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树德中学高 2023 级高一下学期期末考试物理试题 B．跑车经过B点时的加速度大于火星经过B点时的加速度
C．跑车在C点的速率一定大于火星绕日的速率
命题人：张华 审题人：邓优、张勇、刘健
D．跑车由A到C的过程中动能减小，机械能也减小
5．如图甲所示，某同学为了比较不同物体与转盘间动摩擦因数的大小设计了该装置。已知固定于转轴上
一、单项选择题: （本题共7小题，每题4分，共28分。）
的角速度传感器和力传感器可直接测出角速度和绳的拉力F，通过一不可伸长的细绳连接物块，细绳刚
1. 如图所示，是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图，及其示意图。货物从传送带A端传送到B
好拉直，测得物块以不同的角速度随圆盘做匀速圆周运动时拉力F与角速度的大小。在电脑上绘出图
端，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带
乙所示图像。换用形状和大小相同但材料不同的物块重复实验，得到物块a、b、c分别对应的三条直线，
之间不打滑。则货物在此过程中（ ）
发现a与c的纵截距相同，b与c的横截距相同，且符合一定的数量关系。（最大静摩擦力等于滑动摩擦
A. 所受重力的冲量为零
力）以下说法正确的是（ ）
B. 所受摩擦力对货物做负功
C. 所受合力做功不为零
D. 所受合力的冲量不为零
2．一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在
竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统，小球做受迫振动。圆盘静止时，
让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示（以竖直向上为正方向）。下列说法正确的是（ ）
A．物块a、b、c的质量之比为1:1:2
B．物块a、b、c的质量之比为2:1:1
C．物块a、b、c与转盘之间的动摩擦因数之比为1:2:2
D．物块a、b、c与转盘之间的动摩擦因数之比为1:2:1
6．一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量大于A球的质量。用手
托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是h，A球静止于地面，如图所示。以地
A．若圆盘以1.0r/s的转速匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为0.4s
面为参考平面，不计一切阻力，从释放B球至B球落地的过程中，A球的重力势能E
p
、动能E
k
B．若圆盘以1.0r/s的转速匀速转动，欲使小球振幅增加，可使圆盘转速适当增大
和机械能E随位移变化的关系可能正确的是（ ）
C．改变圆盘转动快慢，小球运动的周期始终不变
D．改变圆盘转动快慢，小球运动的振幅始终不变
3. 如图所示，S ，S 是同频率同步调的两个波源，振幅均为A，周期为T，
1 2
实线代表波峰，虚线代表波谷。关于图中所标的a、b、c、d四个质点，下 A
列说法正确的是（ ）
A. a的振幅为2A
A B C D
B.b为振动加强点，c为振动减弱点
7．分子云中的致密气体和尘埃在引力作用下不断集聚逐渐形成恒星，恒星的演化会经历成年期（主
C. 图示时刻b在波峰，经0.5T，b到达波谷
序星）、中年期（红巨星、超巨星）、老年期——恒星最终的归宿与其质量有关，若质量为太阳质量的
D. 经1.5T质点a运动到质点b处 1~8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。假
4．2018年2月6日，“猎鹰”重型火箭将一辆特斯拉跑车发射到太空．假 设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快。已知逃逸速度为第一宇
设其轨道示意图如图1中椭圆Ⅱ所示，其中A、C分别是近日点和远日 宙速度的 2倍，中子星密度约为白矮星密度的108倍，白矮星半径约为中子星半径的103倍。根据万有引
力理论，下列说法正确的是（ ）
点，图中Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道，B点为轨
A．恒星坍缩后的第一宇宙速度变大
道Ⅱ、Ⅲ的交点，若运动中只考虑太阳的万有引力， 则以下说法正确
B．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
的是( ) C．同一恒星表面任意位置的重力加速度大小相同
A．跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率 D．恒星坍缩后表面两极处的重力加速度变小
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{#{QQABYYSQggAAAJBAAQhCEQF4CEIQkAEACSgOBEAMIAAAAANABAA=}#}二、多项选择题（每题5分，共15分,选错0分，不全得2分） 三、实验题（共15分）
8．如图所示，在一光滑地面上有2024个相同大小的光滑小球，从2号到2024号小球质量均为m；1号 11.（6分）某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢
球质量为M，且M＞m，1号球以V 的速度向右运动，与2号球发生弹性碰撞，此后所有碰撞均为弹性
0 球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条．将钢球拉至
碰撞，从1号球开始运动起，下列说法正确的是（ ）
d
不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝ 作为钢球经过A点时的
t
速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小
A. 小球2共发生了4044次碰撞 ΔE p 与动能变化大小ΔE k ，就能验证机械能是否守恒．
B. 小球2共发生了4045次碰撞
C. 小球2023最终速度为0
2M(M m)
D. 小球2023最终速度为 v
(M m)2 0
9、一列简谐横波在t =0.2s的波形图如图甲所示，平衡位置在x=2m处的质点M的振动图像如图乙所示。
1
已知质点N的平衡位置在x=3.5m处，下列说法正确的是（ ）
(1)用ΔE ＝mgh 计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度 h 应测量释放时的钢球球心到
p
A.t 2 =0.3s时，质点N的加速度沿y轴负方向 ________之间的竖直距离．
B. 质点M每经过0.2s向右移动的距离均为4m
A．钢球在A点时的顶端
C. 质点N的振动方程为y=0.2sin（10 πt +π/4）m
B．钢球在A点时的球心
D. 质点N从t=0.275s时刻刚好回到平衡位置 C．钢球在A点时的底端
10. 如图，足够长光滑斜面的倾角为 ，竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为 ，斜面上的物 1
