜面底端时的重力瞬时功率大小
二、实验题（本题共2小题，共14分，每空2分）
11．惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用单摆测出了重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在
地区的重力加速度。某同学的实验步骤如下：
（1）正确安装单摆，测出摆线长l；
（2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过
平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期 _____________。
（3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出 图像，如图所示。
（4）测得图像的斜率为 k，纵轴截距为 ，则重力加速度 _____________，摆球的直径为
学科网（北京）股份有限公司_____________
（用所测物理量符号表示）。
12．某科学兴趣小组同学用如图甲所示的装置验证“动量守恒定律”。
实验步骤如下：
①用绳子将大小相同、质量分别为 和 的小球A和B悬挂在天花板上；
②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球沿相反方向摆起，用量角器记录两球偏离竖直方向的最
大夹角分别为α、β；
回答下列问题：
（1）实验中所用两绳长度应_____________（填“相等”或“不相等”）。
（2）若两球动量守恒，应满足的表达式为_____________（用 、 、α、β表示）。
另一小组同学用该实验装置想验证两小球间的碰撞是弹性碰撞，实验步骤如下：
①小球B竖直静止，将小球A拉起一定角度α，从静止释放；
②小球A和小球B发生正碰之后，小球A被弹回，用量角器测出小球B能摆起的与竖直方向的最大角度β；
③多次改变初始α的值，使得小球B摆起的最大角度发生变化，记录多组 α、β值，以 为纵轴，
为横轴，绘制图像，如图乙所示；
（3）该小组实验中需保证两小球的质量满足 _____________ （填“>”、“<”或“=”）。
（4）图乙中 图像的斜率为k，则A、B两球的质量之比为_____________。
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要验算步骤，
只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确的写出数值和单位。）
13．（10分）如图所示，水平面内有 两个波源，它们的位置坐标分别为 、 ，M点为
水平面内的一点，其位置坐标为 。已知两波源同时从 时刻开始做简谐振动且振动情况完全
一致，振动图像如图所示，两列波在介质中的传播速度均为 。求：
学科网（北京）股份有限公司（1）两列波的波长；
（2）当两列波均传播到M点后，M点的振幅。
14．（12分）如图为某游戏装置原理示意图。在桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，
挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定在地面上的光滑竖直圆弧轨道 在同一竖直平面内，
过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为 。小球以 的水平初速度由A点沿切线方向进入挡板内侧，
从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道 内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。已知重力
加速度大小为g，忽略空气阻力，小球质量为m，可视为质点。求：
（1）小球到达D点的速度大小；
（2）小球到达C点时，小球对轨道压力的大小；
（3）水平桌面的动摩擦因数。
15．（18分）如图所示，以A、B为端点的 光滑圆弧轨道固定于竖直平面内，一长滑板静止在光滑水平地
面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。滑板右端 处有一竖直固定的挡板P，
一物块从A点由静止开始沿轨道滑下，经B滑上滑板。已知物块可视为质点，物块质量为m，滑板质量为
，圆弧轨道半径为R，物块与滑板间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g。滑板与挡板P和轨
道B端的碰撞没有机械能损失。
学科网（北京）股份有限公司（1）求物块滑到B点的速度大小 ；
（2）求滑板与挡板P碰撞前瞬间物块的速度大小 （物块还在滑板上）；
（3）要使物块始终留在滑板上，求滑板长度最小值L。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C D D D C ABC AB AC
11．【答案】（2） （4）
【详解】（2）[1]球在一个周期内两次经过平衡位置，有
得周期为
故填 ；
（4）[2]单摆的周期公式为
摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和
得
学科网（北京）股份有限公司则斜率
得重力加速度为
[3]由截距为-b，有
得
故填 。
12．【答案】（1）相等 （2） （3） （4）
【详解】（1）[1]实验需要两小球发生碰撞，则两小球绳长必须相同。
（2）[2]设绳长为 ，对A、B球爆炸后由动能定理得
，
由动量守恒定律得
联立解得
（3）[3] 小球A和小球B发生正碰之后，小球A被弹回，则A的质量小于B的质量，A才会反弹。
[4]小球A与B碰撞前根据动能定理可得
小球A和小球B发生正碰，则
B上升到最大高度，此过程中根据动能定理可得
学科网（北京）股份有限公司解得
整理可得
则A、B两球的质量之比为
13．【答案】（1） ；（2）
【详解】
（1）根据波的传播速度公式有
根据图乙可知，周期为0.4s，解得
（2）根据几何关系有
，
故两列波的波程差
由于波程差为波长的整数倍，故M点是振动加强点则其振幅为
14．【答案】（1） ；（2）4.5mg；（3）
【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有
解得
学科网（北京）股份有限公司（2）小物块从C到D的过程中，根据动能定理有
在C点，有
联立解得
根据牛顿第三定律可得小球到达C点时，小球对轨道压力的大小为4.5mg；
（3）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道 内侧，则在C点有
小物块从A到B的过程中，根据动能定理有
解得
15．【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）物块由A点到B点过程，由机械能守恒定律，有
解得
（2）假设滑板与P碰撞前物块与滑板已达到共同速度，设速度大小为v，物块与滑板组成的系统动量守恒，
以向右为正方向，由动量守恒定律得
设此过程滑板位移大小为s，对滑板，由动能定理得
学科网（北京）股份有限公司解得
由于 ，故假设不成立，说明滑板与挡板P碰撞前瞬间物块与滑板未达到共速。设滑板与挡板P碰撞前瞬
间滑板的速度大小为v，滑板由动能定理，有
2
解得
对物块与滑板，由动量守恒定律有
解得
（3）由于滑板与挡板的碰撞没有机械能损失，所以滑板与挡板P碰撞后的速度大小v 不变，方向向左，此后
2
滑板做匀减速直线运动，物块向右做减速运动，设两者达到共同的速度大小为v，以向右为正方向。由动量
3
守恒定律，有
解得
说明两者速度同时减为零，设此时滑板离P的距离为s′。由动能定理，有
解得
所以滑板刚好停到原来位置，整个运动过程，物块始终相对滑板向右运动，要使物块始终留在滑板上，则物
块速度减为零时刚好到达滑板右端，即整个运动过程物块相对滑板的位移大小为L。物块、滑板的 图像
如图所示
学科网（北京）股份有限公司由能量守恒定律，有
解得
即滑板长度最小值为2R。
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