陕西省商洛市2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

商洛市 2024—2025 学年度高一第二学期末教学质量抽样监测 物理　 参考答案 1. B　 【解析】小球在 B 点处速度方向沿轨道的切线方向,故 A 错误,B 正确;小球做匀速圆周运 动,受到的合力提供向心力,沿 BA 方向,故 C、D 错误。 2. D　 【解析】足球在空中运动过程中机械能守恒,以 B 点所在水平面为重力势能零参考面,足球 在空中运动过程中具有的机械能为 1 2 mv20 -mgh,故 D 正确,ABC 错误。 3. A　 【解析】分别将滑轮 A、B 的速度沿轻杆和垂直轻杆方向分解,二者沿轻杆方向的分速度相 等,则 vAcos30° = vBcos60°,所以 vB = 3 vA = 3 v,故 A 正确,BCD 错误。 4. D　 【解析】小球在接触弹簧前做匀加速直线运动,接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大,根据牛顿 第二定律 mgsinθ-kΔx=ma 可知小球做加速度减小的加速运动;当 mgsinθ = kΔx 时加速度减小 到 0,小球的速度最大,动能也最大;此后小球继续向下运动,小球做加速度逐渐增大的减速运 动,速度一直减小到零,故 A、B 错误;小球与弹簧组成的系统机械能守恒,因此小球的动能和重 力势能、弹簧弹性势能之和不变,小球动能最大时,两个势能之和最小,故 C 错误;小球到达最 低点,弹簧的弹性势能最大,等于小球重力势能的减少量,即 mg(L+x)sinθ,故 D 正确。 5. C　 【解析】神舟二十号载人飞船绕地球运行,没有脱离地球的引力作用,所以其发射速度需在 7. 9km / s 到 11. 2km / s 之间,故 A 错误;根据 G Mm r2 =m v 2 r 解得 v = GM r ,轨道Ⅰ的半径小于轨 道Ⅲ的半径,所以神舟二十号载人飞船在轨道Ⅰ上的速度大于天和核心舱在轨道Ⅲ上的速度, 故 B 错误;从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,神舟二十号载人飞船做离心运动,需在 A 点点火加速,故 C 正确;神舟二十号应先变轨到轨道Ⅱ,然后再通过加速完成与天和核心舱对接,故 D 错误。 6. D　 【解析】物块 P 受重力、支持力和摩擦力,向心力是效果力,由几个力的合力提供,故 A 错 误;圆盘 A、B 边缘的线速度大小相等,根据 v=ωAR=ωB×2R 可得 ωA:ωB = 2 ∶ 1,故 B 错误;物块 P 相对于圆盘不滑动时,由 μmg=mω2B×2R 得圆盘 B 的最大角速度为 ωB = μg 2R ,因为 ωA:ωB = 2:1,所以圆盘 A 的最大角速度为 ωA = 2μg R ,故 D 正确,C 错误。 7. C　 【解析】由图可知,在 x = 4m 处,拉力 F = 6N,由牛顿第二定律可得物体的加速度为 a = F-μmg m = 1m / s2,故 A 错误;0 ~ 8m 内,摩擦力对物体做负功,则 Wf = -μmgx = -32J,故 B 错误;由 W=Fx 可知 F-x 图像的面积表示拉力对物体做的功,则 0 ~ 6m 内拉力对物体做功为 WF = 1 2 × 4+10( ) ×6J = 42J,由动能定理得WF -Wf = 1 2 mv2,解得物体的速度大小为 v= 3 2 m / s,故 C 正确; 6m ~ 8m 内物体做匀速直线运动,在 x= 7m 处,拉力的瞬时功率为 P=Fv= 12 2 W,故 D 错误。 8. AD　 【解析】水星绕太阳运行的过程中,近日点速度最大,远日点速度最小,所以水星在远日点 P 的速度小于其在近日点 Q 的速度,故 A 正确;根据开普勒第三定律可知L 3 T2 是一个常数,与中 心天体的质量有关,即和太阳的质量有关,故 B 错误;水星沿椭圆轨道绕太阳运动的过程中,动 能与引力势能相互转化,总和保持不变,即水星在远日点 P 的机械能等于其在近日点 Q 的机械 能,故 C 错误;水星从 P 点运动到 Q 点的过程,引力对它做正功,速度增大,故 D 正确。 9. BD　 【解析】牵引力的功率 P = Fvm = (mg+ f) vm,故 A 错误;在时间 t 内,牵引力做的功等于 W=Pt,故 B 正确;无人机做加速度逐渐减小的变加速直线运动,在时间 t 内通过的位移 s> vm 2 t, 故 C 错误;无人机速度为 v 时(v<vm),牵引力 F= P v ,根据牛顿第二定律可得无人机的加速度为 a=F -mg-f m =P-mgv-fv mv ,故 D 正确。 10. ABC　 【解析】布袋相对传送带滑动时,由牛顿第二定律得 μmgcosθ -mgsinθ = ma,解得 a= 0. 4m / s2,故 A 正确; 布袋与传送带共速需要的时间 t1 = v a = 4s, 布袋通过的位移为 x1 = v 2 t1 = 3. 