2025年春高一年级下学期期末考试考前模拟物理试题(三)

2024--2025学年高一下学期期末考试考前模拟物理试题 (三) 考试范围：人教版必修二及选择性必修一第一章．考试时间：75分钟．满分100分 一、单选题(本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确．) 1.如图所示,门上有a和b两个质点,它们与门一起绕转轴OO'转动,在门被推开的过程中,a、b两点做圆周运动的(　　) A.半径相同 B.角速度相同 C.线速度相同 D.向心加速度相同 2.足球运动员训练罚点球,足球放置在球门中央的正前方O点,如图所示,两次射门,足球分别斜向上打在水平横梁上的a、b两点,a为横梁中点。已知两次球被踢出时的速度大小相等,不计空气阻力,则足球(　　) A.到达a、b的位移相同　　　　　　　　B.到达a、b的速度相同 C.到达a、b的动能相同　　　　　　　　D.到达a、b的动量相同 3.如图所示,质量为M=9 kg的木块静止于光滑水平面上,一质量为m=1 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s打入木块并停在木块中,下列说法正确的是 (　　) A.子弹打入木块后子弹和木块的共同速度为v=8 m/s B.子弹对木块做的功W=500 J C.木块对子弹做正功 D.子弹打入木块过程中产生的热量Q=4 500 J 4.动车组又称“动车组列车”,为现代火车的一种类型,由若干带动力的车厢(动车)和不带动力的车厢(拖车)组成,列车在正常使用期限内以固定编组模式运行。某动拖比(动车与拖车的数量之比)为2∶6的动车组最大速率为v,为了提速,将动拖比提高为4∶4,若提速前后每节动车额定功率均相同,动车组行驶中受到的阻力f与行驶速度的二次方v2成正比,则该动车组提速后的最大速率为 (　　) A.v　　　　B.v　　　　C.v　　　　D.2v 5.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的固定半圆轨道BC,与两个竖直轨道AB和CD相切,轨道均光滑。现有长也为R的轻杆,两端固定质量分别为3m、m的小球a、b(可视为质点),用某装置控制住小球a,使轻杆竖直且小球b与B点等高,然后由静止释放。b球能到达的最大高度h为 (　　) A.2R　　　　B.R　　　　C.R　　　　D.R 6.光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车,一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,图甲小车放置在无阻碍的光滑水平面上,图乙小车靠墙停放,已知重力加速度为g,则(　　) 　　　 A.图甲中小球返回右端后将做平抛运动 B.图甲中在小球从最高点滑下过程中与小车组成的系统动量守恒 C.图甲中小球在弧形槽内上升的最大高度为 D.图乙中全过程小球对小车压力的冲量大小为2mv0 二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分) 7.为开展空间环境探测与空间科学研究,我国发射的某科学实验卫星,轨道半径为2R,地球半径为R。已知地球同步卫星的轨道半径约为7R,则该卫星(　　) A.每天绕地球约圈 B.运行速度约为同步卫星的倍 C.所受万有引力约为同步卫星的倍 D.绕地运行的角速度约为同步卫星的倍 8.在某次洪灾中,由于河水突然猛涨,河水流速短时间内异常增加,救援部队快速响应,利用救援艇成功救出被困于对岸的群众。假定该河宽240 m,河水流速为16 m/s,救援艇在静水中的速度为8 m/s,下列说法正确的是(　　) A.救援艇最短渡河时间为30 s B.救援艇以最短位移渡河时,船头与上游河岸夹角为30° C.救援艇船头垂直河岸时,到达对岸时的位置位于出发点正对岸下游的480 m处 D.救援艇在河中运动的路程可能为450 m 9.如图所示,倾角θ=30°的固定斜面上固定着挡板,轻弹簧下端与挡板相连,弹簧处于原长时上端位于D点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B,使滑轮左侧绳子始终与斜面平行,初始时用手按住物体A,使其静止在斜面上的C点,C、D两点间的距离为L,现由静止释放物体A,物体A沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置为E点,D、E两点间距离为,若物体A、B的质量分别为4m和m,物体A与斜面之间的动摩擦因数μ=,不计空气阻力,重力加速度为g,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,则 (　　) A.