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四川省攀枝花市2024-2025学年高一下学期普通高中教学质量监测
物理试卷
一、单选题
1．关于匀速圆周运动的判断，下列说法中正确的是（ ）
A．角速度不变
B．线速度不变
C．向心加速度不变
D．向心力不变
2．安全气囊是汽车上一种重要的被动安全保护装置，当车辆发生激烈碰撞时，瞬间弹出保护头部和胸部，有效减轻伤害。关于汽车安全气囊在碰撞过程中的作用，下列说法中正确的是（ ）
A．减小碰撞作用的时间
B．减少碰撞时对头部和胸部的平均冲击力
C．减小碰撞时头部和胸部的动量
D．减少碰撞过程中对头部和胸部的冲量
3．如图所示，水平圆盘绕竖直转轴加速转动，滑块放置在圆盘上相对于圆盘保持静止，则下列从俯视角度关于滑块所受摩擦力的分析中合理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。4月24日23时49分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时，4月25日1时17分，神舟二十号航天员顺利进驻中国空间站。已知空间站中轨道高度约在400km至450km之间，地球半径约为6400km，关于航天员，下列说法中正确的是（ ）
A．航天员在空间站中不受重力
B．航天员在空间站中的机械能小于发射前
C．航天员在空间站中绕地心的线速度大于发射前
D．航天员在空间站中绕地心的周期大于发射前
5．如图所示，将一可视为质点的小球从水平地面上的A点以竖直初速度向上抛出，由于存在水平恒定的风力作用，小球运动到B点时速度方向变为水平，最终落在水平地面上的C点处。已知A、B间的距离为L，AB与水平方向的夹角为θ，则B、C两点间的水平距离为（ ）
A．2Lsinθ B．2Lcosθ C．3Lsinθ D．3Lcosθ
6．如图甲所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，从t=0时开始受到一水平向左的推力F作用，推力F的大小随时间t变化的关系如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0-10s内的动量变化量为（ ）
A．36kg·m/s B．84kg·m/s C．100kg·m/s D．200kg·m/s
7．如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其关系图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．小球的质量为20kg
B．固定圆环的半径R为0.5m
C．小球在最高点的速度为3m/s时受圆环的弹力向上
D．当弹力F与小球重力大小相等时小球的速度可能是4m/s
二、多选题
8．如图所示，光滑水平面上静置一长度为、质量为的木板B，一可视为质点、质量为的物块A从左端以大小为的速度冲上木板，与木板共速时速度大小为且恰好不从木板B上滑落，此过程木板B向右运动的位移为。若已知物块A与木板B间动摩擦因数为，则下列表达式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．可视为质点的物体A和B紧靠在一起放在水平地面上，A、B与水平地面间动摩擦因数均为，两物体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，两物体获得的总动能。若A、B两物体分离后在水平面上滑行的最大位移比为，物体A的质量，重力加速度取，爆炸后炸药残留不计，则（ ）
A．物块B的质量为
B．从分离到A停止运动经过的时间是
C．从分离到A停止运动，A、B两物体间的距离是
D．从分离到B停止运动，A、B两物体与地面产生的热量比为
10．如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，可视为质点的物体P、Q用不可伸长的轻绳通过轻质定滑轮后相连，物体P位于倾角为的固定斜面上、与定滑轮之间的细线平行于斜面，物体Q与定滑轮之间的细线竖直。时将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小为，某时刻轻绳突然断开，之后物体P能够到达的最高点恰好与物体Q释放时所在的高度相同。已知重力加速度为，物体P的质量为，P、Q释放时高度差为，Q离地面足够高，不计一切摩擦和空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．物体P、Q的质量之比为4:5
B．物体P速度最大时物体Q的速度也最大
C．轻绳断开前的瞬间物体Q的动能为
D．轻绳断开前的瞬间轻绳拉力的功率为
三、实验题
11．某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验，实验装置如图所示，其中滑块A、B上的遮光片宽度相同。实验步骤如下：
（i）安装好气垫导轨和光电门，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
（ii）用天平测得A、B两滑块（包含遮光片）的质量、；
（iii）利用气垫导轨左右的弹射装置，使滑块A、B分别向右和向左运动，测出滑块A、B在碰撞前分别经过光电门1、2过程中的挡光时间和，观测发现；
（iv）观察发现滑块A、B碰撞后粘合在一起，运动方向与滑块A碰撞前运动方向相同，此后测出滑块A经过光电门2的挡光时间。
据此回答下列问题：
(1)下列哪些选项说明气垫导轨已调到水平______。
A．当气垫导轨与桌面平行时
B．轻推一个滑块，经过两个光电门的时间相等
C．直接用眼睛观察气垫导轨是否水平
D．滑块能在气垫导轨任意位置上保持静止
(2)分析以上实验现象可知，两滑块的质量关系为 。
(3)为了验证碰撞中动量是否守恒，需要验证的关系式是 （用题中所给物理量的字母表示）。
12．小明同学用如图甲所示的装置“探究平抛运动的特点”。钢球沿斜槽轨道M滑下从末端飞出，落在水平放置的倾斜挡板N上。由于挡板靠近背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下调节挡板N，通过多次实验，白纸上会留下一系列痕迹点，用铅笔描出钢球的运动轨迹。小江同学继续用甲装置结合频闪照相技术进行了同一实验，先将黑底白线的方格纸固定在背板上，使方格纸的左侧边与铅垂线平行。启动频闪照相机后，让钢球从倾斜轨道上自由滑下，留下了如图乙所示的频闪照片。
