内容正文:
2025年高一下学期物理期末考试试题
一、单选题(每题4分,共24分)
1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 运动员着地速度与水平风力无关
B. 运动员下落时间与水平风力无关
C. 水平风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
D. 水平风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
【答案】B
【解析】
【详解】AC.不论风速大小,运动员竖直方向的分运动不变,则下落时间和竖直方向下落的速度不变,但水平风速越大,水平方向的速度越大,则落地的合速度越大,故AC错误。
BD.运动员同时参与了两个分运动,竖直方向下落的运动和水平方向随风飘的运动,两个分运动同时发生,相互独立,水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动,即落地时间不变,故D错误,B正确;
故选B。
2. 卫星携带一探测器在半径为(为地球半径)的圆轨道上绕地球飞行。在a点,卫星上的辅助动力装置短暂工作,将探测器沿运动方向射出(设辅助动力装置喷出的气体质量可忽略),探测器恰能完全脱离地球的引力,而卫星沿新的椭圆轨道运动,其近地点b距地心的距离为(略小于),则下列说法正确的是( )
A. 卫星在圆轨道上运动的速度大于
B. 在a处的探测器发射速度必须大于
C. 卫星在圆轨道上运动时机械能大于在椭圆轨道上的机械能
D. 正常运行的情况下卫星在两轨道上经过a处时加速度大小不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.是最大环绕速度,轨道越高运行速度越慢,所以卫星在圆轨道上运动的速度小于,故A错误;
B.探测器如果在地面处,则发射速度必须大于才能脱离地球,则在a处更容易脱落,则其发射速度不一定大于,故B错误;
C.卫星在圆轨道上a处减速之后沿着椭圆轨道运动,则在椭圆轨道上的机械能较小,故C正确;
D.根据卫星加速度公式
可知卫星在两个轨道上经过a处时,距离地面的高度相同,故加速度相等,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,在汽车车厢中悬挂一小球,实验表明,当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一稳定角度。若在车厢底板上还有一个照其相对静止的物体,则关于汽车的运动情况和物体的受力情况正确的是( )
A. 汽车一定向右做匀加速运动
B. 汽车一定向左做匀加速运动
C. 只受到重力和底板的支持力作用
D. 除受到重力、底板的支持力作用外,还受到水平向右的摩擦力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析可知
得
方向向右,汽车的加速度和小球加速度相同,汽车可能向右做加速运动或向左做减速运动,故AB错误;
CD.所受合力方向应向右。除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用,故C错误,D正确;
故选D。
4. 如图所示,在轻弹簧的上端放一个质量为m的小球A,将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,重力加速度为g(不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内),则小球B下降h时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对于小球A,根据机械能守恒得
对于小球B,根据机械能守恒得
解得
故选A。
5. 如图所示,水平地面有一个坑,其竖直截面为的抛物线(,单位为),ab沿水平方向,a点横坐标为,在a点分别以初速度、(未知)沿ab方向抛出两个石子并击中坑壁,且以、抛出的石子做平抛运动的时间相等。设以和抛出的石子做平抛运动的时间为t,击中坑壁瞬间的速度分别为和,下落高度为H,(仅s和重力加速度g为已知量),则( )(选项中只考虑数值大小,不考虑量纲)
A. 不可以求出t B. 可求出t大小为
C. 可以求出大小为 D. 可求出H的大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】ABD.由题可知,两个石子做平抛运动,运动时间一样,则下落的高度H一样,又因为落在抛物线上,所示是关于y轴对称的点上,可得如下关系
可得
即可分别得出落在坑壁上两个石子的坐标分别为和,由
可得初始高度为,在落到坑壁的高度可带入抛物线表达式计算求得为
所以利用高度只差可求得
平抛运动的运动时间由
可求出
故D正确,AB错误;
C.由前面可求出
竖直方向上的速度
由运动的合成可得
故C错误。
故选D。
6. 如图甲为应用于地铁站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带以的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,A,B间的距离为2m,g取。假设无论传送带速度多大,乘客把行李放到传送带的同时,都以与传送带相同的恒定速率运动到B处取行李,则( )
A. 乘客与行李同时到达B处
B. 乘客提前0.2s到达B处
C. 若将传送带的速率增至,行李将比乘客提前到达B处
D. 若将传送带的速率增至,乘客与行李到达B处的时间差将增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.行李在传送带上相对滑动时,对行李,由牛顿第二定律得
行李在传送带上加速到与传送带速度相等需要的时间
行李加速运动的位移
行李匀速运动到B端需要的时间
行李到达B端需要的时间
乘客到达B端的时间
乘客比行李提前到达B处的时间
故AB错误;
CD.传送带速度增至时,行李在传送带上加速到与传送带速度相等需要的时间
行李加速运动的位移
行李匀速运动到B端需要的时间
行李到达B端需要的时间
乘客到达B端的时间
乘客比行李提前到达B处的时间
传送带的速率增至2m/s时,乘客比行李提前到达B处,乘客与行李到达B处的时间差将增大,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题(每题5分,共15分)
7. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为,当轻绳与水平面的夹角为时,人以速度匀速向左运动,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 船的速度为 B. 船的速度为
C. 船将匀速靠岸 D. 船的加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.将船的速度分解为沿绳子方向与垂直绳子方向的两个分速度,其中沿绳子方向的分速度等于人的速度,则有
可得
由于船在靠岸过程中,逐渐增大,可知逐渐减小,则逐渐增大,船将加速靠岸,故AC错误,B正确;
