精品解析：辽宁省鞍山市2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

2024—2025学年度下学期期中考试 高一物理B 时间：75分钟 满分：100分 考试范围：必修二第七、第八章，选一第一章 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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列物理量的负值可以表示大小的是（　　） A 冲量 B. 功 C. 重力势能 D. 动量 2. 质量为m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一半径为R、密度均匀的球体，在距球心2R处有一质点。若以球心O为中心挖去一个半径为的球体，则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的（　　） A. B. C. D. 4. 长为、质量为的小船停在静水中，质量为的人从静止开始从船头走到船尾。已知人与小船的质量之比为，不计水的阻力，则船和人对地面位移的大小分别为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一个质量为1kg的物块在水平向右的力F的作用下沿粗糙水平面向右做直线运动，拉力随时间变化的关系如图所示，规定向右为正，t=0时刻物体的速度物块与水平面之间的动摩擦因数为0.6，重力加速度g取。下列选项正确的是（　　） A. 0~2s内摩擦力冲量为6N·s B. 0~2s时间内，拉力F冲量为20N·s C. 时刻，物体的速度大小为3m/s D. 0~2s时间内，合力对物体做的功为22.5J 6. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星。已知地球自转周期为，B的运行周期为，则以下判断正确的是（　　） A. 卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度 B. A、B的线速度大小关系为 C. 周期大小关系为 D. B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，经过时间，B、C相距最远 7. 如图所示，质量为的带有光滑圆弧轨道的小车静置于光滑水平面上，一质量也为的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则（　　） A. 此过程小球对小车做的功为 B. 此过程小车受到的总冲量为 C. 小球在弧形槽上升的最大高度为 D. 小球和小车的末速度分别为和 8. 如图所示，两位小朋友在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。其中一位将弹珠甲对着另一位脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（　　） A. 若碰后甲反弹，则甲的质量一定小于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能大于乙的速率 9. 2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。并且我国计划在2025~2030年间先后发射“天问二号”和“天问三号”，对火星实施探测和采样返回任务。已知火星的质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. 火星密度与地球密度之比约5∶4 B. 火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为2∶5 C. 火星的近地卫星绕行周期与地球的近地卫星绕行周期之比约为5∶4 D. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为 10. 如图甲所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。则（　　） A. v0=12m/s B. 传送带的倾角满足sinθ=0.5 C. 小物块与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5 D. 第2s内小物块与传送带之间因摩擦产生的热量是4J 二、实验题（共14分，每空2分） 11. 用如图甲所示的装置，来完成“验证动量守恒定律”的实验。 （1）实验中需要满足的条件及实验现象，下列说法错误的是 。 A. 斜槽轨道的末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C 小球1 每次必须从同一高度由静止释放 D. 两球质量应满足 m1>m2 E. 两球半径应满足 （2）图中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有 。（选填选项前的字母） 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. 两球相碰后的平抛射程、 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式___________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后动量守恒。 12. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源频率为50Hz。已知，。则（结果均保留两位有效数字）： （1）在纸带上打下计数点5时的速度________m/s； （2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量________J，系统重力势能的减少量________J；在误差允许的范围内，，则系统的机械能守恒。（g取） （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 D. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 三、解答题（（本题共3小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 质量为5g的子弹以300m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500g的木块，设子弹穿过木块后的速度为100m/s，重力加速度取10m/s2，则： （1）求子弹穿过木块后的瞬间，木块获得的速度大小； （2）若子弹射穿木块时间，求子弹对木块的平均冲击力大小； （3）求木块上升的最大高度（不高于悬点）。 14. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做功。 15. 竖直平面内有一半径为1m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC，O为圆心，半径OA水平，B为轨道的最低点。倾角为37°的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为0.1kg的小滑块从A点由静止释放，沿圆轨道滑至C点，再经0.6s运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）滑块到达B点时对轨道的压力大小； （2）E与C之间的距离； （3）滑块在整个运动过程中通过CD段的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度下学期期中考试 高一物理B 时间：75分钟 满分：100分 考试范围：必修二第七、第八章，选一第一章 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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列物理量的负值可以表示大小的是（　　） A. 