释放瞬间物体A的加速度大小为g B.物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小为 C.弹簧被压缩后的最大弹性势能为mgL D.物体A从最低点返回时能够再次经过D点 10.如图所示,打桩机将质量为M的重物提升至离桩高h的高度,然后由静止释放,重物与质量为m的桩发生完全非弹性碰撞后,桩打入的深度为d。已知重力加速度为g,重物下落过程视为自由落体运动,下列说法正确的是(　　) A.重物与桩碰后瞬间的速度为 B.碰撞过程中损失的机械能为 C.桩打入地面过程中受到地面的平均阻力为+(M+m)g D.重物从静止释放到桩打入深度为d的过程中,重物和桩构成的系统损失的机械能为Mg(h+d)+mgd 三、填空题(本题2小题，共14分。请将答案填在答题卷上对应位置) 11.(6分)某同学用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律,实验中将一钢球从与课桌表面等高的位置O由静止释放,拍到整个下落过程的频闪照片如图所示,位置O到A、B、C各位置的距离分别为h1、h2、h3。已知频闪摄影的闪光频率为f,重力加速度为g。 (1)若在误差允许的范围内,关系式　　　　　　成立,则证明钢球从位置O运动到位置B的过程中机械能守恒。(用题中给出的字母表示)  (2)关于该实验,下列说法正确的是　　　　。  A.实验开始时,先释放钢球再进行频闪摄影 B.用=2gh2计算出位置B的速度,算出钢球在B位置的动能,并用来验证机械能守恒定律 C.多次实验测得小钢球的重力势能减少量总是略大于动能增加量,这是由于空气阻力的作用 (3)结合实际,可估算该频闪摄影的闪光频率f约为　　　　。  A.50 Hz　　　　B.20 Hz　　　　C.10 Hz　　　　D.2 Hz 12．(8分)某同学利用如图所示的斜槽轨道和两个由相同材料制成、表面粗糙程度相同的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验,斜槽轨道由倾斜轨道和平直轨道组成,两部分间由一段圆弧平滑连接,在平直轨道上一侧固定有刻度尺,其操作步骤如下: ①将斜槽轨道放置在水平桌面上; ②用天平测得A、B两个滑块的质量分别为m1、m2; ③不放滑块B,使滑块A从倾斜轨道顶端P点由静止释放,滑块A最终静止在平直轨道上,记下滑块A静止时其右侧面对应的刻度x1; ④把滑块B放在平直轨道上,记下其左侧面对应的刻度x0; ⑤让滑块A仍从倾斜轨道顶端P点由静止释放,滑块A与滑块B发生碰撞后最终均静止在平直轨道上,记下最终滑块B静止时其左侧面对应的刻度x2、滑块A静止时其右侧面对应的刻度x3。 (1)实验中,必须满足的条件是　　　　。  A.倾斜轨道必须光滑 B.平直轨道必须水平 C.滑块A的质量应等于滑块B的质量 D.同一组实验中,滑块A静止释放的位置要相同 (2)实验中滑块A碰撞前的速度大小v0与　　　　成正比。  A.x1　　　　B.x1-x0　　　　C.(x1-x0)2　　　　D. (3)若关系式m1=　　　　　　　　　成立,则可得出结论:滑块A、B碰撞过程中动量守恒。若要进一步验证滑块A、B的碰撞是否为弹性碰撞,则应满足的关系式为:　　　　　　　　　　　　　。(均用给定的物理量符号表示)  四、计算题(本题共3小题，共42分。解答要有必要文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分) 13.(12分)如图所示,质量M=8.0 kg的物块A放置在水平地面上,其上表面为光滑斜面,斜面长L=1 m,与水平方向的夹角θ=37°。质量m=4.0 kg的小物块B从斜面顶端由静止沿斜面下滑,A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为μ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 (1)求物块B在斜面上运动的时间t; (2)B在斜面顶端时,给A、B相同的水平初速度,此后A、B恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动,求A与地面间的动摩擦因数μ; (3)B沿斜面下滑,此时对A施加水平向右的推力F,A、B在水平方向的加速度相同,B相对A做匀速直线运动,求B下滑到底端的过程中推力F做的功W。 