陕西省安康市汉滨区七校联考2024-2025学年高一下学期期末物理试卷

2024一2025学年度高一第二学期“七校”期末联考 物 理 考生注意： 1,本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答 题区战内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版必修第二册。 国 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) 的 1.2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导 弹是我国自主研发的东风一31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念.如图是“东风 一31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图.导弹发射后运动到A点时关闭发动机，靠惯性上升 到最高点B:BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在C点进入大气层，到D 点会被加速到极高的速度（音速的30倍），最终进人目标弹道 DE.则下列说法正确的是 大气层 A.导弹从B点到D点的过程中，机械能增大 0T B.导弹飞行过程中，在B点动能为零 地球表面 发射点 目标 C.导弹从A点到D点的过程中，机械能守恒 D.导弹从A点到C点的过程中，一直处于失重状态 2.网球训练中心使用的轮式发球机，侧视结构如图所示.两个半径均为25cm的橡胶轮，相反方 向等速旋转，带动网球飞出.发球机喷嘴在地面附近，与水平面成37°角斜向上，sin37°=0.6， cos37°=0.8，g取10m/s2.若要求水平射程约为15m,应将橡胶轮角速度调为约 A.5 rad/s B.10 rad/s C.50 rad/s D.100 rad/s 3.如图所示，竖直面内有一个半开口的“L”形光滑滑槽，轻杆两端分别连接小球A、B.初始时，轻 杆竖直，由于微小的扰动，小球A竖直下滑，小球B水平向右滑动.当轻杆与竖直方向的夹角 为60°时，小球A、B的速度大小的比值为 【高一“七校”期末联考·物理第1页（共6页）】 ZH250688A 4③ 3 轻相 6 2 C.3 D.23 4.春耕季节农民常用抛酒种子的方式进行育苗，如图是同时抛出的α、b两粒种子在空中运动轨 迹的示意图，其轨迹在同一平面内，O点为抛出点，轨迹相交于P点，不计空气阻力，下列说法 正确的是 A.a、b两粒种子从O点到P点的运动时间相等 种子a B.a、b两粒种子在P点相遇 C.a、b两粒种子的速度变化率相等 种子b D.种子α在最高点时的速度大于种子b在最高点时的速度 5.如图所示，用长为L的轻绳（轻绳不可伸长）连接的甲、乙两物块（均可视为质点）放置在水平圆 盘上，甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心O,甲与圆心O的距离也为L,甲、乙 两物块的质量均为n,与圆盘间的动摩擦因数均为以，物块与圆盘间的最大 之0 静摩擦力等于滑动摩擦力，甲、乙始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是 A.圆盘转动的角速度最大为 3ug 2ug B.圆盘转动的角速度最大为 3L C.轻绳弹力恒为umg D.轻绳最大弹力为mg 6.如图所示，在质量为M的物体内有光滑的圆形轨道，有一质量为的小球在竖直平面内沿圆 轨道恰好做完整的圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点与圆心O 在同一水平面上.在小球运动过程中，物体M静止于地面，则关于物体M对地面的压力F、和 地面对物体M的摩擦力方向，下列说法错误的是 ) A,小球运动到B点时，FN=Mg,摩擦力方向向右 B.小球运动到C点时，F>(M十m)g,地面对M无摩擦力 C.小球运动过程中FN最小值等于Mg D.小球运动过程中有三个位置FN=Mg 7.如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O为弹簧原长时上端的位置.