D.水的阻为恒为,此时人的拉力大小为F,以船为对象,根据牛顿第二定律可得
解得船的加速度为
故D正确。
故选BD。
8. 质量的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动,所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示,对从0到运动全过程进行研究,下列叙述正确的是( )
A. 外力做的功为
B. 外力做的功为
C. 物体运动到处时,外力做功的瞬时功率为
D. 外力做功的平均功率约为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据题图,可得从0到运动全过程,外力做的功为
故A正确,B错误;
C.对从0到运动过程进行研究,根据动能定理有
结合题图有
可得物体运动到处时的速度大小
则此时外力做功的瞬时功率为
故C正确;
D.对从0到运动过程进行研究,根据动能定理有
可得时物体的速度大小
由运动学公式有内
内
联立可求得整个过程运动的总时间为
则整个过程中外力做功的平均功率约为
故D错误。
故选AC。
9. 子弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后的速度变为0。可以把子弹视为质点,已知子弹在木板中运动的总时间是t,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同,且木板相对于地面始终保持静止,则( )
A. 子弹穿过第1块木板所用的时间是
B. 子弹穿过前三块木板所用时间之比为
C. 子弹穿过前15块木板所用的时间是
D. 子弹穿过第15块木板所用的时间
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.子弹做匀减速运动穿过第20块木板后速度变为0,运用逆向思维法,子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木板的厚度为s,则有
当时,有
所以有
穿过第1块木板后有
所以有
因此子弹穿过第1块木板所用的时间为
同理子弹穿过第2块木板所用的时间为
子弹穿过第3块木板所用的时间为
穿过前三块木板的时间之比为::,故AB错误;
C.穿过前15块木板,即有
所以有
因此子弹穿过前15块木板所用的时间;故C正确。
D.穿过第15块木板前时有
所以
穿过第15块木板的时间
解得
故D正确。
故选CD。
三、实验题(共16分)
10. 平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,某同学设计了以下实验:
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,由此______。
A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条
C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 能同时说明上述两条规律
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中,必要的是______(选填选项前的字母)
A.通过调节使斜槽末段保持水平 B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直 D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示,其中一个偏差较大的点产生的原因,可能是该次实验______(选填选项前的字母)
A.A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低
C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置
【答案】(1)B (2) ①. AC##CA ②. AC##CA
【解析】
【小问1详解】
B做自由落体运动,A做平抛运动,多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,表明两气体下落高度相同时,下落的时间也相同,由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动。改变小锤敲击弹性金属片的力度,A球平抛运动的初速度大小不一样,由于不能够确定时间与速度的具体值,即也不能确定水平位移的大小,因此不能说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。
故选B。
【小问2详解】
[1]A.为了确保小球飞出的初速度方向水平,实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平,故A正确;
B.由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定,则实验时每次需要从同一位置静止释放A球,故B错误;
C.小球平抛运动的轨迹位于竖直平面,为了减小误差,准确作出小球运动的轨迹,实验时,需要通过调节使硬板保持竖直,故C正确;
D.实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放,小球克服阻力做功相同,小球飞出的初速度大小相同,因此斜槽的摩擦对实验没有影响,故D错误。
故选AC。
[2]根据图像可知,偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧,表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大,可知,有可能是小球释放是没有被静止释放,释放时有一定的初速度,或者小球释放位置偏高。
故选AC。
11. 有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是_______mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是_______mm。
【答案】 ①. 10.50 ②. 7.500
【解析】
【详解】[1] 20分度的游标卡尺,精确度是0.05mm,游标卡尺的读数
[2] 螺旋测微器读数
四、解答题(共45分)
12. 如图所示,在高处的光滑水平平台上,质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住,储存了弹性势能。打开锁扣后物块被弹出,以4m/s的速度离开平台B点后水平抛出,恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧圆心角为37°,半径,圆轨道右侧DE是长的粗糙水平轨道,EF为一半径R=1.2m的光滑竖直圆轨道,各轨道间平滑连接,g取10m/s2,,,求:
(1)弹簧储存的弹性势能;
(2)物块在D点对轨道的压力;
(3)要使物块在运动过程中不与轨道脱离,DE段动摩擦因数μ应满足什么要求?