(2)用ΔE ＝ mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图1所示，其读数为
k
2
体 和穿过细杆的小物块 通过跨过θ定=滑3轮0°的轻绳相连，开始 a=3m
________cm.某次测量中，计时器的示数为0.0200s，则钢球的速度为v＝________m/s.
保持M两物体静止，连接 的m轻绳处于水平状态，放手后两物体
(3)下表为该同学的实验结果：
从静止开始运动，已知 m ， ， ．下
ΔE /(10－2J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38
p
2
列说法正确的是（ ）M=5.5kg m= 3.6kg g=10m/s
ΔE k /(10－2J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8
A．小物块 下降 时小物块的速度为5m/s
B..小物块 m下降 b=4m时小物块的速度为4m/s
他发现表中的ΔE 与ΔE 之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．这个观点_______（填“正
p k
C．小物块m 下降b=4m 的过程中，绳子拉力对小物块 做功为
确”或“不正确”）．
D．小物块 下降 的过程中，绳子拉力对物体M做功为
m b=4m m 71.5J
m b=4m 71.5J
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{#{QQABYYSQggAAAJBAAQhCEQF4CEIQkAEACSgOBEAMIAAAAANABAA=}#}12.（9分）用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即 14.(15分）轻弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，其顶端将一质量为6.3m的物体由静止释放，当
研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧放在倾角为37°的倾斜轨道，一端固定在A点，另一端
与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的粗糙倾斜轨道，B端与半径为l的光滑圆轨道BCD 相切，D
①如右图所示，把被碰小球 静置于轨道的水平部
点为圆轨道最高点，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P，将弹簧缓慢压
分，再将入射小球 从斜轨上S位置静止释放，与小球
2 缩至长度l时，然后由静止释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g，物块P可视为质点。
相撞，并多次重复。图中小球平均落点位置分别为P、
1 （1）若P的质量为m，求P到达B点时的速度，以及到D点
M、N，O点与小球在斜槽末端时球心的位置等高。
2 时轨道对物块P的压力；
接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号) （2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量
A.用天平测量两个小球的质量 、 的取值范围。（答案可用分数表示）
B.测量小球 开始释放高度
1 2
C.测量抛出点距挡板的距离
1 ℎ
D.测量平抛过程的竖直高度 、 、
②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用①
中测量的量表示）；
③经测定 。(注： ) 已知
2
与 的质量之 比 为 = 6 8 4 : . 1 0 。 0 则 , 系 统 = 碰 3 撞 1. 前 36 总 动 , 量 = 与 1 碰 0 撞 0.0 后 0 总 动量 的 5 百 .6 分 = 误 3 差 1.36 1
'
' −
= 2 (结果保留一位有效数字)。 ×100% 15.(17分）如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的
④有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做 1
% B点左侧固定半径R=0.5m的 光滑圆弧轨道，圆轨道与水平轨道在B点相切。车的最右端C点固定一
平抛运动的竖直高度发生改变。请你用③中已知的数据，分析计算出被撞小球 平抛运动 4
竖直高度ON的最小值为 cm。 弹性挡板，B与C之间的距离L=1m，一个质量m=2kg的小物块置于车的B点，车与小物块均处于静止
2
状态，突然有一质量m =0.02kg的子弹，以速度v =600m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过
0 0
程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，小物块与弹性挡板碰撞时无机械能损失，g
四、计算题（共42分） 取10m/s2，则：
13．（10分）一宇航员到达某星球表面后，为测定该星球的平均密度，做了如下实验：取一细线，细线 （1）通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块第一次回到B点时，小物
一端拴一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，测得细线长度为L，细线与轴线之间的夹角 块的速度大小；
为θ。小球质量为m，圆周运动的周期为T。已知引力常量为G，星球半径为R。 （2）求小物块第一次到C点与弹性挡板碰撞前的速度大小；
（1）根据测得数据推导该星球表面的重力加速度g； （3）求小物块最多能与弹性挡板碰撞的次数，以及小物块最终相对小车静止的位置距B点的距离。
（2）求出该星球的平均密度；
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{#{QQABYYSQggAAAJBAAQhCEQF4CEIQkAEACSgOBEAMIAAAAANABAA=}#}
