湖北省部分省级示范高中2024-2025学年高一下学期期末物理考试试卷

湖北省部分省级示范高中 2024～2025学年下学期高一期末测试 物理试卷参考答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C C B D D AC CD BD 二、非选择题 11.（10分）每空 2分 (1) 0.5s；(2) t hv 2 ， 22 2 1       t hmmgh ；(3)1.20 2.304或 2.30 12.（8分）(1)B（2分）；(2) k b2 （3分）(3) mg k m  24 （3分） 13．(12分)【答案】(1) sN 44 ；(2) sm /4 ；(3) J40 ； 【解析】(1)根据 F-t图像的面积等于 F的冲量可知， 碰撞过程中 F的冲量大小为 sNIF  44 ； ① (2)头锤落到气囊上表面时的速度大小为 2 2 10 1.8m/s 6m/sv gH     ② 向上为正方向，碰撞过程由动量定理 ' ( )FI Mgt Mv Mv    ③ 解得 smv /4 ④ (3)碰撞过程中系统损失的机械能为 2 2 1 vMMgHE  ⑤ 解得 JE 40 ⑥ 给分参考：①②③④⑤⑥各 2分，共 12分； 14．(14分)【答案】(1)T = 2t0， 2 2 0  gtL  ；(2) g FFm 3 2 12  或 g FFm 3 2 21  ； 【解析】(1)根据图甲、图乙可知，从 A位置开始，经过 t0到达 C，再经过 t0回到 A，完成 一次周期性振动，故周期 T = 2t0， ① 根据单摆的周期公式 g LT 2 ， ② 解得摆长 2 2 0  gtL  ； ③ (2)当摆球在 A点或者 C点时， cos1 mgF  ④ 当摆球在 B点时， L mvmgF 2 2  ⑤ 摆球从 A点到 B点，根据动能定理，   2 2 1cos1 mvmgL   ⑥ 解得 g FFm 3 2 12  或 g FFm 3 2 21  ； ⑦ 给分参考：①②③④⑤⑥⑦各 2分，共 14分； 15．(16分)【答案】(1) 5 8 1 gRv  ， 102 gRv  (2) mgRE pm 45 32  (3) g RT 10 2 3  【解析】（1）(4分)小球 A下滑到圆弧轨道最低点过程中，小球 A与滑块 C组成的系统水 平方向动量守恒，有 21 40 mvmv  ① 又根据机械能守恒定律有 2 2 2 1 42 1 2 1 mvmvmgR  ② 两式联立得， 5 8 1 gRv  ， 102 gRv  ③ （2）(6分)小球 A与小球 B发生弹性碰撞，设碰后的速度分别为 3v 和 4v ，根据动量守恒和 机械能守恒有 431 2mvmvmv  ， ④ 2 4 2 3 2 1 22 1 2 1 2 1 mvmvmv  ⑤ 解得 5 2 3 2 3 gRv  ， 5 2 3 4 4 gRv  小球 A与小球 B碰后，小球 B与弹簧组成的系统机械能守恒，得弹簧弹性势能的最大值为， 2 422 1 mvE pm  ，解得 mgRE pm 45 32  ⑥ （3）(4分)小球 A下滑到圆弧轨道最低点过程中，设小球 A水平方向的位移和滑块 C的位 移分别为 1x 和 2x ，则 Rxx  21 ， ⑦ 根据水平方向动量守恒有 04 21  mvmv ⑧ 即 21 4xx  ，解得 Rx 5 4 1  ， Rx 5 1 2  小球 A第一次下滑到圆弧轨道最低点到与小球 B发生碰撞所用时间设为 1t ，则， g R v xt 401 2 1  ，从小球 A与小球 B碰后到小球 B再一次回到 K点所用时间设为 2 t ，由 于速度大小相等方向相反，经过半个周期，则 Tt 2 1 2  ，根据题意 A要追上 C，则   221223 xttvtv  ⑨ 联立解得 g RT 10 2 3  ⑩ 给分参考：①②各 1分，③2分，共 4分；④⑤⑥各 2分，共 6分；⑦⑧⑨各 2分，⑩1分 共 7分；整题共 17分 湖北省部分省级示范高中20242025学年下学期期末测试 高 一物理试卷 命题人：武汉市第十二中学艾青苋审题人：武汉市经开区第一中学洪丹丹 考试时间：2025年6月26日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写 在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸 和答题卡上的非答题区域均无效。 4,考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选 对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.伞兵一般会在400m-1000m高度处进行训练和操作，2008年5月14日，为了勘察地震灾情 和打开救灾通道，中国人民解放军15名空降兵在无气象资料、无指挥引导、无地面标识的“三无 条件”下，毅然从4999米的高空跳下。设在最后接近地面阶段为匀速下降，此过程中，伞兵状态 的变化情况是() A.重力做正功，重力势能增加 B.阻力做负功，机械能减少 C.速率不变，机械能增大 D.合外力做功为零，机械能不变 2.我国神话故事中齐天大圣在天空中来去自如，现在人类穿上涡喷飞翼飞行器（简称飞行器） 也能像孙悟空一样，在高空中完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作。