冲量 B. 功 C. 重力势能 D. 动量 【答案】C 【解析】 【详解】A D．冲量和动量都是矢量，矢量的正负号表示方向，而非大小，故AD错误； B．功是标量，但正负号不表示大小，功的正负号表示力的性质：正功表示“动力做功”，力对物体起推动作用；负功表示“阻力做功”，力对物体起阻碍作用。故B错误； C．重力势能是标量，正负号表示大小。若物体在零势能面的上方，重力势能为正值；若物体在零势能面的下方，重力势能为负值。正值时的重力势能大于负值时的重力势能，故C正确。 故选C。 2. 质量为m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由力做功公式可知W=Fx，则F-x图象中，图象与坐标轴围成的面积表示力F所做的功，由图象可知，C图象中围成的面积最大，所以C中合外力做功最多，故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 如图所示，一半径为R、密度均匀的球体，在距球心2R处有一质点。若以球心O为中心挖去一个半径为的球体，则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设球体的密度为，则球体的质量为 被挖去的小球体的质量为 可知完整球体对质点的万有引力大小为 被挖去的小球体对质点的万有引力大小为 则剩余部分对质点的万有引力大小为 可知剩余部分对该质点的万有引力变为原来的。 故选B。 4. 长为、质量为的小船停在静水中，质量为的人从静止开始从船头走到船尾。已知人与小船的质量之比为，不计水的阻力，则船和人对地面位移的大小分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】不计水的阻力，系统在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒。人从船头走到船尾，设人对地面的位移为，船对地面的位移为，且 设人的质量为，船的质量为，根据动量守恒定律 由于运动时间相同，根据 则 即 又已知 联立求解，解得 故选D。 5. 如图所示，一个质量为1kg的物块在水平向右的力F的作用下沿粗糙水平面向右做直线运动，拉力随时间变化的关系如图所示，规定向右为正，t=0时刻物体的速度物块与水平面之间的动摩擦因数为0.6，重力加速度g取。下列选项正确的是（　　） A. 0~2s内摩擦力冲量为6N·s B. 0~2s时间内，拉力F冲量为20N·s C. 时刻，物体的速度大小为3m/s D. 0~2s时间内，合力对物体做的功为22.5J 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦力对物块的冲量为 A错误； B．图像中，拉力与时间围成面积表示拉力的冲量，则拉力的冲量 B错误； C．由动量定理 由于物体的初速度为 解得 C错误； D．根据动能定理，合力做的功等于动能的变化，有 D正确。 故选D。 6. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星。已知地球自转周期为，B的运行周期为，则以下判断正确的是（　　） A. 卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度 B. A、B的线速度大小关系为 C. 周期大小关系为 D. B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，经过时间，B、C相距最远 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 解得 可知，轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，其轨道半径最小，可知，卫星C的运行速度大小小于地球的第一宇宙速度，故A错误； B．结合上述可知，B的线速度大于C的线速度，同步卫星与地球自转角速度相等，根据 可知，C的线速度大于A的线速度，则有 故B错误； C．根据 解得 可知，C的周期大于B的周期，又由于同步卫星的周期等于地球自转周期，则有 故C错误； D．B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，则B、C第一次相距最远时有 解得 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为的带有光滑圆弧轨道的小车静置于光滑水平面上，一质量也为的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则（　　） A. 此过程小球对小车做的功为 B. 此过程小车受到的总冲量为 C. 小球在弧形槽上升的最大高度为 D. 小球和小车的末速度分别为和 【答案】A 【解析】 【详解】AD．设小球返回小车的左端时小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取水平向右为正方向，整个过程中根据系统水平方向动量守恒得 由系统机械能守恒得 解得， 对小车，根据动能定理得此过程小球对小车做的功 故A正确，D错误； B．根据动量定理得此过程小车受到的总冲量为 故B错误； C．当小球与小车的速度相等时，小球在弧形槽上升到最大高度，设最大高度为h，共同速度为v，根据系统水平方向动量守恒得 由系统机械能守恒得 解得 故C错误。 故选A。 8. 如图所示，两位小朋友在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。其中一位将弹珠甲对着另一位脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（　　） A. 若碰后甲反弹，则甲的质量一定小于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能大于乙的速率 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设弹珠甲的质量为，初速度为，碰后速度为；弹珠乙的质量为，初速度为 0，碰后速度为 。甲、乙两弹珠发生弹性正碰，满足动量守恒 动能守恒 解得 设碰前的速度方向为正方向，若碰后甲反弹，则，所以，A正确； BD．由上述分析，甲球碰后的速度大小为，假设远小于时，甲球碰后的速度大小趋近于，不会达到，乙的速度大小趋近于0，此种情况下甲球的速率大于乙球，B错误，D正确； C．假设乙碰后的速度为，则 解得 质量不可能为负值，假设不成立，C错误。 故选AD。 9. 2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。并且我国计划在2025~2030年间先后发射“天问二号”和“天问三号”，对火星实施探测和采样返回任务。已知火星的质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. 火星密度与地球密度之比约为5∶4 B. 火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为2∶5 C. 火星的近地卫星绕行周期与地球的近地卫星绕行周期之比约为5∶4 D. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 所以 故A错误； B．根据 得 所以 故B正确； C．根据 得 所以 故C错误； D．根据 得 所以 故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，倾角为θ足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。