(1)小明同学在实验中的一些做法，其中合理的有______。
A．使斜槽轨道末端保持水平
B．背板应保持竖直
C．每次实验时钢球从斜槽任一位置释放均可
D．每次必须等距离地下降挡板，记录钢球位置
(2)小明同学在实验中需要选择合适的点作为坐标原点建立直角坐标系，下列图中原点选择正确的是______。
A．B．C．
(3)通过分析小江同学得到的频闪照片可知，A点 （选填“是”或“不是”）钢球做平抛运动的起点。
(4)小江同学使用的方格纸中每个小方格边长为2mm，则钢球从水平轨道末端飞出时的速度大小为 m/s，经过B点时的速度大小为 m/s。（重力加速度g取10m/s2，结果可用根式表示）
(5)通过分析小江同学得到的频闪照片不完全归纳可知，平抛运动的特点是 。
四、解答题
13．如图所示，有两颗绕地球做椭圆运动的卫星1和卫星2，它们轨道的近地点到地球表面的最近距离均为d，远地点到地球表面的最近距离分别为d1=1.5d、d2=10d。环绕地球运动的周期之比。忽略地球的自转，已知万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，求：
(1)地球的半径R；
(2)地球的平均密度ρ。
14．如图所示，质量、可视为质点的物体从半径、圆心为O的四分之一圆弧轨道上某处由静止滑下，之后从轨道最低点A（OA为竖直线）以水平速度离开轨道，最后落在水平地面上，落点与A点之间的水平距离。已知A点离水平地面的高度为，重力加速度取，空气阻力不计，求：
(1)物体在A点时，对圆弧轨道的压力大小；
(2)物体落地前瞬间的速度；
(3)若在A点右侧放置一个半径的四分之一光滑圆弧与A点平滑相接，将该物体从相同位置由静止释放后该物体脱离右侧圆弧时的速度大小。
15．如图所示，在光滑水平地面上有一质量kg的凹形槽A，其上表面长m、两侧挡板厚度不计，A的左端放置有一质量kg、可视为质点的滑块B与A以m/s的相同初速度一起向右运动，经过一段时间后与静止在地面上、质量kg的滑块C发生碰撞。碰后滑块C滑上逆时针转动且上表面与水平地面相切的传送带后，恰好未能从传送带右端离开，之后C无其他碰撞。若所有的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，A、B间的动摩擦因数，滑块C与传送带间动摩擦因数，传送带速度m/s保持不变，重力加速度取m/s2，求：
(1)A、C碰撞后的瞬间速度、；
(2)传送带对C的支持力的冲量大小；
(3)滑块B与A两侧挡板发生碰撞的总次数及相对静止时B距A凹槽内右端的距离。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C C D A D AC BD AD
11．(1)B
(2)>
(3)
【详解】（1）轻推一个滑块，经过两个光电门的时间相等，说明滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨已调到水平，故选B。
（2）滑块A、B在碰撞前分别经过光电门1、2过程中的挡光时间和，观测发现，因为遮光片宽度相同，根据
可得滑块A经过光电门1的速度小于滑块B经过光电门2的速度，即
以A运动方向为正方向，根据动量守恒
可得
（3）根据动量守恒
其中，，
整理得
12．(1)AB
(2)C
(3)不是
(4) 0.5
(5)水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动
【详解】（1）A．为了保持小球抛出时的速度处于水平方向，应使斜槽轨道末端保持水平，故A正确；
B．小球的运动在竖直平面内，所以背板应保持竖直，故B正确；
C．为了保持每次小球抛出的速度相同，每次实验时钢球应从同一位置释放，故C错误；
D．每次不需要等距离地下降挡板，故D错误。
故选AB。
（2）坐标原点应选择在斜槽末端正上方的球心位置。
故选C。
（3）若A点是钢球做平抛运动的起点，则应满足
由题图可知
故A点不是钢球做平抛运动的起点。
（4）竖直方向有
解得
则钢球从水平轨道末端飞出时的速度大小为
钢球经过B点时的竖直分速度大小为
则钢球经过B点时的速度大小为
（5）通过分析小江同学得到的频闪照片可知，相同时间内，水平方向通过的位移相等，竖直方向满足相邻位移差恒定不变；所以平抛运动的特点是：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。
13．(1)
(2)
【详解】（1）根据开普勒第三定律，卫星1和卫星2的周期之比，可求卫星1和卫星2的半长轴之比为，根据几何关系
根据几何关系，联立解得地球的半径
（2）根据密度公式，忽略地球的自转，地球质量满足
地球体积为
联立解得地球的平均密度
14．(1)
(2)，方向与水平方向夹角的正切值为2
(3)
【详解】（1）根据题意可知，物体从A点离开做平抛运动，设物体在A点时的速度为，竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
物体在A点时，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，物体在A点时，对圆弧轨道的压力大小
（2）物体落地前瞬间的竖直分速度为
则物体落地前瞬间的速度
设速度方向与水平方向的夹角为，则有
（3）设物体脱离右侧圆弧时和圆心连线与竖直方向的夹角为，由机械能守恒定律有
由牛顿第二定律有
联立解得
15．(1)，方向向左，，方向向右
(2)
(3)5，5m
【详解】（1）A、C发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒，
解得，
即A的速度大小为5m/s，方向向左，C的速度大小为5m/s，方向向右；
（2）传送带对C的支持力为
滑块C恰好未能从传送带右端离开，即刚好在右端减速到0，根据
解得时间
支持力的冲量大小，解得
（3）对A和B，根据动量守恒定律
解得
根据能量关系，解得
凹形槽A上表面长m
即B与A两侧挡板发生碰撞的总次数，且相对静止时B距A凹槽内右端的距离

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