14.(12分)在一次模拟训练中,质量为1.2 kg的微型导弹在0.01 s时间内发生第一次爆炸,向下高速喷出少量高压气体(此过程导弹位移可以忽略),然后被竖直发射到距地面h=80 m的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸,爆炸过程中释放的能量有40%转化为机械能,导弹被炸成两部分,其中质量为m1=0.8 kg的部分以v1=600 m/s的速度水平飞出,不计空气阻力和火药的质量。求: (1)第一次火药爆炸过程中高压气体对导弹平均作用力大小; (2)第二次火药爆炸后两部分导弹落地点之间的距离; (3)第二次火药爆炸中释放的能量。 15.(18分)如图所示,光滑水平面上有一质量M=1.98 kg的小车,小车上表面有一半径为R=1 m的光滑圆弧轨道,与水平轨道在B点相切,B点右侧粗糙,小车的最右端D点竖直固定轻质弹簧片CD,B、D之间距离为0.3 m,一个质量m=2 kg的小球置于车的B点,车与小球均处于静止状态,有一质量m0=20 g的子弹,以速度v0=800 m/s击中小车并停留在车中,设子弹击中小车的过程时间极短,已知小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,小球与弹簧片碰撞时无机械能损失。求: (1)子弹击中小车后的瞬间,小车的速度大小; (2)小球再次返回圆弧轨道最低点时,小球的速度大小; (3)小球最终相对于B点的距离。 参考答案 1.B 2.C 3.D 4.B 5.B 6.C　 7.BD 8.AC　9.BC 10.CD　 11.　(1)gh2=(2分)　(2)C(2分)　(3)B(2分) 12. (1)D(2分)　(2)D(2分)　(3)m1+m2(2分)　m1(x1-x0)=m1(x3-x0)+m2(x2-x0)(2分) 13.答案　(1) s　(2)0.75　(3)75 J 解析　(1)设物块B沿斜面下滑的加速度为a1,由牛顿第二定律得 mg sin θ=ma1 (1分) 沿斜面向下运动的位移 L=a1t2 (1分) 代入数据解得 t= s(1分) (2)设A、B一起运动的加速度大小为a2,对B受力分析,如图所示 由几何关系可知mg tan θ=ma2 (1分) 对整体受力分析,可知 μ(m+M)g=(m+M)a2 (1分) 代入数据解得 μ=0.75 (1分) (3)设对A施加水平向右的推力F前,B沿斜面下滑的时间为t1,获得的速度为v,对A施加水平向右的推力F后,B相对于A匀速下滑到斜面底端所用的时间为t2,则 =a1 (1分) v=a1t1 (1分) B相对于A匀速下滑,则B在竖直方向做匀速直线运动, sin θ=v sin θ·t2 (1分) A、B的加速度大小为a3=a2=g tan θ 对整体受力分析可知 F-μ(M+m)g=(M+m)a3 (1分) A的位移 x=a3 (1分) 推力做的功 W=Fx=75 J(1分) 14.(1)第一次火药爆炸后,设导弹的速度为v,则有v2=2gh 解得v=40 m/s 第一次火药爆炸过程对导弹有(F-mg)t=mv-0　 解得高压气体对导弹平均作用力大小为F=4 812 N　 (2)第二次爆炸,水平方向动量守恒,有m1v1-(m-m1)v2=0　 解得v2=1 200 m/s　 所以另一部分导弹的速度大小为1 200 m/s,两部分速度方向相反; 两部分下落的时间相等,由h=gt2　 解得t=4 s　 所以两部分导弹落地点间距离为x=(v1+v2)t=7 200 m　 (3)第二次火药爆炸中释放的能量为E=　 解得E=1 080 kJ=1.08×106 J　 15.(1)取向右为正方向,子弹打小车过程,由动量守恒,有m0v0=(m0+M)v 解得v=8 m/s　　 (2)子弹、小车和小球构成的系统水平方向动量守恒,有 (m0+M)v=(m0+M)v1+mv2　 子弹、小车和小球构成的系统机械能守恒,有 (m0+M)v2=(m0+M)+m　 联立可得v1=0,v2=8 m/s (3)最终状态是子弹、小车和小球三者共速,有 (m0+M)v=(m0+m+M)v3　 损失的机械能为(m0+M)v2-(m0+m+M)=μmgs　 联立可得s=3.2 m　 所以小球最终相对于B点的距离是x=s-0.3×10 m=0.2 m 答案第6页，总6页 高一物理期末考前模拟　　　第 1页总 1页 学科网（北京）股份有限公司 $$