【答案】(1);(2)16.5N;(3)或
【解析】
【详解】(1)物块被弹开的过程,由动能定理得
(2)物块离开平台后做平抛运动,恰好沿C点切线进入圆弧形轨道
由几何关系知
解得
由C到D根据动能定理得
由几何关系得
解得
物块在D点由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律知,物块在D点对轨道的压力为16.5N。
(3)要使物块在运动过程中不与轨道脱离,物块恰能运动到圆周处时,由动能定理得
解得
物体恰能做完整的圆周运动时,在最高点由重力提供向心力得
解得
由动能定理得
解得
要使物块在运动过程中不与轨道脱离,DE段动摩擦因数满足
或
13. 一辆汽车以v0=36km/h的速度在水平直线路面上匀速运动,某一时刻开始刹车,不考虑司机的反应时间,刹车后经2s速度变为18km/h,求:
(1)刹车时的加速度及刹车时间;
(2)刹车后前进15m所用的时间;
(3)刹车后5s内前进的距离。
【答案】(1)2.5m/s2,方向与初速度方向相同,4s
(2)2s (3)20m
【解析】
【小问1详解】
由加速度定义式得
故汽车的加速度大小为2.5m/s2,方向与初速度v0方向相反;
汽车停车所需时间为
【小问2详解】
根据位移时间关系
代入数据解得
,(舍去)
所以刹车后前进15m所用的时间为2s;
【小问3详解】
由上知4s时汽车已经停止运动,故刹车后5秒内前进的距离等于刹车后4秒内前进的距离,所以
14. 如图所示,传送带A、B之间的距离为L=3.2m,与水平面间夹角θ=,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为v=2m/s,在上端A点无初速放置一个质量为m=1kg、大小可视为质点的金属块,它与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,金属块滑离传送带后,经过弯道,沿半径R=0.4m的光滑圆轨道做圆周运动,刚好能通过最高点E,已知B、D两点的竖直高度差为h=0.5m(g取10m/s2)。
(1)金属块经过D点时的速度大小;
(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。
【答案】(1);(2)3J
【解析】
【详解】(1)对金属块在E点,有
代入数据解得
在从D到E过程中,由动能定理得
代入数据得
(2)金属块刚刚放上时,有
代入数据得
设经位移s1达到共同速度,有
代入数据解得
继续加速过程中,有
代入数据解得
则
由公式得
在从B到D过程中,由动能定理可知
解得
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2025年高一下学期物理期末考试试题
一、单选题(每题4分,共24分)
1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 运动员着地速度与水平风力无关
B. 运动员下落时间与水平风力无关
C. 水平风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
D. 水平风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
2. 卫星携带一探测器在半径为(为地球半径)的圆轨道上绕地球飞行。在a点,卫星上的辅助动力装置短暂工作,将探测器沿运动方向射出(设辅助动力装置喷出的气体质量可忽略),探测器恰能完全脱离地球的引力,而卫星沿新的椭圆轨道运动,其近地点b距地心的距离为(略小于),则下列说法正确的是( )
A. 卫星在圆轨道上运动的速度大于
B. 在a处的探测器发射速度必须大于
C. 卫星在圆轨道上运动时机械能大于在椭圆轨道上的机械能
D. 正常运行的情况下卫星在两轨道上经过a处时加速度大小不同
3. 如图所示,在汽车车厢中悬挂一小球,实验表明,当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一稳定角度。若在车厢底板上还有一个照其相对静止的物体,则关于汽车的运动情况和物体的受力情况正确的是( )
A. 汽车一定向右做匀加速运动
B. 汽车一定向左做匀加速运动
C. 只受到重力和底板的支持力作用
D. 除受到重力、底板的支持力作用外,还受到水平向右的摩擦力的作用
4. 如图所示,在轻弹簧的上端放一个质量为m的小球A,将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,重力加速度为g(不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内),则小球B下降h时的速度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,水平地面有一个坑,其竖直截面为的抛物线(,单位为),ab沿水平方向,a点横坐标为,在a点分别以初速度、(未知)沿ab方向抛出两个石子并击中坑壁,且以、抛出的石子做平抛运动的时间相等。设以和抛出的石子做平抛运动的时间为t,击中坑壁瞬间的速度分别为和,下落高度为H,(仅s和重力加速度g为已知量),则( )(选项中只考虑数值大小,不考虑量纲)
A. 不可以求出t B. 可求出t大小为
C. 可以求出大小为 D. 可求出H的大小为
6. 如图甲为应用于地铁站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带以的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,A,B间的距离为2m,g取。假设无论传送带速度多大,乘客把行李放到传送带的同时,都以与传送带相同的恒定速率运动到B处取行李,则( )