飞行器主要由微型喷 气发动机和操纵系统组成，下列说法正确的是() A.某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量一定不为零 B.飞行器在下降过程中，其动量一定越来越大 C.任意时间内燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量相同 D.某次快速喷气过程中，喷出的气体获得的动量和人（包括飞行器）获得的动量相同 高一物理试卷第1页共8页 3.如图所示，在光滑水平地面上有两个大小相同的小球A和B,质量分别为m4、mg,小球B 通过长为L的细绳竖直静止悬挂且对地面恰好无压力，小球A获得水平向右的初速度后，与B 发生弹性碰撞，碰后小球A静止，小球B在竖直面内做小幅度（细绳偏离竖直方向的夹角小于 5)振动。已知细绳不可伸长且长度远大于小球直径，不计空气阻力，则下列说法正确的是() L 777777777777717777777777777 A.m4一定小于mB B.m,一定大于mB C.细绳越长，小球B振动得越慢 D.ma越大，小球B振动得越慢 4.如图所示，在光滑的水平面上，物体A放在长为1的木板B的右端，现用水平力F向右拉木 板。若物体A相对木板B滑动，当B前进x时，物体A从木板B左端滑下。己知A、B间的滑 动摩擦力大小为F,滑动摩擦力分别对A、B做功为W加W1,若物体A相对木板B没有滑 动，己知当B前进x时，物体A受到的静摩擦力大小为F/,静摩擦力分别对A、B做功为 WA2WB2,则（） B A.Wm=F(x-I八Wa=Fx B.W=Fx、WB2=Fx C.这一对滑动摩擦力做功的总和为一F1 D.这一对静摩擦力做功的总和为一FI 5,我国某些地区的人们用手抛撒谷粒进行水稻播种，如图（α）所示。在某次抛撒的过程中，有 两颗质量相同的谷粒1、谷粒2同时从O点抛出，初速度分别为、2，其中，方向水平，2 方向斜向上，它们的运动轨迹在同一竖直平面内且相交于P点，如图(b)所示。已知空气阻力 可忽略，以0点所在水平面为零势能面，则() 高一物理试卷第2页共8页 谷粒2 h谷粒1 图(a 图b) A.谷粒2在其轨迹最高点的机械能大小为mgh B.谷粒2在其轨迹最高点的机械能大小为m吗 C.两粒谷子到达P点时重力的瞬时功率P、P的大小关系为P1>P D.两粒谷子到达P点时重力的瞬时功率P、P2的大小关系为P=P 6.如图甲所示，长度L=2的木板在光滑水平面上，木板上表面粗糙。一个与木板质量相等的 滑块以水平速度%=4/s从左端滑上木板。滑块与木板间的动摩擦因数随滑块距木板左端距离 x的变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2,滑块看做质点，则() 甲 乙 A.若木板固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足<02： B.若木板固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足山<0.4： C.若木板不固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足2<0.2。 D.若木板不固定，要使滑块能从木板右端滑出，求最大值应满足2<0.4。 7.轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱 子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小 球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度 系数为k,箱子和小球的质量均为m,重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性 限度内，下列说法正确的是() 高一物理试卷第3页共8页 A.箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为3g B.箱子落地后，弹簧弹力的最大值为2mg C.箱子落地后，小球运动的最大速度为g1y 2m 77777777777777777777 D.箱子与地面碰撞损失的机械能为2mgh- 2m2g2 8.上海慧眼”，是上海中心大厦的阻尼器，安装在大厦的126层，强风来袭，摩天大楼会晃动， 该阻尼器可以削减高层晃动，帮助超高层建筑保持楼体稳定和安全。假设该阻尼器沿水平方向做 阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是() AAAaa. A.阻尼振动振幅会越来越小，但周期不变 B.上海慧眼通过和中心大厦发生共振来保持楼梯稳定 C.t=18s时，位移为正，加速度沿x轴负方向 D.t=16s时，斜率为正，沿x轴负方向运动 9。若火箭竖直向上发射的初级阶段做如下假设：重力加速g不变，空气阻力忽略不计，火箭的 质量m保持不变，加速度α与速度倒数二的关系图像如图所示。已知图像的横轴截距为b,斜率 为k,下列说法正确的是() A.火箭以恒定加速度启动 B.火箭的最小速度为 b C.火箭以恒定的功率mk启动 D.图像的纵轴截距为一g 高一物理试卷第4页共8页 10.