河南省许昌市2024-2025学年高一下学期7月期末考试物理试题

XCS2024一2025学年第二学期期末教学质量检测 高一物理 注意事项： 1.考试时间：75分钟，总分100分。 2,答题前，考生务必将自己的姓名、考号涂写在答题卡上。 渐 3.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涂黑。 回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 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。用2B铅笔把所选答案涂在答题卡上。 1.如图所示，实线为一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动的轨迹，当物体 从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程 中，下列说法正确的是 A.物体在M点时的速度方向可能与水平恒力方向相同 B.物体所受的水平恒力的方向一定垂直M点的速度方向 C.物体做的一定是匀变速曲线运动 D.物体的速率一定是先增大后减小 2.如图所示，在同一竖直平面内，距地面不同高度的地方以不同的水平速度同时抛出两个 小球。则两球 A.可能在空中相遇 B.落地时间可能相等 C.从抛出到落地的水平距离一定不相等 7777777777777777 D.从抛出到落地的水平距离有可能相等 3.宇宙中两颗相距较近、相互绕转的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心 做匀速圆周运动，不至于因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中 A、B两颗天体绕0点做周期为T的匀速圆周运动，它们的轨道半径之比r:。=3:5,则 两颗天体的 A.线速度大小之比Va:Vg=5:3 B.质量之比ma:ma=3:5 侣 C总质量mA+ms= 4m(ra+rn) GT* D.双星系统的角速度w为2T G(ma+mg】 V(ratrn)3 高一物理第1页（共6页） 4.图示为某新型电动汽车在阻力恒定的水平路面上进行性能测试时的v一t图象，Oa为过 原点的倾斜线段，bc段平行于时间轴且与ab段相切，ab段汽车的功率为额定功率P,下 列说法正确的是 A.0-1时间内汽车牵引力做的功为Pt, B.~12时间内汽车的牵引力逐渐减小 C.t2~t3时间内牵引力不做功 D.汽车行驶时受到的阻力大小为， 5.从地面竖直向上抛出一物体，该物体的机械能E意和重力势能E,随它离开地面的高度h 的变化关系如图所示，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得 ↑E明 100 A.该物体的质量为4kg 80 B.物体上升至h=2m时，物体的动能E=50J C.物体上升过程中，所受阻力的大小为10N 20 D.物体离开地面时的初速度大小为20m/s 0 1 234 6.如图所示，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由线段AB和圆弧BC组成，两段相切于 B点，AB段与水平面夹角为0，BC段圆心为O,最高点为C,BC段所对圆心角也为0， A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v。冲上轨道，能沿轨道 运动且恰好到达C点，下列说法正确的是 A.小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大 B.小球从A到B的过程中，重力的瞬时功率始终保持不变 C.小球的初速度v。=√2gR D.若小球初速度v。增大到√5gR,小球将从C点脱离轨道 7.如图所示，四个电荷量均为q(q>0)的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为 (41,0)、(-41,0)、(0,y)和(0，-y%),其中x轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个点 电荷可沿y轴对称移动(y。≠0)，下列说法正确的是 A.菱形外部（不包含无穷远处）存在电场强度为零的点 B.当y。取某值时，可使得菱形内部存在两个电场强度为 ·零的点 C.将一带负电的试探电荷沿x轴由点(21,0)移至点 (-21,0),静电力做正功 D.当y。=41时，将一带负电的试探电荷放置在点(21,21)处，其所受到的静电力方向与 x轴正方向成45倾斜向下指向0点 高一物理第2页（共6页） 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，有两个 或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选 的得0分，把所选答案涂在答题卡上。 8.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始下滑，同时b、c从同一 高度分别开始自由下落和平抛，最后都落在同一水平面上。下列说法正确的有 A.小球a、b在运动过程中重力的平均功率相等 B.小球b、c在运动过程中重力的平均功率相等 C.小球a、b落地时重力的瞬时功率不相等 D.