一物块从A点 静止释放，落在弹簧上将弹簧压缩至最低点B.不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内.下列 说法正确的是 【高一“七校”期末联考·物理第2页（共6页）】 ZH250688A A.从A到O的过程中，物块的机械能一直增大 B.从O到B的过程中物块的机械能守恒 C.从O到B的过程中，物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大 D.从O到B的过程中，物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大 8.宇宙中广泛存在着一种特殊的天体系统一双星系统.如图甲所示，某双星系统 LB18868888 中的两颗恒星α，b绕O点做圆周运动，在双星系统外且与系统在同一平面上的A点观测双星 运动，测得恒星a、b到OA连线距离x与时间t的关系图像如图乙所示，引力常量为G,则 A.a、b的线速度之比为3：2 B.a、b的线速度之比为2：3 C.a的质量为 0π2xd G D.a的质量为200r至 9.某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕过轻质定滑轮的轻细绳与放在 倾角为0=30°的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升，在0一6s时间内物 体运动的)一1图像如图乙所示，其中除1~5s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直 线，1s后电动机的输出功率保持不变.已知物体的质量为2kg,不计一切摩擦，重力加速度 =10m/s.则下列判断正确的是 ↑(ms) 电动机 123456ts A.在0一1s内电动机所做的功为50J B.1s后电动机的输出功率为50W C.在5s时物体的速度大小为10m/s D.在15s内物体沿斜面向上运动了32.5m 10.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳跨过光滑定滑轮在另一端系一质量为 m的小球，小球套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d,重力加速度为g. 现将小球在与定滑轮顶部等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离也为d时（图中B 处)，下列说法正确的是 A.小球释放后的极短时间内轻绳中的张力一定等于mg B.小球到达B处时，重物上升的高度为（√2-1）d C.小球到达B处时，小球的速度与重物速度大小之比为√2：1 D.小球到达B处时，小球的速度与重物速度大小之比为1：√② 【高一“七校”期末联考·物理第3页（共6页）】 ZH250688A 二、非选择题（共5小题，共54分） 11.(6分)探究向心力大小F与小球质量m、角速度w和半径r之间关系的实验装置如图所示， 转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动.皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个 槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提 供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红 白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值.已知小球在挡板A、B、C处做圆周 运动的轨道半径之比为1·2：1，请回答以下问题： (1)本实验采取的主要研究方法是 标尺 弹簧薄力简 A.控制变量法 小球 ,挡板B挡板( 长槽 B.理想实验法 变速塔艳 短槽 变速塔轮 C.等效替代法 传动皮带 (2)某次实验时将体积相等的钢球和铝球分别放在挡 手柄 板A处和C处，调整左右变速塔轮的半径相等，这是为了探究向心力大小与 (选 填“半径”“角速度”或“小球质量”)间的关系： (3)某次实验时将相同的两个铁球分别放在A、C位置，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两 标尺露出的格子数之比为1：4，由此可知左右塔轮圆盘的半径之比为 12.