2m,布袋在传送带上匀速运动的时间为 t2 = L-x1 v = 1s,布袋通过传送带所需的时间 为 t= t1 +t2 = 5s,故 B 正确;布袋与传送带间的相对位移为 Δx= vt1 -x1 = 3. 2m,产生的内能为 Q= μmgcosθ×Δx=μmgcosθ(vt1 -x1)= 204. 8J,故 C 正确;因传送小麦,多消耗的电能为 ΔE = 1 2 mv2 + mgLsinθ+Q= 505. 6J,故 D 错误。 11. (1)A(2 分)　 (2) d t (2 分)　 (3)2mgL= m +M( ) d2 t2 (2 分) 【解析】(1)气垫导轨需要调水平,以确保滑块运动时重力不做功,故 A 正确;实验验证的是钩 码与滑块组成的系统机械能守恒,所以不需要 M 远大于 m,故 B 错误; (2)遮光条通过光电门时滑块的速度为 v= d t ; (3)若钩码与滑块组成的系统机械能守恒, 系统减少的重力势能等于增加的动能, 即 mgL= 1 2 (M+m)v2,其中 v= d t ,代入得 2mgL= m +M( ) d2 t2 。 12. (1)4 ∶ 3(2 分) (2)① d rΔt (2 分);②大于(1 分);③ 1 Δt( ) 2 (2 分);④kr d2 (2 分)。 【解析】 (1) 两个塔轮 1 和 2 的半径之比为 2 ∶ 1,则两个钢球做圆周运动的角速度之比为 1 ∶ 2,由 F=mω2r 可得它们的质量之比为 4 ∶ 3; (2)①遮光片经过光电门时,滑块的速度为 v= d Δt ,由公式 v=ωr 可得,角速度为 ω= v r = d rΔt ; ②由 F=mω2r 可得曲线Ⅱ对应的滑块质量大于曲线Ⅲ对应的滑块质量; ③由向心力公式 F=mω2r=md 2 r · 1 Δt( ) 2 ,可得 F 与 1 Δt( ) 2 成线性关系,作图时以 F 为纵坐标,以 1 Δt( ) 2 为横坐标。 则有 k=md 2 r ,解得 m= kr d2 。 13. (1)M= F1R2 Gm 　 (2)ω= F1 -F2 mR 　 (3) r= 3 F1 F1 -F2 R。 【解析】(1)该行星两极处有 F1 = GMm R2 (2 分)…………………………………………………………………………………… 则 M= F1R2 Gm (1 分)………………………………………………………………………………… (2)在赤道处,由牛顿第二定律得 F1 -F2 =mω2R……(2 分) 则 ω= F1 -F2 mR (1 分)…………………………………………………………………………… (3)设该行星同步卫星的质量为 m0,则 G Mm0 r2 =m0ω2r (2 分)……………………………………………………………………………… 则 r= 3 F1 F1 -F2 R (1 分)…………………………………………………………………………… 14. (1)vD = 2 gR 　 (2)F′= 9mg　 (3) t= 24 5gR 25g 。 【解析】(1)小球恰好沿轨道运动到 D 点,由牛顿第二定律得 mg+3mg=m v2D R (2 分)…………………………………………………………………………… 解得 vD = 2 gR (1 分)…………………………………………………………………………… (2)小球从 B 点运动到 D 点,由机械能守恒定律得 1 2 mv2B = 1 2 mv2D+2mgR (2 分)……………………………………………………………………… 在 B 点,由牛顿第二定律得 F-mg=m v2B R (1 分)………………………………………………………………………………… 由牛顿第三定律得 F′=F (1 分)……………………………………………………………………………………… 解得 F′= 9mg (1 分)……………………………………………………………………………… (3)小球从 A 点运动到 B 点,由机械能守恒定律得 1 2 mv2A+mgR(1-cos53°)= 1 2 mv2B (2 分)………………………………………………………… 在 A 点,由平抛运动规律得 vy = vAsin53° (1 分)………………………………………………………………………………… 又 vy =gt (1 分)…………………………………………………………………………………… 解得 t= 24 5gR 25g (1 分)…………………………………………………………………………… 15. (1)Fmin = 6N　 (2) t1 = 3s　 (3)Q= 48J。 【解析】(1)物块与木板发生相对滑动,对整体由牛顿第二定律得 Fmin -μ1(m1 +m2)g= (m1 +m2)a (2 分)…………………………………………………………… 对物块由牛顿第二定律得 Fmin -μ2m2g=m2a (1 分)………………………………………………………………………… 解得:Fmin = 6N (1 分)…………………………………………………………………………… (2)因 F= 8N>Fmin,所以物块与木板发生相对滑动。 