河南省部分高中2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

河南省普通高中2024一2025学年（下） 高一年级期末考试 物理 参考答案 1.D解析：列车做曲线运动时，合外力方向指向轨 7.B解析：因为小球垂直墙面进入小孔，所以小球被 迹的凹侧，因列车以恒定速率过弯，合外力仅提供 掷出后无平行于轨道方向的分速度，小球竖直方向 向心力，故合外力方向垂直于速度方向并指向圆 运动位移h=5m,竖直方向速度v,=√2gh= 心。D正确。故选D。 2h 2.B解析：从M到N过程中，人对戽斗做功，戽斗 10ms,飞行时间1= =1.0s,垂直墙面方向 与水的机械能增加，A错误：泼水后，忽略空气阻 力，水的机械能守恒，B正确：速度加倍，根据动能 小球做匀速直线运动，位移L=10m,0,=上 公式B,-2m,可知动能变为原来的4倍，C错 10m/s,掷球速率v=/十v=10√2m/s≈ 14.14ms,B正确。故选B。 误：从M到N过程中，人对戽斗做的功等于戽斗 8.BC解析：对A,B分析，重力和轻绳拉力的合力 与水的机械能的增加量，D错误。故选B。 提供向心力，即a=gtan0,向心加速度相等，又因 3.B解析：将速度按照水平和竖直方向分解，其中 为4=w2r,二者的角速度相等，所以二者转动半径 竖直方向分量v,=usin a,如图所示，B正确。故 相等，二者的线速度大小也相等，向心力F=m, 选B。 A的向心力大于B的向心力，B、C正确。故 选BC。 9C解析：根据开普物第三定律号=k,近地轨道 4.D解析：A点绕固定点做圆周运动，速度与杆垂 圆周运动的轨道半径小于椭圆轨道半长轴，则周期 直，根据向，心加速度公式a-艺，可得a=4m/3。 也小于椭圆轨道上的周期，A错误：探测器在近地 点引力势能最小，动能最大，速度最大，B正确：点 D正确。故选D 火加速动能增加，速度增大，C正确：根据万有引力 5.A解析：水的密度p=1×103kg/m3,流量Q= 0.05m/s,每秒喷水的质量为Q=50kg,高度 定律，加速度。M,可知在近地点的加速度小于 h=40m,效率7=80%。输出功率P=2Q如+ 在地球表面的重力加速度，D错误。故选BC 10.AC解析：重力加速度在垂直传送带方向的分量 Qgh=6×10W,则水泵的功率P'-P=7.5× 为a,=gcos a,砂石在垂直传送带方向的初速度 10W,A正确。故选A。 为vo,一vosin(0十a)。当砂石落回传送带时，垂 6.C解析：设太阳质量为M1,日地距离为r1,地球 直传送带方向的位移y=0,由匀变速直线运动公 公转周期为T,=365天，Tau Ceti质量为M2, Tau Cetid的轨道半径为r2,公转周期为T2,r2= 式有y=w1-a,,可得1=20m0+a 1 gcos a A正确，B错误：砂石在垂直传送带方向到达的最 7,M,=2M,由万有引力提供向心力有 大高度h出现在垂直传送带方向的速度为0时， G=m停整理得T一新Ta Ced与 即，一a,1'=0,解得时间'-in(0十a 。此 gcos a 施球的公转圆防关系为号-月·必代人数据得 时垂直传送带方向的位移三， T2=365× visin(0+a) 号3天≈28天，C正确。故选C。 2gcos a ,C正确，D错误。故选AC。 ·物理答案（第1，共3颤）· 11.答案：(1)相等(2分)匀速(2分) (2分) (2)2m1g（2分 m1十ng 解析：(1)调节导轨水平的目的是使滑块在导轨上 (2)卫星公转周期T=2 (1分) 运动时不受沿导轨方向的合力（或合力为零）。轻 GM 推滑块后，若导轨水平，滑块应做匀速运动，通过 代入= 两光电门的时间相等。 r (1分) (2)机械能守恒时，系统重力势能减少量等于动能 得T=2红√ 增加量， 因此，火卫一与火卫二的周期之比为 即mgl= 2m+m2) ·整理得() 云-月 (2分) 2mg·1,斜率为， 2n11g 14.答案：(1)0.05m m1十m: 11十7m: 12.答案：(1)C(2分) (2)103 3 rad/s (2)①0.5(2分)②2(2分) (3)1.75J (3)C(2分) 解析：(1)静止时，小球沿杆方向受力平衡，弹簧弹 解析：(1)平抛运动的轨迹由初速度和重力加速度 力与重力沿杆方向的分力大小相等， 决定，与小球质量无关，故无需测量质量。故 有k△r=mg cos a (2分) 选C 代入数据得△x=0.05m (1分) (2)①水平初速度，=二，其中△r=10.0cm (2)弹簧处于原长时，小球做圆周运动的半径 5.0cm=5.0cm=0.05m,T=0.1s,故 Ri=zosin a-10 m, 0a=0.5ms. 