(8分)某同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直平面内、半径为R 的带角度刻度线的光滑半圆轨道，最低点固定一光电门（图中未画出）.将小球（直径《R)拉 离竖直方向一定角度0由静止释放，记录小球通过光电门的时间1 10 20 甲 丙 (1)用游标卡尺测量小球的直径d,由于前小半部分被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如 图乙所示，则小球的直径为 cm (2)若有关系式 (用g、R、d、t、0表示)成立，则可验证该过程小球的机械能守恒. (3)小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小，分别记录小球拉开的角度日和对应的遮 光的时间，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的横坐标应为 (选填 ”或“}).不考虑误差，若该图线斜率的绝对值为k,则当地的重力加速度大小为 t (用d、R、k表示). 13.(11分)如图，长为L的轻绳一端系于周定点O,另一端系一质量为m的小球.将小球从与O 点等高的A点由静止释放，经一段时间后绳被拉直，绳被拉直前后，小球沿绳方向的速度变为 0,垂直于绳方向的速度不变，此后小球以O为圆心在竖直平面内摆动.绳刚被拉直时与竖直 方向的夹角为60°，重力加速度为g,不计空气阻力.求： 【高一“七校”期末联考·物理第4页（共6页）】 ZH250688A (1)小球在绳被拉直后瞬间的速度大小： (2)小球摆到最低点时，绳对小球的拉力大小. J入 0 60 14.(12分)如图所示，一个物块（物块大小可忽略）开始位于粗糙水平面最左端A点，后在水平恒 力的作用下沿水平面AB由静止开始向右运动，水平面长度L=5m,物块与水平面之间的动 摩擦因数4=0.2，物块质量m=1kg,一个光滑的四分之一圆弧与水平面相切于右端点B,圆 弧半径R=1m,重力加速度g=10m/s2,若物块从B点滑上圆弧后可以沿圆弧运动一段路 程（物块若到达B点速度为零，轻微扰动即可沿圆弧向下运动），求： (1)恒力F大小的取值范围； F B (2)若物块在某点C脱离圆弧，此时圆弧半径OC与竖直 方向角为0，求cos0的最大值. 0 【高一“七校”期末联考·物理第5页（共6页）】 ZH250688A 15.(17分)如图所示，可视为质点、质量m=0.4kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平 向右的恒定拉力F的作用下，从A点开始向右做匀加速直线运动，当其运动到AB的中点时 撤去拉力，滑块运动到B点后滑上与AB等高的水平传送带，滑块从传送带的最右端C点沿 水平轨道CD运动，从D点进入半径R=0.4m且内壁光滑的竖直固定圆管道，在圆管道上 运行一周后从E处的出口出来，已知滑块刚好能通过圆管道的最高点，传送带以恒定的速度 v=5m/s顺时针转动，水平轨道AB的长度l1=0.7m,CD的长度l2=0.9m,传送带BC的 长度L=1.5m小滑块与水平轨道AB、CD间的动摩擦因数均为1=0.5，与传送带间的动 摩擦因数=0.8，重力加速度大小取g=10m/s.求： (1)滑块在D点对圆管道的压力大小： (2)恒定拉力F的最大值： (3)当恒定拉力F最小时，滑块与传送带因摩擦产生的热量， &6 DE月 【高一“七校”期末联考·物理第6页（共6页）】 ZH250688A2024一2025学年度高-第二学期“七校”期末联考·物理 参考答案、解析及评分细则 1.DA.在C点进入大气层，从C到D空气阻力做负功，所以导弹从B点到D点的过程中，机械能减小，A错 误；B.B点导弹有水平方向的切向速度，所以动能不为零，B错误：C.A点和D点都在大气层内，空气阻力要 做负功，机械能不守恒，C错误；D.导弹从A点到C点的过程中，发动机处于关闭状态，导弹先减速上升后加 速下降，即加速度始终向下，导弹一直处于失重状态，D正确.