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陕西省西安市碑林区西北工业大学附属中学2024-2025学年高一下学期期中质量检测物理试卷
一、单选题
1．人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这是由于该处（　　）
A．自转线速度大 B．自转角速度小
C．向心加速度小 D．重力加速度大
2．如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，假设把地球看成是一个质量分布均匀的球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．Q质点受地球的万有引力小于P质点受地球的万有引力
B．P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小相等
C．P质点所受重力小于Q质点所受重力
D．P、Q质点所受重力的方向均指向地心
3．如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　）

A．甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
4．汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F随速度v变化的图像，加速过程共经历的时间t=8s，加速过程通过的路程s=50m，在图中的N点结束加速，之后汽车做匀速直线运动，汽车运动过程中所受的阻力始终不变，则汽车的质量为（　　）
A． B． C． D．
5．一质量为M的长木板A静正放在光滑的水平面上，质量为m的物体B（视为质点）以初速度从A的左端滑上长木板A的上表面，到B从A的右端滑下的过程中，B的动能减少量为，A的动能增加量为，A、B间存在摩擦，摩擦生热为Q，关于、、Q的值。下列可能的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．《三国志》中记载：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”这是著名的曹冲称象的故事。某同学学过动量守恒定律之后，欲利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L，然后缓慢进入静止的平行于河岸的船的船尾，再从船尾行走至船头，之后缓慢下船，测出船后退的距离d，已知该同学自身的质量为m，若忽略一切阻力，则船的质量为（ ）

A． B．
C． D．
7．如图甲所示，一质量为的物块静止在水平桌面上的A点，从时刻开始，物块在水平拉力F的作用下向右运动，末物块运动到B点且速度恰好为零，水平拉力F随时间t变化关系如图乙所示，已知最大静摩擦功等于滑动摩擦力，，下列说法中正确的是（　　）
A．内摩擦力的冲量大小为
B．内合外力的冲量大小为0
C．内摩擦力做的功为
D．内水平拉力F做的总功为
二、多选题
8．2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为，远月点B距月心约为，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（　　）
A．鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于且小于
B．鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为
C．鹊桥二号从C经B到D的运动时间大于
D．鹊桥二号在C、D两点的速度相同
9．如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角为的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为，选择地面为零势能参考平面，上升过程中，物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。g取，，。则下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量
B．物体与斜面间的动摩擦因数
C．物体上升过程的加速度大小
D．物体回到斜面底端时的动能
10．如图，倾角为30°且足够长的光滑斜劈固定在水平面上，P、Q两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，Q的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接，P和Q的质量分别为4m和m。初始时，控制P使轻绳伸直且无拉力，滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行，右侧轻绳竖直，弹簧始终在弹性限度范围内，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。现无初速释放P，则在物体P沿斜劈下滑过程中（　　）
A．轻绳拉力大小一直增大 B．物体P的加速度大小一直增大
C．物体P沿斜劈下滑的最大距离为 D．物体P的最大动能为
三、实验题
11．如图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)关于本实验，下列说法正确的有（　　）
A．必须用天平准确测量出重物的质量。否则无法进行验证
B．为减小实验误差，应选用质量和密度较大的金属重锤作为重物
C．应先释放重物，再立即接通打点计时器的电源
(2)某同学对纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个连续打出的点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重物的速度为 ，若重物的质量为，从O点下落到B的过程中重力势能的减少量为 J。（，交流电源频率为，计算结果均保留3位有效数字）
(3)某同学在纸带上选取了多个计数点，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是下列选项图中的（　　）
A． B．
C． D．
12．用如图所示，装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验，下列说法中正确的是（　　）
A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
B．轨道倾斜部分必须光滑
C．轨道末端必须水平
D．两球的质量应满足入射小球质量大于被碰小球质量
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验过程中，两小球在记录纸上留下三处平均落点痕迹A、B、C，其中B点为未放被碰小球时入射小球的平均落点痕迹。实验中需要测量的有（　　）
A．入射小球和被碰小球的质量、
B．入射小球开始的释放高度h
C．小球抛出点距地面的高度H
D．两球相碰前后平抛的水平位移
(3)某同学在做上述实验时，他测量出O点到三处平均落地点A、B、C的距离分为、、。该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的。
①该同学要验证的关系式为 ；
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式 是否成立（要求：结果只包含、、三个物理量的表达式）。
四、解答题
13．如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R，轨道舱到月球表面的距离为h，引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度；
（3）轨道舱绕月飞行的周期T。
14．如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等；垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为h。重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求
（1）小球离开桌面时的速度大小；
（2）小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。

15．如图（a），质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的内表面光滑，半径，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量为m的物块（可视为质点）静置在轨道上左端A处，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度。
(1)若轨道固定，物块以一定的初速度沿轨道恰好运动到C点，求物块在B点的速度大小v；
(2)若轨道不固定，对物块施加水平向右逐渐增大的推力F，物块在轨道AB段运动时，物块和轨道的加速度a与F对应关系如图（b）所示，求μ和m；
(3)在（2）问条件下，在A处对物块施加水平向右的恒力，当物块运动到B点时撤去F，物块可沿轨道到达C点且恰好与轨道无作用力，运动过程中轨道AB段始终未脱离地面。求轨道AB段的长度L。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B D B D C AC AD AD
11．(1)B
(2) 1.84 0.349
(3)A
12．(1)ACD
(2)AD
(3)
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设月球表面上质量为m1的物体，其在月球表面有
月球质量
（2）根据重力和向心力的关系可知
解得
（3）轨道舱绕月球做圆周运动，设轨道舱的质量为m，由牛顿运动定律得
解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）由小球和弹簧组成的系统机械能守恒可知
得小球离开桌面时速度大小为
（2）离开桌面后由平抛运动规律可得
第一次碰撞前速度的竖直分量为，由题可知
离开桌面后由平抛运动规律得
，
解得小球第一次落地点距桌面上其飞出的水平距离为
15．(1)
(2)，
(3)
【详解】（1）物块以一定的初速度沿轨道恰好运动到C点，设物块到达点的速度为，则有
根据机械能守恒可得
联立解得物块在B点的速度大小为
（2）根据图像可知，当时，物块与轨道相对静止，加速度
根据图像斜率可知
当时，物块与轨道相对运动，物块加速度
根据图像斜率可知
可得
轨道加速度
解得
（3）时，则物块与轨道相对运动，由图可知，物块加速度，轨道加速度；设运动到点所用时间为，则物块速度
则轨道速度
有
设物块运动到点时速度为，轨道运动到点时速度为，则有
且在最高点时满足
联立解得
，，，，
物块运动到点过程中位移为
此过程中轨道位移为
则轨道水平部分长度为

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