小球b、c落地时重力的瞬时功率不相等 77777777777777777777777777777777777 9.2025年4月24日我国神舟二十号载人飞船与天和核心舱成功进行了对接，如图为飞船 运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道1为飞船对接前的运行轨道，Q点是轨道1的近地 点，离地高度可忽略不计。圆形轨道2距地面高度为H,是天和核心舱的运行轨道，P点 是1、2轨道的切点，也是交会点。已知地球半径为R,下列说法正确的是 A.飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点P点制动减速 轨道2 B.飞船在轨道2上的速率一定比轨道1上Q点的速率大 轨道1 C.飞船在轨道1上P点的加速度大小等于在轨道2上P点的 加速度大小 D.飞船在轨道1上与在轨道2上运动的周期之比为 (H+2R)3 W(2H+2R)3 10.如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为0的足够长的光滑斜面，小滑块从斜面底端 在与斜面平行的拉力F作用下由静止开始沿斜面运动，拉力F随时间变化的图象如图 乙所示，小滑块运动的速度一时间图象如图丙所示，重力加速度g取10m/s2。下列说法 正确的是 ◆FW ◆/ms 10 10 F 图甲 图乙 图丙 A.斜面倾角0为30°，小滑块的质量为1kg B.在0~2s时间内拉力F做的功为200J C.在0~1s时间内合外力对小滑块做功为50J D.在0~4s时间内小滑块机械能增加100J 高一物理第3页（共6页） 三、实验探究题：本题共2小题，11题8分，12题10分，共18分。 11.(8分)某实验小组的同学利用带有斜槽的轨道研究小球的平抛运动规律，如图甲所示。 (1)为了减小实验误差，下列操作正确的是 (填正确答案标号)； A.实验时应选择摩擦力小的斜槽 B.实验时需用天平测出小球的质量 C.实验时必须调整斜槽的末端水平 (2)小球每次释放时，应从 (填“同一”或“不同”)位置释放 (3)实验时，将竖直挡板紧靠斜槽末 端以确定出小球抛出点的位置，此后每次将竖直挡板向右移动相同的距离，并在小球的轨迹 上确定了A、B、C三点，如图乙所示，已知重力加速度大小为8，则小球的初速度为 ,小球经过B点的竖直分速度大小为 (用图乙中所给物理量符号表示)。 12.(10分)某同学用如图所示的装置“探究物体做圆周运动的向心力大小与半径、线 速度、质量的关系”，同时也可以“验证机械能守恒定律”。用一根轻质细线系住小钢球，另 一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，开始小钢球静止于A点，将光电门固定在A 点的正下方靠近A点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计，宽 度很小)，小钢球的质量为m,重力加速度为8。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心 之间的距离，得到小钢球运动的半径为R。 力传感器 (1)将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小 钢球经过A点时力传感器的读数F及遮光条的挡 遮光条 光电门 光时间为△t,则小钢球通过A点时的速度大小可 视为v= (用题中所给字母表示)； 。光电门 (2)从受力分析的角度小钢球通过A点时的 (用F,m,g表示)，将其计算的结果与向心力公式F=mR计算 。2 向心力大小为F= 的结果进行比较； (3)改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现F.总是略小于F%,分析表明这是系统 造成的误差，该系统误差的可能原因是 A.小钢球的质量偏大 B.小钢球的初速度不为零 C.总是存在空气阻力 D.小钢球速度的测量值偏大 高一物理第4页（共6页） (4)小钢球从静止运动到A点的过程中，重力做功的瞬时功率 A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 (5)为了验证小钢球在运动过程中的机械能守恒，某同学记录了每次将小钢球由静止 释放时细线与竖直方向夹角的余弦值cos0及对应运动到最低点A时遮光条的挡光时间△t, 多次重复上述过程，以cos0为纵轴作出cos0随， 4的变化图像，图像大致星一条直线（题 中未画出)。若小钢球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率k= 四、解答题：本题共3小题，13题10分，14题10分，15题16分，共36分。 13.(10分)据我国探月工程总设计师吴伟仁在近期回答记者采访时说，我国将于2028 年在月球上建造房子，现已研制人类第一台月球制砖机，可以聚集太阳能，将月壤烧融，通过 3D打印技术，制备成月壤砖。在研究月壤的过程中，离不开对月球平均密度的研究。探月 工程师操控着月球探测器，使其在月球表面只在月球引力作用下绕月做匀速圆周运动，他们 只用计时工具测出了探测器的运行周期T,已知万有引力常量为G,就可以知道月球的平均 密度。请用你学习过的知识写出工程师们的推导过程并给出月球平均密度的表达式。 14.