对木板由牛顿第二定律得 μ2m2g-μ1(m1 +m2)g=m1a1 (1 分)……………………………………………………………… 解得:a1 = 1m / s2 对物块由牛顿第二定律得 F-μ2m2g=m2a2 (1 分)…………………………………………………………………………… 解得:a2 = 2m / s2 撤去拉力后,木板做加速运动,物块做减速运动,对物块由牛顿第二定律得 μ2m2g=m2a3 (1 分)……………………………………………………………………………… 解得:a3 = 2m / s2 设拉力 F 作用的时间为 t1,撤去拉力后经时间 t2 物块与木板共速,则 a2 t1 -a3 t2 =a1( t1 +t2) (1 分)……………………………………………………………………… 木板的位移为 x1 = 1 2 a1( t1 +t2) 2 (1 分)…………………………………………………………………………… 物块的位移为 x2 = 1 2 a2 t21 +a2 t1 t2 - 1 2 a3 t22 (2 分)………………………………………………………………… 又 L= x2 -x1 (1 分)………………………………………………………………………………… 解得:t1 = 3s　 t2 = 1s (1 分)……………………………………………………………………… (3)物块在木板上滑动时,木板与桌面间因摩擦产生的热量为 Q1 =μ1(m1 +m2)gx1 (1 分)………………………………………………………………………… 物块与木板的共同速度为 v=a1( t1 +t2) (1 分)………………………………………………………………………………… 物块与木板共速后一起做匀减速运动,动能转化为摩擦内能,则 Q2 = 1 2 (m1 +m2)v2 (1 分)………………………………………………………………………… 所以木板与桌面间因摩擦产生的总热量为 Q=Q1 +Q2 = 48J (1 分)…………………………………………………………………………… 商洛市2024一2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自已的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答 题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.如图所示，儿童88轨道体感训练器由4个半圆轨道组成，将其置于水平桌面上，A、B、C是 两个半圆轨道直径的端点，D为弧形轨道的顶点。若将一个小球以一定的速度从弯道的A 端滚人，不计小球与轨道间的摩擦，轨道始终静止不动。当小球运动到轨道AB段的B点 时，则 A.小球的速度方向沿弧线BDC B.小球的速度方向沿B点的切线 C.小球受到的合力沿BC方向 D.小球受到的合力沿BD方向 2.在某次足球比赛时，一个运动员在对方禁区A点将足球以速度，斜向上踢出，足球从球门 左上角B点进人球门，示意图如图所示。已知B点与A点的高度差为，足球的质量为m, 不计空气阻力，足球可视为质点，重力加速度为g。以B点所在水平面为重力势能零参考 面，则足球在空中运动过程中具有的机械能为 OA A.mgh 2 mug 2 mv+mgh 2mvj-mgh 3.直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如 图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮 可沿直角导轨自由滑动，滑轮可视为质点。在某次关门的过程中，当轻杆与右侧玻璃门的 夹角为30°时，滑轮A的速度大小为v,如图丁所示，则滑轮B的速度大小为 商洛市2024一2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测·物理第1页（共6页） 导轨 滑轮 滑轮 玻璃门 玻璃门 甲 乙 丙 丁 A√5 B③ D. 2 c 3 4.如图所示，倾角为0的光滑斜面上，轻弹簧一端固定在垂直斜面的固定挡板上，另一端沿斜面 自由伸长，在距轻弹簧上端L处由静止释放一质量为m的小球，轻弹簧最短时的压缩量为x。 已知重力加速度为g,从小球由静止释放到弹簧被压缩到最短的过程，下列说法正确的是 00000000000 A,小球先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的减速运动 B.小球的最大动能为mgLsin8 C.小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大 D.