A. 乘客与行李同时到达B处
B. 乘客提前0.2s到达B处
C. 若将传送带的速率增至,行李将比乘客提前到达B处
D. 若将传送带的速率增至,乘客与行李到达B处的时间差将增大
二、多选题(每题5分,共15分)
7. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为,当轻绳与水平面的夹角为时,人以速度匀速向左运动,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 船的速度为 B. 船的速度为
C. 船将匀速靠岸 D. 船的加速度为
8. 质量的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动,所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示,对从0到运动全过程进行研究,下列叙述正确的是( )
A. 外力做的功为
B. 外力做的功为
C. 物体运动到处时,外力做功的瞬时功率为
D. 外力做功的平均功率约为
9. 子弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后的速度变为0。可以把子弹视为质点,已知子弹在木板中运动的总时间是t,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同,且木板相对于地面始终保持静止,则( )
A. 子弹穿过第1块木板所用的时间是
B. 子弹穿过前三块木板所用时间之比为
C. 子弹穿过前15块木板所用的时间是
D. 子弹穿过第15块木板所用的时间
三、实验题(共16分)
10. 平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,某同学设计了以下实验:
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度,发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,由此______。
A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条
C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 能同时说明上述两条规律
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中,必要的是______(选填选项前的字母)
A.通过调节使斜槽末段保持水平 B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直 D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示,其中一个偏差较大的点产生的原因,可能是该次实验______(选填选项前的字母)
A.A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低
C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置
11. 有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是_______mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是_______mm。
四、解答题(共45分)
12. 如图所示,在高处的光滑水平平台上,质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住,储存了弹性势能。打开锁扣后物块被弹出,以4m/s的速度离开平台B点后水平抛出,恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧圆心角为37°,半径,圆轨道右侧DE是长的粗糙水平轨道,EF为一半径R=1.2m的光滑竖直圆轨道,各轨道间平滑连接,g取10m/s2,,,求:
(1)弹簧储存的弹性势能;
(2)物块在D点对轨道的压力;
(3)要使物块在运动过程中不与轨道脱离,DE段动摩擦因数μ应满足什么要求?
13. 一辆汽车以v0=36km/h的速度在水平直线路面上匀速运动,某一时刻开始刹车,不考虑司机的反应时间,刹车后经2s速度变为18km/h,求:
(1)刹车时的加速度及刹车时间;
(2)刹车后前进15m所用的时间;
(3)刹车后5s内前进的距离。
14. 如图所示,传送带A、B之间的距离为L=3.2m,与水平面间夹角θ=,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为v=2m/s,在上端A点无初速放置一个质量为m=1kg、大小可视为质点的金属块,它与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,金属块滑离传送带后,经过弯道,沿半径R=0.4m的光滑圆轨道做圆周运动,刚好能通过最高点E,已知B、D两点的竖直高度差为h=0.5m(g取10m/s2)。
(1)金属块经过D点时的速度大小;
(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。
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