中国某新型连续旋转爆震发动机(CDE)测试中，飞行器总质量（含燃料）为M,设每次爆震 瞬间喷出气体质量均为△m,喷气速度均为V(相对地面)，喷气方向始终与飞行器运动方向相反。 假设飞行器最初在空中静止，相继进行多次爆震（喷气时间极短，忽略重力与阻力）。.下列说法正 确的是() A,由于在太空中没有空气提供反作用力，所以该飞行器无法在太空环境中爆震加速 B.每次喷气后，飞行器（含剩余燃料）动量增量大小相同 C.每次喷气后，飞行器（含剩余燃料）速度增量大小相同 11△7my D.经过n次喷气后，飞行器速度为 M-n△m 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11.(10分)某学校物理兴趣小组利用安装有“phyphox'”应用的智能手机验证机械能守恒定律和动 量守恒定律，验证机械能守恒定律小组的实验装置如图甲所示。主要器材包括：水平固定的钢尺、 质量为m的铁球、刻度尺。实验步骤如下： 振幅(d)个 手机 -20.0 -30.0 40.0 1.551.802.052.30 时间(S) 图 图乙 (1)迅速敲击钢尺侧面，使铁球由静止开始下落。传感器记录的声音振幅一时间曲线如图乙，前 两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻，测得铁球下落时间1=。 (2)若铁球下落高度为h,下落时间为，根据平均速度公式可得铁球落地前瞬间速度为，若 下落过程机械能守恒，则应满足的等式为 (结果均用题目给定的物理量符号m、g、h、1 表示，其中g为重力加速度，写出原始公式，不要变形)。 (3)已知铁球质量m=0.2kg,一个同学计算出上述下落过程中重力势能的减少量△E。=2.40J, 请你通过△E。计算出小球下落的高度为 m,动能的增加量△E,= (g=10m/s2),则在误差允许范围内，铁球在下落过程中机械能守恒。 高一物理试卷第5页共8页 12.(7分)某同学将摆线上端固定在铁架台上（如图甲），测得摆线长度为L,小铁球质量为m, 将一片状磁铁放在小铁球的正下方，对小铁球的作用力可认为是竖直向下的恒力F(大小未知)。 将小铁球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，测出单摆的周期T,改变摆线长度L,多次 操作得出多组T、L数据。根据数据作出T2一L图像（如图乙），图像斜率为k,纵截距为-b。已 知当地重力加速度为g。 小铁球 磁铁 (1)(2分)图像不过原点的原因是() A,小铁球受到磁场力作用 B.把小球直径当作半径计入摆长 C.未把小球半径计入摆长 (2)2分)由图乙可知，小球直径为 (用字母k,b表示)： (3)3分)小铁球受到的磁场力大小为 (用字母k,m、g、π表示)。 13.(12分)安全气囊是汽车重要的被动安全装备，国产新能源车发展越来越迅速，而气囊数目也 远高于燃油车，部分高级车型气囊和气帘共有24个，在保护头部安全方面起到了重要作用。如 图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=1.8m处由 静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直向上的 作用力大小F随时间t的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。己知头锤质量M=4kg, 重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。 高一物理试卷第6页共8页 FN 头锤○ 880 H 安全气囊 试验台日 0.1t/s 甲 乙 (1)2分)碰撞过程中F的冲量大小： (2)(6分)碰撞结束后头锤反弹的速度大小： (3)(4分)碰撞过程中系统损失的机械能。 14.(14分)如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，摆角 为0(K5°)。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间1变化的曲线，最小值为F、最大值为 F2,表图中1=0为摆球从A点开始运动的时刻，重力加速度为g。 (1)(6分)求单摆的振动周期T和摆长L(用π、g、o表示)： (2)(8分)求摆球的质量m(用F1、F2、g表示)。 F 00 B 甲 高一物理试卷第7页共8页 15.(17分)2024年巴黎奥运会上，滑板运动分为街式和碗池两个小项，碗池比赛在类似腕形的 赛道上进行，赛道包含几种不同的元素，比如斜坡、U形池和泵道。如图所示为室内碗池比赛训 练时的简化示意图，一根轻质弹簧左端固定，右端与静置在光滑水平面上K点的小球B相连， 弹簧处于原长。小球B的右侧静置着一滑块C,其上表面是半径为R的二光滑圆弧轨道，滑块 C的最低点恰与K点重合。现将一质量为m的小球A从圆弧最高点由静止释放，小球A沿轨道 滑下后，在水平面上与小球B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知小球B为2m、滑块C的 质量为4m,小球A、B均可视为质点，重力加速度为g,求： (1)(4分)小球A下滑到圆弧轨道最低点时，小球A的速度、滑块C的速度2的大小： (2)(6分)弹簧弹性势能的最大值： (3)(7分)若当小球B再一次回到K点时，小球A恰好第一次返回滑块C的最低点，求B做 简谐运动的周期。 A WWM® K 高一物理试卷第8页共8页