故选D. 2.C设发球机射出网球速度大小为，喷嘴在地面附近，网球离开喷嘴后做与水平面成37°角斜抛运动，在水 平方向有s=2tcos37°，竖直方向有0=vsin37°一gt,速度为v=rw,联立解得w=50rad/s,故选C. 3.C将两球相对地面的速度沿杆，垂直杆方向正交分解，两球沿杆方向速度相同，则acos60°=msin60°，即 坠=tan60°=√3，故选C. V 4.CA.两粒种子在空中做斜抛运动，根据对称性，可以将斜抛运动从轨迹最高点分成左右对称的两个平抛运 动：根据A=,解得1=√臣由于。种子左右对称的两个平范运动竖直方向的分位移均大于6种子左右 对称的两个平抛运动竖直方向的分位移，可知，a种子从O点到P点的运动时间大于b种子从O点到P点的 运动时间，A错误；B.结合上述，种子从O点到P点的运动时间大于b种子从O点到P点的运动时间，由 于两粒种子同时抛出，则b种子先到达P点，即，b两粒种子不能够在P点相遇，B错误；C.两粒种子在空中 做斜抛运动，加速度为重力加速度，根据g一是可知，口，6两粒种子的速度变化率相等，C正确：D两粒种子 在空中做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平方向上有x=1,、b两粒种子从O点到P点的水平分 位移相等，由于a种子从O点到P点的运动时间大于b种子从O点到P点的运动时间，则a种子的水平分 速度小于b种子的水平分速度，即种子：在最高点时的速度小于种子b在最高点时的速度，D错误.故选C, 5.B当w较小时，甲、乙均由静摩擦力充当向心力，仙增大时，由F=mr可知，它们受到的静摩擦力也增大， 而r甲=L,r2=2L,r甲<r乙，所以乙受到的静摩擦力先达到最大，此后w继续增大，要保证乙不滑动，轻绳产 生弹力并增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力也达到最大，此时，最大，轻绳弹力F, 2ug ,- 也最大，对乙有umg十F1m=mo2·2L,对甲有mg一F=mm2L,解得一√3荒 1 3mg,故 圆盘转动的角速度最大为，√甓，轻绳最大弹力为了mg,故选B 6.CA.小球在B点时，需要的向心力向右，所以M对小球有向右的支持力作用，对M受力分析可知，地面要 对M有向右的摩擦力作用，在竖直方向上，由于没有加速度，M受力平衡，所以物休M对地面的压力F、= Mg,故A正确，不符合题意：B.小球在C点时，小球所受合力向上提供向心力，所以物体M对小球的支持力 要大于小球的重力，故M受到的小球的压力大于mg,那么M对地面的压力就要大于(M十m)g,系统在水平 【高一“七校”期末联考·物理参考答案第1页（共4页）】 ZH250688A 方向上不受力，则地面对M没有摩擦力，故B正确，不符合题意：C,小球在AB之间或者AD之间运动时，与 圆轨道之间有弹力作用，此时物体M对地面的压力小于自身重力Mg,故C错误，符合题意；D.小球在A、D 和B点时，与轨道没有竖直方向的作用力，物体M对地面压力等于自身重力Mg,故D正确，不符合题意.故 选C. 7.DA.由题意，可知从A到O的过程中，物块做自由落体运动，只有重力对其做功，机械能守恒，A错误； BCD.把物块和弹簧看成一个系统，从O到B的过程中，系统满足机械能守恒，则物块的重力势能和弹簧的弹 性势能之和与物块动能之和保持不变.由于从O到B的过程中，物块的速度先增大后减小，即动能先增大后 减小，可知物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大，BC错误，D正确.故选D. 8.ACAB.由图像可知，该双星系统的周期为2t,a与轨迹中心间的距离为3x,b与轨迹中心间的距离为 2x0,可得rra=3:2,由线速度v=wr可知a、b的线速度之比为um:w=3:2,A正确，B错误：CD.由题 意可知m7。三m心，可得m:m,=23,对b由万有引力提供向心力可得m,亮G十)又 =21,解得m=50过，C正确，D错误.故选AC. 9.ACDA,在0~1s内物体的位移x,=号×1X5m=2.5m,1s末的速度=5m/s,电动机所做的功为W =mgr sin30+7m=50J.A正确：k在0一1s内物体受电动机的牵引力F-一mgsin30=ma,其中a1= 5m/s,解得F=20N,则1s后电动机的输出功率为P=Fh=100W,B错误：C.