安徽省六安第一中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题

六安一中2025年春学期高一年级期末考试 物理试卷 时间：75分钟 分值：100分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．下列物理量是标量的是（ ） A．功 B．线速度 C．冲量 D. 动量 2. 如图是春晚上转手绢的机器人，其手绢上有P、Q两点，圆心为O，OQ=OP，手绢做匀速圆周运动，则（　　） A．P、Q线速度之比为 B．P、Q角速度之比为 C．P、Q向心加速度之比为 D．P点所受合外力不一定指向O 3. 如图为卫星运行轨道变化示意图，飞船先进入近地圆轨道①以第一宇宙速度做匀速圆周运动，再经椭圆轨道②，最终进入圆轨道③，设飞船在轨道①②③运行的周期分别为、、，轨道②分别与轨道①、③相切于P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A． B．飞船在轨道②上运行经过Q时，需要加速才能进入轨道③ C．飞船在轨道②上稳定运行后，经过P点的速度小于第一宇宙速度 D．飞船在轨道②上稳定运行后，从P点到Q点机械能不断增大 4. 现要使用一轻绳将一物体提高10m，下列情况中拉力所做的功最小的是（ ） A．以5m/s的速度匀速提升 B．以10m/s的速度匀速提升 C．物体以10m/s的初速度匀减速上升10m，速度减小到5m/s D．将物体由静止开始匀加速提升10m，速度增加到5m/s 5. 如图所示，O为弹簧振子的平衡位置，t = 0时刻把小球向左拉到某位置静止释放。以水平向右为正方向，下列图像中（x表球相对O点的位移、v表球的速度、F表球所受回复力、a表球的加速度、t表时间等物理量变化的关系）可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．某星球的半径约为地球半径的10倍，同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍，不考虑自转的影响，则该星球质量约为地球质量的（　　） A．100倍 B．300倍 C．10倍 D．30倍 7. 用一轻弹簧把质量为m和M的甲、乙两块木板连接起来，一起竖直放在地面上。 试问，对甲木板必须施加多大的压力F，才能在F突然撤去后使甲弹起，并能让乙恰好离开地面（弹簧的劲度系数为k）（ ） A. mg B．(M-m)g C．(M+m)g D． 8．如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为m的4节车厢组成，其中1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为。1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，不计其他阻力，忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为（　　） A． B． C． D． 二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，轻杆的一端与小球相连，另一端可绕过O点的水平轴转动，杆长为0.5 m，小球质量为3 kg。现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a的速度为4 m/s，通过轨道最高点的速度为2 m/s，重力加速度取10 m/s，则小球通过最低点和最高点时对轻杆作用力的情况是（　　） A．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为 B．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为 C．在b处为压力，方向竖直向下，大小为 D．在b处为拉力，方向竖直向上，大小为 10. 如图所示，光滑水平地面上静置一质量为M的斜劈，斜劈竖直高度为h、水平方向宽为L，一质量为m的小球从斜劈的斜面上由静止释放，释放时小球到斜面底端的水平距离设为l，小球滑至斜面底端时相对于地面的水平位移设为x。改变释放时小球与斜面底端的水平距离l，得到小球的水平位移x和l的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g，小球可视为质点，斜面底端有一小段圆弧（图中未画出），且圆弧与水平地面相切，可使小球滑离斜劈时的速度方向水平。关于小球下滑的过程，下列说法中正确的是（　　） A．小球与斜劈组成的系统动量不守恒 B．斜劈对小球做正功 C．斜劈与小球的质量之比 D．当时，小球与斜劈分离时的速度大小为 三．实验题（共2小题，每空2分，满分16分。请按要求作答） 11．为了探究碰撞过程中的守恒量，某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为的小球从凹形槽顶端由静止滑下，经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为的小球静止放在凹形槽末端O点，让小球仍从凹形槽顶端由静止滑下，与小球碰撞后，两小球落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹，其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为、、，凹形槽顶端与末端的高度差为h，凹形槽末端距地面高度为H，斜面总长度为L。多次重复实验，小球半径很小，可忽略。 （1）有利于减小实验误差的操作是：________。 A．凹形槽尽可能光滑 B．使用半径相同的两个小球 C．多次测量落点位置取平均值 D．保持H不变，增加斜面长度L （2）在实验过程中，若用L表示一次平抛运动对应的落点距离O点的长度，表平抛的初速度，则L正比于 。（用表示） （3）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过程中动量守恒。（用、、、表示） （4）现测量出两个小球质量比，若还测出 ，则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。（用k表示） 12．某实验小组用下图的装置测量当地重力加速度大小。 （1）如图甲所示，实验小组将细绳悬挂点与竖直放置的毫米刻度尺“0”刻度线对齐，用直角三角板辅助测出小球最低点离悬点的距离 ； （2）该实验小组没有找到可以进一步测量小球直径的工具，实验小组进行实验时记录了不同距离L时单摆的周期T，进行数据处理，作出图像。该实验小组作出的图像可能是图乙中的 （选填“①”或“②”），根据题中数据可得出小球的半径为 ； （3）该实验小组根据作出的图像，求出重力加速度 （π取3.14，结果保留三位有效数字）。 四．解答题（共3小题，满分42分=13分+14分+15分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．如图所示，用长为L=0.5m的细线连接一个质量为m=1kg的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向成37°角。忽略空气作用，细绳质量不计且不可伸长，小球视为质点，重力加速度取，，。 （1）求小球圆周运动的向心力的大小（4分） （2）求小球圆周运动的角速度ω的大小（4分） （3）若细绳承受的最大拉力是20N，改变小球速率，使其在水平面做匀速圆周运动，求速率的最大值（5分） 14. 如图所示，足够长的光滑水平地面上静置一辆小车，长L=0.3m、不可伸长的轻质柔软细绳一端固定在车厢顶部，另一端系一质量m=1.98kg的木块（可视为质点），质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中，此后绳与竖直方向的最大夹角，取重力加速度大小。求： （1）子弹射入木块时产生的热量Q；（4分） （2）小车的质量M以及绳与竖直方向夹角为时小车的速度大小；（5分） （3）小车的最大速度的大小。（5分） 15．如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于A点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在A点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长木板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块（视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中点后由静止释放，滑块从A点滑上传送带，并从传送带右端B点离开，恰好沿C点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道，然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示，滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小。 （1）求滑块刚滑上传送带时的速度大小；（5分） （2）若滑块运动至圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力为，且滑块恰好未滑离长木板，求长木板的长度；（5分） （3）若去掉圆弧轨道和长木板，滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞，每次碰撞前后水平方向速度大小不变，且每次反弹的高度是上一次的三分之二，不计空气阻力。求滑块与地面发生n次碰撞后前n次损失的机械能与n的函数关系式。（5分） 六安一中2025年春学期高一年级期末考试 物理试卷参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A A B C D B C B AC AD 11．答案】（1）BC （2） （3） （4） 【详解】 （1）使用半径相同的两个小球，可以保证对心碰撞，减小实验误差，故B符合题意；多次测量可以减小偶然误差，故C符合题意；保持H不变，增加斜面长度L，并不能直接减小实验误差，故D不符合题意。 （2）设斜面的倾角为，小球从斜面顶端平抛落到斜面上，由平抛运动的知识可知，和得即 （3）若碰撞过程动量守恒，则水平方向上的速度，结合（2）中结论，可整理得 （4）若碰撞是弹性的，则有，又有，解得，又有整理可得即 12．【答案】（1）0.9975（0.9973~0.9978均对） （2） ② 0.52 （3）9.86 【详解】 （1） 略 （2） [1]摆球的半径为r，摆长，由单摆周期公式，则有， 图像②可能是该组作出的。[2]由图可知。 （3）根据数学知识可知，对图象斜率，将图②数据代入可求出当地重力加速度。 13．【答案】(1) (2) (3) 【详解】 （1）由牛顿第二定律可知，向心力（3分）代入数据，解得（1分） （2）根据向心力（2分）其中（1分） 联立解得（1分） （3）对小球，水平方向有 （1分） 竖直方向有（1分） 恰好断开时（1分） 其中（1分） 联立解得（1分） 14．【答案】（1）Q = 396J （2）M = 6kg （3） 【详解】 （1） 设子弹射入木块后的速度大小为，由动量定理得（1分），产生的热量为（1分）联立解得（2分） （2）设木块与小车共速时大小为，当木块在最高点时，木块和小车共速。系统在水平方向动量守恒，则有（1分），由能量守恒有（2分）解得（1分），（1分） （3）对小车进行受力分析发现，当木块再次向左回到最低点时，小车速度最大，设此时木块速度为，有动量守恒（2分）；机械能守恒（2分），联立可解（1分） 15【答案】（1） （2） （3） 【详解】 （1）滑块第一次从G到A时与弹簧分离，从A点滑上传送带，对滑块Q由动能定理得（2分），图可知弹力做功（2分），联立得（1分） （2）滑块Q在D点，由牛顿第二定律可知（1分），Q滑上长木板后，以Q和长木板为系统动量守恒，恰好没滑离，则滑到长木板右端时达到共同速度，则有（1分），由能量守恒定律可知（2分），代入数据，联立解得（1分） （3）设BC的竖直高度为h，传送带离地面高为H，则；Q滑上传送带时，则Q在传送带上匀加速运动，加速度大小为a，则；假设滑块Q在传送带上一直匀加速运动到右端离开传送带，到B点时的速度为，有；代入数据得 假设成立，即（1分）从B点离开传送带恰好沿C点切线滑入CD轨道中，可知（1分）滑块与地面发生碰撞前后水平方向速度不变，竖直方向速度减小。所以第一次碰撞后剩下的机械能；第二次碰撞后剩下的机械能；以此类推发生第n次碰撞后剩下的机械能为（1分）发生n次碰撞后前n次滑块总共损失的机械能为 （1分）代入数据得（1分） 4 学科网（北京）股份有限公司 $$