竖直方向受力平衡，水平方向的合力提供向心力， ②竖直分速度为中间时刻的平均速度，即，= yg-y_0.45m-0.05m-=2m's。 有mg=mR1a (2分) tan a 2T 2×0.1s 解得wa一 10w3 3 rad's (1分) Ritan a (3)根据平抛运动特征x=v1,y=2,解得 (3)当角速度u=4y30 rad/s时，设此时弹簧形 y一是，即y一x闲线是过原点的直线，则C 3 变量为△x, 选项的y一x”图像能说明平抛小球运动轨迹为 小球到O点的距离s=x。十△x, 拋物线。故选C。 圆周运动半径R2=ssin a, 13.答案：1)月 竖直方向受力平衡， 有F、sina=mg十k△rcos a (1分) 2) 水平方向合力提供向心力，有Fxcos a+ 解析：(1)设卫星质量为m,绕火星做圆周运动时， k△rsin a=mRzw (1分) (1分) 由万有引力提供向心力， 解得△x=0.05m 即弹簧伸长量与初始压缩量大小相等，弹簧的弹 GMm_mo (2分) r 性势能不变。 解得线速度v= GM 重力势能增加量△E,=mg(2△x·cosa)=0.5J (2分) (1分) 因此，火卫一与火卫二的线速度大小之比为 动能增加量△E,=E沫一Ek翻， ·物理答案（第2霞，共3菊）· 初始动能E物=O, x物=2.0m (1分) 末状态动能E妹=2nR:m)月 1分) 二者的相对位移 △x=x-r物=(18-8V5)m (1分) 种R,-25× m 因此摩擦生热 解得△Ek=E味=1.25J Q=mg△x=(90-405)J (1分) 总机械能增加量△E=△E。十△Ek=1.75J (2)物块滑上平台后匀速运动，到达轨道底端Q (1分) 时速度为v2=10m/s, 由于轨道光滑，物块机械能守恒， 15.答案：(1)10J(90-405)J (2)100-40Rm/s(R≤2.0m) 有2mi-名m+mg·2R (2分) (3)1.25m 整理得vs=√100一40Rm/s (1分) 解析：(1)物块在传送带上做匀加速直线运动，加 物块可以自S点做平抛运动，则需满足 速度由摩擦力提供，有a=g=5m/s2(1分) vs≥√gR, 物块与传送带共速需要加速运动的距离设为x, 所以R应满足R≤2.0m (1分) 根据运动学公式有v后一v=2a.x (1分) (3)物块从S点水平飞出后做平抛运动，竖直方 解得x=2m=L物 (1分) 向自由下落高度为2R, 根据动能定理，传送带对物块做的功等于物块动 2·2R 能的增加量， 飞行时间=√g =0.4Rs (2分) 有W- 2m10J (1分) 平抛的水平位移需等于N点到M点的距离， 即s·t'=d+L=5.0m (1分) 物块加速时间1。”=(2一青5)。1分 两边平方后整理得(100一40R)×0.4R=25, 传送带在t时间内的位移 即16R2一40R+25=0. x带=0%1=(20-8V5)m 解得R=1.25m (2分) (1分) 物块的位移大小等于传送带的长度 ·物理答案（第3，共3颤）·秘密★启用前 河南省普通高中2024一2025学年（下） 高一年级期末考试 本 试 物 理 卷 注意事项： 由 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题 卡上。 各 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 市 装 涂黑。如需改动，用橡皮擦千净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案 地 写在答题卡上。写在本试卷上无效。 县 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 ● 区 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， 参 只有一项符合题目要求。 考 1.我国自主研发的“复兴号”高速磁悬浮列车在京沪线上试运行。当列车以恒定速 学 率通过一段半径为R=8.0×103m的圆弧弯道时，需调整电磁力以实现平稳过 弯。若图中虚线为列车轨道，两实线箭头分别表示列车在P点时的速度方向和所 校 受合外力的方向，则列车所受合外力的方向为 留 存 准考证号 线 A B C D 2.戽斗是中国古代人力提水农具，两人分站池塘两侧，通 姓 名 过绳索协同操作。