安徽省七校联考2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2024-2025学年安徽省七校联考高一（下）期末物理试卷（7月） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图1所示，是卡文迪什利用扭秤测量万有引力常量的实验装置，一旦测得引力常量 G，就可以算出地球的质量。因此，卡文迪什把这个实验说成是“称量地球的质量”。该实验用到的科学研究方法是(    ) A. 类比法 B. 放大法 C. 累积法 D. 理想实验法 2.如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从 A端到B端的速度一时间变化规律如图乙所示，时恰好到B点，下列说法正确的是(    ) A. 物块与传送带之间动摩擦因数为 B. AB间距离为20m C. 小物块在传送带上留下的痕迹是8m D. 传送带动能不变，但系统产生了热量、物块动能也增加了，这不符合能量守恒定律 3.如图2所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为近地卫星，c为静止卫星，d为高空探测卫星，为他们的向心加速度， r为它们到地心的距离， T为它们的运动周期，l、分别为时间t内转过的弧长和转过的圆心角，则下列图像正确的是(    ) A. B. C. D. 4.关于摩擦力做功，下列说法正确的是(    ) A. 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此摩擦力总是做负功 B. 由于发生了相对滑动，因此滑动摩擦力不可能不做功 C. 由于物体间保持相对静止，因此静摩擦力一直不做功 D. 静摩擦力可能做正功也可能做负功，滑动摩擦力可能不做功 5.放在平板上的物块随平板一起向上做加速度变化的减速运动，其加速度大小始终小于重力加速度g，在上升的高度为H的过程中(    ) A. 支持力可能和重力大小相等 B. 物块的重力势能在不断减小 C. 物块的机械能一定增大 D. 动能的变化量比重力势能的变化量大 6.在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力 F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图3所示，下列说法中正确的是(    ) A. 这个电场是匀强电场 B. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是 C. 同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加 D. a、c两个位置场强方向一定不同 7.如图4所示，质量相同的A、B两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向弹出， B球同时被松开而自由下落，忽略一切阻力，则(    ) A. 该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B. B先落地， A后落地 C. 下落过程中，两球的重力平均功率相同 D. 下落至相同高度时，两球重力的瞬时功率不同 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8.如图5所示，小球 a被绝缘轻绳1系在天花板上，小球 b被绝缘轻绳2系在小球a上。两小球质量相等且均带正电，处在水平方向的匀强电场中，平衡时轻绳1与竖直方向的夹角为、轻绳2与竖直方向的夹角为图示为各种参数未知的一般情况，a的带电量大于b的带电量，两个小球间的库仓力不能忽略，则下列说法正确的是(    ) A. 轻绳1的张力可能小于轻绳2的张力 B. 小球a共受四个力作用 C. 小球b共受三个力作用 D. 轻绳1和轻绳2和竖直方向的夹角的大小关系与它们的电量有关 9.宇宙中存在一种恒星和伴星组成的双星系统，恒星通过从伴星吸取物质，从而延长自己的寿命。这种现象在天文学中被称为质量转移或吸积过程。假设恒星和伴星中心之间的距离保持不变，忽略因热核反应和辐射等因素导致的质量亏损，经过一段时间演化后，则(    ) A. 恒星和伴星的周期不变 B. 恒星和伴星的轨道半径保持不变 C. 恒星的线速度增大 D. 伴星的线速度增大 10.如图6所示半径为R的圆形光滑管道竖直放置管径远小于，小球a，b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球 a在最低点时，小球 b在最高点，重力加速度为 g，下列选项中表述正确的是(    ) A. 能使两球在管内做圆周运动的速度v的最小值为 B. 当时，小球b在轨道最高点对轨道无压力 C. 