在5s时物体匀速运动，则 F'=ngsin30°，根据P=Fvm可得物体的速度大小为vm=10m/s,C正确；D.在1~5s内由动能定理P△t -mgrsin30=名mG-之m听，解得物体沿斜面向上运动了x=32.5m,D正确.故选ACD 10.BCA.小球释放后的极短时间内，其下落的速度v增大，绳与竖直杆间的夹角日减小，故小球沿绳方向的 速度山=心os0增大，即重物上升的速度增大，由此可知，小球释放后的极短时间内重物具有向上的加速 度，绳中张力一定大于2mg,故A错误：B.小球到达B处时，绳与竖直杆间的夹角为45°，重物上升的高度h =√2d一d=(W瓦一1)d,故B正确：CD.设小球在B处时的速度大小为o,其沿绳方向的分速度大小为= 0os45°=2 ，由于小球沿绳方向的速度大小与重物上升的速度大小相等，所以小球在B处的速度大小与 重物上升的速度大小的比值等于√2，故C正确，D错误.故选BC 11.(1)A(2)小球质量(3)2：1（每空2分） 解析：(1)本实验采取的主要研究方法是控制变量法.故选A. (2)将体积相等的钢球和铝球分别放在挡板A处和C处，调整左右变速塔轮的半径相等，则两球质量不同， 探究的是向心力大小与小球质量的关系， (3)两球运动半径相等，小球质量相同，根据向心力公式F=m,左右两标尺露出的格子数之比为1：4，则 角速度之比为1：2，根据v=rw可知左右塔轮圆盘的半径之比为2：1. 【高一“七校”期末联考·物理参考答案第2页（共4页）】 ZH250688A 12.(1)0.620(2分)(2)gR(1-cos0)= 2()2分)(3)2分) 最2分 解析：(1)根据游标卡尺的读数规律，该读数为10mm一4×0.95mm=6.20mm=0.620cm. (2)由机械能守恒得mgR(1一cos0)= m,根据光电门测速原理有=号，解得R1一c00)=(仟月 (3)由(2)可得cos0=1一 2,图像横坐标应为}·该图线斜率的绝对值为，则有=解得g=流 d 13.解：(1)在绳拉直前小球做自由落体运动，则竖直方向上有 2gLc0s60°=6(1分) 绳被拉直后瞬间的速度为 v=osin60°(2分) 解得v=V3gL 2 (2分) (2)小球摆到最低点时有 mgL1-cos60)=2m时-7mr（2分) T-mg=mL (2分) 解得T= 4mg (2分) 14.解：(1)若物块能够到B点，有 F1>mg(1分） 解得F>2N(1分) 若物块能沿圆弧运动一段，则物块不能在B点脱离，根据牛顿第二定律，有 mg=mum? R (1分) 根据动能定理，有 F:L-umgL= 2m2(2分) 解得F,=3N(1分) 所以恒力F大小的取值范围是2N<F<3N(1分) (2)若在C点脱离，根据牛顿第二定律，有 mg·cos0=m (2分) 当物块到B点速度为0时沿圆弧滑动的路程最长，0角最大，从B到C根据动能定理，有 mgR0-cos》=2mv(2分) 联立解得c0s0=号 (1分) 【高一“七校”期末联考·物理参考答案第3页（共4页）】 ZH250688A 15.解：(1)因滑块刚好能通过圆管道的最高点，所以滑块到圆管道的最高点时速度为零：滑块由D点运动到圆 管道最高点的过程，根据动能定理得 一2mgR=0-2m%(1分） 在D点，根据牛顿第二定律可得 Np-mg=mR UD (1分) 解得N。=20N(1分) 根据牛顿第三定律可知滑块在D点对圆管道的压力大小为20N.(1分) (2)滑块由C点运动到D点的过程，有 一2=21gl:(1分) 根据题意可知恒定拉力F最大时，滑块运动到B点时速度最大，B点的最大速度满足一还=2gL(2分) 滑块由A点运动到B点的过程，根据动能定理得 F,合-Amg=名m:2分) 解得F=32N(1分) (3)当恒定拉力F最小时，滑块运动到B点时速度最小，此时B点的最小速度满足记一=2gL(2分) 此情况下滑块在传送带上运动的时间1=心一”一(1分) 42g 传送带的位移为x=t(1分) 滑块与传送带的相对位移为△x=x一L(1分) 所以当恒定拉力F最小时，滑块与传送带因摩擦而产生的热量为 Q=:mg△r(1分) 解得Q=3.2J(1分) 【高一“七校”期末联考·物理参考答案第4页（共4页）】 ZH250688A