戽斗盛水后从水面(M点)被加速 拉升至离水面高h的N点，随后向农田泼水。忽略空 气阻力，下列说法正确的是 A从M到N过程中，戽斗与水的机械能守恒 B.水从N点泼出后至落地前，机械能守恒 物理试题第1页（共6页） CS扫描全能王 3亿人都在用的行猫Ap中 C.若水泼出时的速度增大一倍，水泼出时的动能变为原来的2倍 D.从M到N过程中，人对戽斗做的功等于戽斗与水的重力势能的增加量 3.超市倾斜自动传送带用于运送货物，传送带与水平面的夹角为α，运行时保持恒定 速度大小为。当货物与传送带相对静止一起向上运动 时，货物竖直方向的分速度大小为 A.u B.usin a a C.ucos a D.utan a 4.如图所示为一种可折叠的四连杆晾衣架结构，四根长 度均为L=1m的金属细杆通过铰链连成四边形，O点 固定在墙面支架上。初始时B点与O点重合，四根细 杆紧贴墙面收起。用变力拉动B点沿垂直墙面方向运 动。已知某时刻A点的速率为2m/s,则此时A点的 向心加速度大小为 A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2 5.某消防水泵每秒输送0.05m3的水至40m高的楼层灭火，水被喷出时的速度大 小为40m/s,若水泵效率为80%，重力加速度g=10m/s2,则水泵功率为 A.7.5×10W B.7.5×105W C.7.5×105W D.7.5×107W 6.2025年天文学家报道了新发现的系外行星Tau Cetid,它绕母恒星Tau Ceti的运 动可视为匀速圆周运动。已知Tau Cetid的轨道半径约为日地距离的，其母恒 星Tau Ceti的质量约为太阳质量的？，若地球公转周期约为365天，则Tau Cetid 的公转周期约为 A8天 B.14天 C.28天 D.56天 7.某工厂训练机械手投掷小球，使小球垂直墙面进入小孔。 机械手固定在匀速运动的轨道小车上，轨道与墙面平行，轨 道到墙面的距离为L=10m。墙面小孔与机械手掷球位置 高度差为h=5m。机械手选择在恰当位置掷出小球，掷出 后瞬间小球相对地面速率为，小球恰好垂直墙面进人小 孔。重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力。则速率v最 接近 A.10 m/s B.14 m/s C.15 m/s D.25 m/s 物理试题 第2页（共6页） CS扫描全能王 3亿人都在用的月猫AP的 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得 0分。 8.如图所示，小球A、B通过轻绳与竖直转轴在O点拴接，并与转轴 一起以相同角速度匀速转动，系统稳定时，细绳与转轴夹角均为日， 转动半径分别为rA和rB。已知A的质量大于B的质量，忽略空 气阻力，小球可看成质点。以下关于A、B两球做圆周运动时的线 速度、转动半径、向心加速度和向心力的关系式一定正确的是 A.UA<UB B.rA=rB C.an=aB D.FA=FB 9.我国“天问二号”探测器从地球发射后，先进人近地点高度200k、远地点高度 2000km的椭圆轨道，之后在远地点点火加速进人地火转移轨道，如图所示。已 知地球半径约为6400km,忽略大气阻力，忽略地球自转。下列说法正确的是 A.探测器在椭圆轨道的运行周期小于在轨道半径为 200km的圆轨道上的周期 、地火转 移轨道 B.探测器在椭圆轨道近地点的速度大于在远地点的 ←地球 速度 C,在远地点点火加速后，探测器在该点的速度大于加速前在该点的速度 D.探测器在近地点的加速度大于在地球表面的重力加速度 10.某建筑工地用抛砂机将砂石从平台抛向倾斜的传 送带，如图所示。倾斜传送带AC与水平面成α角 (a<90)且足够长，砂石可视为质点。工人以大小 为。的初速度抛出砂石，抛出方向与水平方向的夹 a⊙d 角为0(0十α<90)。忽略空气阻力，重力加速度为 g。下列说法正确的是 A.砂石从抛出到落回传送带的时间为 2vosin (0+a) g cosa B砂石从抛出到落回传送带的时间为”sin(9十a) gcos a C砂石离传送带的最远距离h为。si(0+a) 2g cosa D.,砂石离传送带的最远距离h为6sin(0十a) gcos a 物理试题第3页（共6页） CS扫描全能王 3亿人都在用的月猫AP中 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律。气垫导轨固定在水平桌 面上，滑块放置于导轨上表面右端，与细线拴接，细线另一端绕过定滑轮连接托 盘（含砝码），滑块上表面固定有遮光条，在导轨上滑块释放位置的左侧安装光电 门1和光电门2，数字计时器可测量遮光条通过光电门的时间。 