(10分)如图甲所示，在水平绝缘转台上放一可视为质点的铁块，绝缘细绳的一段系 在铁块上，另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑细圆管后悬挂一质量为m=1kg的带正 电小球，小球带电量为q=2.0×106C,OM段细绳水平，铁块与0点间距r=0.2m,整个过程 铁块随转台一起做匀速圆周运动（其角速度ω未知），整个装置处于竖直向下的匀强电场 中，匀强电场的场强大小缓慢变化（可认为小球总处于静止状态）如图乙所示，初始时刻及 t,时刻铁块和转台均恰好不相对滑动。已知铁块和转台间的动摩擦因数为u=0.15,最大静 摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。请解决下列问题： E4(10N/C 6.0 K(s) 图甲 图乙 (1)求初始时刻细绳的张力； (2)求铁块的质量M及转台匀速转动的角速度ω（结果可用根式表示）； 高一物理第5页（共6页） 15.(16分)如图甲是一款轨道车玩具，轨道造型可自由调节，图乙是某同学搭建的轨道 示意图，它由倾斜轨道AB、部分圆弧轨道BC、水平直轨道CD、竖直圆轨道DEF(D点为进 口、F点为出口)及另外两个四分之一圆管轨道MN与NP,所有轨道连结处均平滑连接，圆 管轨道MW的圆心O,与圆管轨道NP的圆心O,位于同一高度（圆管的内径远小于圆管轨 道半径r)。已知小车质量m=0.1kg,水平直轨道CD长度L=1m,小车在轨道CD段动摩擦 因数为4=0.4，其余轨道均光滑、不计其他阻力，小车可视为质点。该同学将小车由A点 (小车未画出)静止释放，小车恰好能通过竖直圆轨道DEF,并最终从P点水平飞出，A点距 离水平轨道的垂直距离H=1.4m,重力加速度g取10m/s2。请解决下列问题： 0 图甲 图乙 (1)求小车运动到D点时的速度大小vD; (2)求小车运动到圆轨道D点时对轨道的压力F的大小； (3)其他条件不变，同时调节圆管轨道MN与NP的半径r,求当r多大时，小车落地点 与P点有最大水平距离，最大水平距离x为多大？ 高一物理第6页（共6页）答案第 1页，共 3页 XCS2024~2025学年第二学期期末质量检测 高一物理参考答案 一、单项选择题（本题共 7小题，1~7题，每小题 4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个 选项符合题目要求） 二、多项选择题（本题共 3小题，8~10题，每小题 6分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有两个 或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分） 1.C 2.D 3.C 4.B 5.B 6.A 7.D 8.BC 9.CD 10.AD 三、实验题（本题共 2小题，共 18分。请在答题卡上按题目要求作答） 11.（8分）（1）C；（2）同一；（3） 12 2yy gx  ， 12 2 22 yy gy  【评分标准：每空 2分，共 8分】 12.（10分）（1） t d  . （2） mgF  （3）D （4）C （5） gR d 2 2  【评分标准：每空 2分，共 10分】 四、计算题：（本题共 3小题，共 36分。解答时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.（10分） 【解析】将月球看做一个球体，设其半径为 R，质量为M，近月环绕的探测器质量为 m， 则： R T m R GMm 2 2 2 4  ………2分 得： 2 324 GT RM  ………2分 而： 3 3 4 RV 月 ………2分 又因为： 月V M  ………2分 所以： 2 3 GT   ………2分 （其他解法，只要合理，同样给分） 14.（10分） 【解析】 （1）初始时刻对带电小球受力平衡 mgFT  电0 ………1分 qEF 电而： ………1分 答案第 2页，共 3页 联立代入数据得： N220 T ………1分 （2）初始时刻对铁块： 20  MrMgT  ………2分 t0时刻， 2 MrTMg  ………2分 mgT  ………1分 联立代入数据得： kg4M ………1分 s/rad52 ………1分 （其他解法，只要合理，同样给分） 15.（16分）【解析】 （1）小车由 A运动至 D过程，由能量关系可知 2 2 1 DmvmgLmgH   ………1分 代入数据得 sm52Dv ………1分 （2）小车恰好能通过竖直圆轨道 DEF，设小车在 E点的速度为 Ev ，则 R vmmg E 2  ………1分 小车从 D到 E，由动能定理得 22 2 1 2 12 DE mvmvRmg  ………1分 代入数据得 m4.0R ………1分 在 D点，根据牛顿第二定律可得 R vmmgF DN 2  ………1分 联立解得 N6NF ………1分 由牛顿第三定律，小车运动至 D点时对轨道压力大小为 N6 NN FF ………1分 答案第 3页，共 3页 （3）小车从 D到 P，由动能定理得 22 2 1 2 12 DP mvmvrmg  ………1分 即 rvP 4020  ………1分 小车从 P点飞出后做平抛运动，根据平抛运动的规律可得 tvx P ………1分 2 2 12 gtr  ………1分 联立解得 1 4 116816 2 2        rrrx ………2分 当 m25.0m 4 1 r 时，小车落点与 P点水平距离最大………1分 最大距离为 m1m x ………1分 （其他解法，只要合理，同样给分）