轻弹簧的最大弹性势能为mg(L+x)sin0 5.2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接 过程历时约6.5小时。将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行 在圆形轨道I上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨 道Ⅲ上，轨道I和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点。下列说法正确的是 飞 轨道B 轨道I 轨道Ⅲ 天和核心舱 A.神舟二十号载人飞船的发射速度需大于11.2km/s B.神舟二十号载人飞船在轨道【上的速度小于天和核心舱在轨道Ⅲ上的速度 C.神舟二十号载人飞船从轨道I变轨到轨道Ⅱ，需在A点点火加速 D.神舟二十号载人飞船应先变轨到轨道Ⅲ，然后再与天和核心舱对接 商洛市2024一2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测·物理第2页（共6页） 6.如图所示，半径为R的水平圆盘A与半径为2R的水平圆盘B通过皮带连接，皮带与两圆 盘之间不发生滑动，物块P置于圆盘B的边缘，物块与圆盘间的动摩擦因数为4，已知最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,忽略空气阻力，物块P可视为质点，物块P相 对于圆盘不滑动。下列说法正确的是 A.物块P受重力、支持力、摩擦力和向心力 B.圆盘A与圆盘B的线速度之比为2：1 C.圆盘A的最大角速度为， R D.圆盘B的最大角速度为，√京 7.质量为2kg的物体静置在水平面上，其与水平面间的动摩擦因数为0.2，不计其他阻力。从 某时刻开始物体受到沿水平方向的拉力F,拉力F的大小与物体运动距离x的关系如图所 示，重力加速度g=10/s2。下列说法正确的是 FIN 10 0 8 x/m A.在x=4m处，物体的加速度大小为3m/s2 B.0-8m内，摩擦力对物体做的功为32J C.在x=6m处，物体的速度大小为3、万m/s D.在x=7m处，拉力的瞬时功率为4√42W 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.每小题有多个选项符合题目要求，全部 选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.中国古代称水星为辰星，《史记》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色，与五行学说联 系在一起，以黑色属水，将其命名为水星。如图所示，水星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期为 T,远日点P与近日点Q之间的距离为L。不考虑其他星球对水星的影响，下列说法正确 的是 商洛市2024一2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测，物理第3页（共6页） A.水星在远日点P的速度小于其在近日点Q的速度 L 水是 的大小与水星的质量、万有引力常最有关 太阳 B. C.水星在远日点P的机械能小于其在近日点Q的机械能 D.水星从P点运动到Q点的过程，引力对它做正功 9.2024年11月12日举办的珠海航展展现了我国强大的航天制造实力。若质量为m的无人 机以恒定功率P由静止开始竖直上升，经时间：达到该功率下的最大速度m,无人机上升 过程所受到的阻力∫保持不变，重力加速度为g。下列说法正确的是 A.牵引力的功率P=∫·m B.在时间t内，牵引力做的功等于P 人机在时间1内通过的位移为 D.无人机速度为时(<)，无人机的加速度大小为a=P-mg"卫 mu 10.6月是华北地区收割小麦的季节，工作人员利用传送带将小麦运送到高处。如图所示，以 恒定速率v=1.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角0=37°，转轴间距L=4.8m。工作人 员将一个装有10kg小麦的布袋（可视为质点）轻放在传送带的底部，布袋与传送带间的动 摩擦因数u=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确 的是 A.布袋相对传送带滑动时加速度的大小为0.4m/s2 B.布袋通过传送带所需的时间为5s C.布袋与传送带间产生的内能为204.8J D.因传送小麦，多消耗的电能为492.8J 9=37 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)某实验小组利用气垫导轨和光电门验证系统机械能守恒，实验装置如图所示。小组同 学将带有遮光条的滑块置于导轨之上，调整装置，使定滑轮与滑块间的细绳水平。