当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg D. 只要，小球对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某物理兴趣小组开展了对平抛运动规律的创新性探究，设计了如图甲所示的实验：将小钢球从坐标原点O水平抛出，做平抛运动。两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴光屏上留下了小钢球的两个影子。回答下列问题： 影子1做          运动，影子2做          运动。 图乙是小张同学研究小钢球在斜面上做平抛运动的实验装置。每次将小钢球从弧型轨道同一位置静止释放逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角并确保轨道末端位置不变，保证小球每次都能顺利地从轨道末端水平抛出并落到斜面上，获得不同的水平射程 x，最后根据测量数据作出了如图丙所示的图像，取。则由图丙可知，小钢球在斜面顶端水平抛出时的初速度          。结果保留1位小数 12.某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心细杆两端，然后在杆长处安装一个阻力忽略不计的固定转轴O。最后在两个钢球P、Q的球心处分别固定一个相同的挡光片，如图乙所示，保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为 g。 实验步骤如下： 该同学将杆抬至水平位置后由静止释放，当P转到最低点时，固定在两钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门两个光电门规格相同，均安装在过 O点的竖直轴上。 若挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为和，根据该同学的设计，应为          。 若要验证“机械能守恒定律”，该同学          选填“需要”或“不需要”测量钢球的质量m。 在误差允许的范围内，关系式          成立，则可验证机械能守恒定律关系式用g、L、d、、表示。 通过多次测量和计算，发现第问的关系式均存在误差，其中一组典型数据为，，造成误差的主要原因可能是          。 A.空气阻力对钢球的影响 B.转轴处阻力的影响 C.钢球半径对线速度计算的影响 D.细杆质量的影响 四、计算题：本大题共3小题，共41分。 13.某款质量为M的新能源汽车在一次测试中，沿平直公路以恒定功率 P从静止启动，行驶路程 s，恰好达到最大速度，已知该汽车所受阻力恒定，求： 启动过程中的阻力大小f 启动过程中牵引力对汽车做功W 车速为时，汽车的加速度a的大小 14.某个质量分布均匀的星球表面的重力加速度为g，已知其半径为R。围绕该星球做匀速圆周运动的卫星A的周期为T，已知万有引力常量为求： 该星球的密度 卫星A到地面的高度H 15.如图7所示，一足够长的水平传送带以的速度向右传送，与倾角为的斜面的底端P平滑连接，将一质量的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数均为，取，，。求： 小物块第一次滑过P点时的速度大小 小物块第一次在传送带上往返运动的时间 物块第一次从P点冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中，电动机因传送物块多做的功 从释放到最终停止运动，小物块在斜面上运动的总路程 答案和解析 1.【答案】B  【解析】利用扭秤测量万有引力常量的实验装置，该实验用到的科学研究方法是放大法，故 ACD错误， B正确。 2.【答案】C  【解析】A、由图乙可知，在内，物块做匀加速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律得：，联立解得，故A错误; B、因物块在时恰好到B点，所以物块在内的位移大小等于AB间的距离，根据图像与时间轴所围成的面积表示位移，可得AB间距离为，故B错误; C、由于后物块与传送带的速度相同，故传送带速度为，在内，物块与传送带间相对位移大小为，后物块与传送带相对静止，所以小物块在传送带上留下的痕迹是8m，故C正确; D、物块与传送带组成的系统中，消耗了其他能量来驱动传动带，符合能量守恒定律。 3.【答案】C  【解析】因c为静止卫星，a为静止在地球赤道上的物体，则，，由向心力加速度可知，A、B错误;由可知，，由，可知经过相同时间，D错误;对b、c、d三颗卫星，根据，可得，所以，由，可知经历相同时间，C正确。 4.