则（　　） A. v0=12m/s B. 传送带的倾角满足sinθ=0.5 C. 小物块与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5 D. 第2s内小物块与传送带之间因摩擦产生的热量是4J 【答案】CD 【解析】 【详解】BC．初始阶段，物块速度小于传送带速度，相对传送带向上滑动，摩擦力与相对运动方向相反，沿斜面向下，根据牛顿第二定律可得 结合图像可得 物块速度等于传送带速度后，相对传递带有向下滑动的趋势，所以受到沿斜面向上的摩擦力，根据牛顿第二定律可得 结合图像可得 联立可得， 故B错误，C正确； A．1s时二者共速，所以 故A错误； D．第2s内小物块与传送带之间因摩擦产生的热量为 故D正确 故选CD。 二、实验题（共14分，每空2分） 11. 用如图甲所示的装置，来完成“验证动量守恒定律”的实验。 （1）实验中需要满足的条件及实验现象，下列说法错误的是 。 A. 斜槽轨道的末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球1 每次必须从同一高度由静止释放 D. 两球质量应满足 m1>m2 E. 两球半径应满足 （2）图中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有 。（选填选项前的字母） 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. 两球相碰后的平抛射程、 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式___________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后动量守恒。 【答案】（1）B （2）AD （3） 【解析】 【详解】（1 ）[1]A．斜槽轨道的末端切线必须水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； BC．斜槽轨道不必须光滑，实验中只需小球1 每次必须从同一高度由静止释放即可，故B错误，与题意相符，故C正确； D．为了避免碰后小球1反弹，两球质量应满足 m1>m2，故D正确； E．为了保证两球对心碰撞，两球半径应满足 ，故E正确； 本题选错误的故选B。 （ 2）[2]碰撞过程，系统动量守恒，可得 依题意，两球碰撞前后速度，均可由平抛运动规律得出 又 联立，解得 由此可知，实验中还需要测量物理量有入射小球和被碰小球的质量、，和两球相碰后的平抛射程、。 故选AD。 （ 3）[3]根据上面分析可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后动量守恒。 12. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源频率为50Hz。已知，。则（结果均保留两位有效数字）： （1）在纸带上打下计数点5时的速度________m/s； （2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量________J，系统重力势能的减少量________J；在误差允许的范围内，，则系统的机械能守恒。（g取） （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 D. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）D 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知纸带上相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打下计数点5时的速度 【小问2详解】 [1]打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减少量 【小问3详解】 AB．重物的速度要通过纸带上的点迹来计算，而不是用运动学的公式来计算，故AB错误； C．实验中出现的重力势能的减少量大于动能的增加量，这是系统误差造成的，并不是没有采用多次实验取平均值的方法，故C错误； D．实验中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，克服阻力做功会消耗一部分机械能，所以重力势能的减少量会大于动能的增加量，故D正确。 故选D。 三、解答题（（本题共3小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 质量为5g的子弹以300m/s的速度水平射向被悬挂着质量为500g的木块，设子弹穿过木块后的速度为100m/s，重力加速度取10m/s2，则： （1）求子弹穿过木块后的瞬间，木块获得的速度大小； （2）若子弹射穿木块的时间，求子弹对木块的平均冲击力大小； （3）求木块上升的最大高度（不高于悬点）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设子弹穿过木块后的瞬间子弹的速度大小为，木块的速度大小为，子弹穿过木块过程中，对于子弹与木块组成的系统由动量守恒定律得 求得 【小问2详解】 子弹穿过木块过程中，对木块由动量定理得 求得 【小问3详解】 子弹射穿木块后，子弹上升到最高点过程中，由机械能守恒定律得 求得 14. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 【答案】（1）720N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 可得该车在运动过程中所受阻力大小为 （2）根据图像可知，匀加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 可得该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 （3）内汽车匀加速运动的位移为 牵引力做的功为 变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为 则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功 15. 竖直平面内有一半径为1m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC，O为圆心，半径OA水平，B为轨道的最低点。倾角为37°的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为0.1kg的小滑块从A点由静止释放，沿圆轨道滑至C点，再经0.6s运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）滑块到达B点时对轨道的压力大小； （2）E与C之间的距离； （3）滑块在整个运动过程中通过CD段的总路程。 【答案】（1）3N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块从A到B的过程，由机械能守恒定律可得 在B点，根据牛顿第二定律及向心力公式可得 联立求得 根据牛顿第三定律，滑块到达B点时对轨道的压力大小为3N。 【小问2详解】 （2）对滑块从A到C的过程，根据机械能守恒定律可得 滑块从C开始上滑过程，根据牛顿第二定律可得 故滑块从C开始上滑至最高点过程的时间 上滑最大距离 因 故滑块在0.6s内，先沿直轨道从C开始上滑至最高点后又继续下滑0.2s， 下滑过程加速度 位移 故E点距离C点 【小问3详解】 因圆弧轨道光滑，故滑块最终在过C点的水平线下方圆弧轨道上往返。 则对滑块运动的全过程，根据动能定理可得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$