数字计时器光电门1 光电门2 气垫导轨回 滑块 砝码 托益 实验步骤： ①调节气垫导轨水平； ②用游标卡尺测量遮光条宽度d,用天平测量托盘和砝码总质量m1、滑块（含遮 光条)质量m2; ③将滑块从某位置由静止释放，记录滑块释放时遮光条到光电门1的距离1，以 及遮光条通过光电门1的时间△t; ④多次改变l,重复步骤③，获得多组L和△：数据； ⑤绘制（忌）-1图像，分析是否满足机械能守恒定律。 (1)步骤①中调节导轨水平时，若轻推滑块后，观察到滑块通过光电门1和光电 门2的遮光时间 (填“相等”或“不等”)，则说明导轨已水平。理由是：水 平导轨上滑块应做 (填“加速”“减速”或“匀速”)运动。 (2)若系统机械能守恒，则是)°-1图像应为直线，其斜率的理论值为】 (用m1、m2和重力加速度g表示)。 12.(8分)某实验小组为研究平抛运动规律，采用如图所示装置记录小球运动轨迹。 实验装置如下：斜槽固定在水平桌面边缘，调节末端水平；竖直坐标纸（每小格边 长1cm)紧贴斜槽末端右侧；手机固定于正对坐标纸的某处，通过某软件拍摄小 球平抛过程，相邻两帧时间间隔T=0.1$。实验时，小球从斜槽同一位置由静止 释放，水平飞出后通过坐标纸区域，视频中标记小球在各帧的坐标(x,y)。 物理试题第4页（共6页） CS扫描全能王 3亿人都在用的月猫AP中 (1)(单选)下列实验操作中，不必要的是 (填选项字母)。 A.调节斜槽末端水平 斜槽 纸板 B.用重锤线校准坐标纸竖直方向 C.测量小球的质量 (2)在某段视频中，小球连续三帧的坐标分别为：第 木板 一帧(x1=5.0cm,y1=5.0cm),第二帧(x2=10.0cm,y2=20.0cm),第三帧 (x3=15.0cm,y3=45.0cm)。 ①小球的水平初速度大小为 m/s; ②第二帧时小球的竖直分速度大小为 m/s。 (3)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原 点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中y一x2图像能说明平抛小球运动 轨迹为抛物线的是 A B D 13.(10分)火星拥有两颗天然卫星一火卫一（福波斯）和火卫二（德莫斯）。火卫一 轨道半径为1，火卫二轨道半径为r2。假设两颗卫星绕火星的运动可视为匀速 圆周运动，忽略其他天体的引力，火星质量为M,引力常量为G。求： (1)火卫一与火卫二的线速度大小之比； (2)火卫一与火卫二的公转周期之比。 物理试题第5页（共6页） CS扫描全能王 3亿人都在用的月猫Ap中 14.(12分)如图所示，光滑细杆一端固定在竖直转轴OO'上的O点，杆上套有一轻质 弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端连接质量m=1kg的小球。初始时系统静 止，弹簧被压缩。已知细杆与竖直轴的夹角a=60°，弹簧原长x。=0.2m,劲度 系数k=100N/m,重力加速度g=10m/s2,摩擦力不计。 (1)求静止时弹簧的压缩量； (2)当细杆匀速转动时，弹簧恰好处于原长，求此时的角速度大小。； 装 (3)若细杆由静止开始角速度逐渐增大至仙一4y3@ 3 rad/s,求该过程小球与弹簧 组成的系统增加的机械能。 0 考生注意清点试卷有无 15.(18分)如图所示，水平传送带左端点为N,右端点为P。传送带与一水平光滑平 订 台无缝对接，传送带长度L传=2.0m,平台长度L=3.0m,平台右端M处固定一 半径为R的竖直半圆形光滑轨道，轨道底端与平台相切于M点，S为轨道最高点。 印或缺页， 已知水平传送带顺时针匀速转动，速度o=10m/s,质量m=1kg的小物块从N 点以1=4√5m/s的初速度水平滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ= 若有要及 0.5,物块沿平台匀速运动至半圆轨道底端M点，随后冲上半圆轨道，到达最高点S 后水平飞出。忽略空气阻力，物块可看成质点，重力加速度g=10/s2。 (1)求传送带对物块做的功及物块与传送带间因摩擦产生的热量； 更换， (2)求物块在半圆形轨道最高点S处的速度大小（用半圆形轨道半径R表示，并 线 写出R应满足的条件)； (3)满足(2)问条件，物块恰好落回传送带左端N点，求半圆形轨道的半径R的 否则责任自负。 数值。 40 物理试题第6页（共6页） CS扫描全能王 3亿人都在用的行猫Ap中