【答案】D  【解析】相对静止的两个物体可能相对地面静止，也可能一起运动，因此静摩擦力可以做正功，可以做负功，也可以不做功;发生相对滑动的两个物体有可能都在相对地面同向或者反向运动，也可能有一个物体相对地面静止，因此滑动摩擦力可以做正功，可以做负功，也可以不做功， D项正确。 5.【答案】C  【解析】物体向上减速运动且加速度小于g，根据牛顿第二定律，物体所受支持力小于重力，故 A错误。位置升高重力势能变大，故 B错误。支持力做正功使物块机械能增大，因此动能的减少量小于重力势能的增加量，故 C正确、D错误。 6.【答案】B  【解析】在电场中，试探电荷所受电场力，因此图像斜率反映场强大小，图中四个点斜率不同，说明该电场不是匀强电场，且试探电荷不影响原来的电场，故 C错误， c两个位置试探电荷电性不同，电场力反向，场强方向一致，故 D错误。 7.【答案】C  【解析】该实验中两个小球同时落地说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，A、B错误;下落过程中重力做功和运动时间相同，根据公式可知两球的重力平均功率相同， C正确;下落至相同高度时竖直速度相同，重力的瞬时功率也相同。 8.【答案】AD  【解析】对a、b整体和对b受力分析如图 整体： 解得： 对 解得： 两根绳与竖直方向的夹角与电量有关，D正确。a球受重力、电场力、ab间斥力和两根绳的弹力，共计5个力的作用球受重力、电场力、ab间斥力和轻绳2的弹力，共计4个力的作用。由于ab间斥力大小未知，因此无法判断轻绳1和轻绳2张力的大小。 9.【答案】AD  【解析】A、假设在演化开始时，恒星的质量为，伴星的质量为，两者之间的中心距离为L，周期为T。 根据双星由相互之间万有引力提供向心力，对于恒星，有 对于伴星，有 又有 联立解得 由题意知，恒星和伴星的总质量不变，L也不变，则周期不变，故A正确; 由上述分析，联立可解得 ， 根据题意可知，增大，减小，则减小，增大。由可知，恒星的线速度减小，伴星的线速度增大，故 BC错误， D正确。 10.【答案】BD  【解析】A、小球在管内做完整圆周运动的条件是在最高点的速度大于零，根据动能定理可得小球在最低点的速度应该满足： 解得：，故A错误; B、设小球b在最高点的速度为，根据动能定理有： 解得： 在最高点根据牛顿第二定律有： 解得，故B正确; C、当小球b在最高点对轨道无压力时，根据前面B的分析可知，小球b在最高点的速度为零，所需向心力为mg，此时小球a在最低点的速度为。小球a所需向心力为：，则小球a比小球b所需向心力大：，故C错误; D、小球在最低点时，轨道对小球a的支持力为，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律可知小球a对轨道最低点的压力大小为： 此时小球b在最高点的速度为，根据动能定理有： 在最高点轨道对小球b的支持力大小为，根据牛顿第二定律有： 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道最高点的压力大小为： 联立解得：，故D正确。 11.【答案】匀速直线运动     自由落体运动       【解析】影子1反映小钢球在水平方向的运动，所以影子1做匀速直线运动。影子2反映小钢球在竖直方向的运动，所以影子2做自由落体运动。 根据平抛运动规律有，， 联立解得 由图丙可知 解得。 12.【答案】       不需要            C  【解析】由圆周运动规律可知，又，解得。 验证机械能守恒定律时，由于两钢球 P、的质量相等，则验证机械能守恒定律的表达式中质量可以约掉，所以该同学不需要测量钢球的质量。 若系统转动过程中满足机械能守恒定律，则有 即。 造成误差的主要原因可能是钢球半径对线速度计算的影响，故 C正确。 13.【答案】解：汽车达到最大速度时，加速度为零，此时有： 解得： 设整个过程中克服阻力做功为，由动能定理得 解得： 车速为时，由牛顿第二定律得 解得此时汽车的加速度大小为   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：星球表面的重力加速度为g，则有： 解得： 星球密度 卫星做圆周运动，万有引力提供向心力： 轨道半径 因此：卫星距地面的高度为   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】解：由动能定理得 解得 由牛顿第二定律得 以向右为正方向，物块与传送带共速时，由速度公式得 解得 匀速运动阶段的时间 第1次在传送带上往返运动的时间 物块从P点匀减速到0时运动的时间 这段时间内传送带运动的位移 传送带匀速运动，电动机增加的牵引力 电动机多做的功 由分析可知，物块第一次离开传送带以后，每次再到达传送带和离开传送带的速度大小相等，故物块最终停止在P点，则根据能量守恒定律有 联立可得   第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$