小组同学测 得钩码的质量为m、滑块的质量为M遮光条的宽度为d、遮光条至光电门的距离为L。 光电门 滑块遮光条 气垫导轨 气源 刻度尺 甲 (1)下列说法正确的是 A.气垫导轨需要调水平 B.实验中M应远大于m 商洛市2024一2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测·物理第4页（共6页） (2)正确操作后，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间为：，则遮光条通过光电 门时滑块的速度为= (3)已知当地重力加速度为g,若在误差允许范围内满足 ,即可知钩码 与滑块组成的系统机械能守恒。（用M、m、d、t、L、g等题目所给字母表示） 12.(9分)某学习小组想利用物体做匀速圆周运动测量物体的质量，他们进行了两组实验。 标尺1 标尺2 弹簧测 力筒 变速 塔轮1 变速 光电门 塔轮2 白力传感器 滑块 转动手柄 皮带 甲 (1)第一组实验： 采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别 随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向 心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标 尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。在某次实验时，两个塔轮1 和2的半径之比为2：1，两个小球做圆周运动的轨道半径相等，转动手柄，稳定时标尺上 显示的格数之比为2：6，则两个小球的质量之比为 (2)第二组实验： 采用乙图所示的装置进行探究，滑块套在光滑水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速 圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力F的大小。滑块上固定一遮光片， 宽度为d,光电门可以记录遮光片遮光的时间，测得旋转半径为r。 ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为△1，则角速度仙= (用题 中所给物理量符号表示)； 多 axrad/s) 丙 ②保持旋转半径r不变，改变滑块的质量和做圆周运动的角速度，通过计算机拟合出拉力 F和角速度。的关系图线，如图丙所示，则曲线Ⅱ对应的滑块质量 (选填“大于” 或“小于”)曲线Ⅲ对应的滑块质量。 商洛市2024一2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测·物理第5页（共6页） ③保持旋转半径r不变，以F为纵坐标，以 （选填a如、、(a或 “)为族生标，根据测得数据，在坐标纸上禁点并绘制因线可以得到一条极斜的直 线；若图像的斜率为k,则滑块的质量为 。（用k、r、d表示) 13.(9分)宇航员在某次空间探测时，测得质量为m的物体在某行星两极的重力为F,在赤 道处的重力为F,。若该行星的半径为R,万有引力常量为G。求： (1)该行星的质量： (2)该行星的自转角速度； (3)该行星同步卫星的轨道半径。 14(13分)如图所示，在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道，轨道半径为R,BD为轨道 的竖直直径，04和OB的夹角0=53°。现将一质量为m的小球（可视为质点）从点P以初 速度（大小未知）水平抛出，小球恰好从A处沿切线方向飞人圆弧形轨道，小球沿轨道运 动到D点时对轨道的压力大小等于重力的3倍。所有摩擦阻力均不计，重力加速度为g, sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： (1)小球运动到D点时速度p的大小； (2)小球运动到最低点B时对轨道的压力大小； (3)小球从P点运动到A点的时间。 P 539 B 15.(17分)如图所示，质量m1=1kg的木板放在足够大的水平桌面上，质量m2=2kg的小物块 叠放在木板右端，木板与桌面间的动摩擦因数山1=0.1，物块与木板间的动摩擦因数“2= 0.2,木板的长度L=6m。现对物块施加水平向左的恒定拉力F,已知最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2。 (1)若物块与木板发生相对滑动，求拉力F的最小值； (2)若恒定拉力F=8N,作用一段时间后撤去拉力F,物块恰好没有滑离木板，求拉力F作 用的时间； (3)求在第(2)问情形下，木板与桌面间因摩擦产生的总热量Q。 商洛市2024-2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测·物理第6页（共6页）