四川省成都市树德中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

高一物理期末 2025-07 第1页 共 2 页 树德中学高 2024 级高一下期期末测试物理试题 命题人：胡强 审题人：匡昆海、曾亮、林航 考试时间：75 分钟 总分：100 分 一、单项选择题：本题共 7 个小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 符合题目要求。 1.下列说法正确的是（ ） A．合力做功为零，物体机械能一定保持不变 B．驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大 C．只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象 D．多普勒效应说明波源的频率在发生改变 2.如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力 F1、F2、F3、F4、F5 作用，以速率 v0沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力(其他力不变)， 则在以后的运动中，下列说法正确的是( ) A．若撤去的是 F1，则物体将做圆周运动 B．若撤去的是 F2，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为 v0 C．若撤去的是 F3，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为 v0 D．无论撤去这五个力中的哪一个力，撤去后第一秒内物体动量改变量一定都相同 3.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的 10%，半径约为地球半径的 50%，下列说法正确的是( ) A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 4.如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑固定水平面放置，左端固连在竖直挡板上。质量不同、形 状相同的两物块分别置于两弹簧右端（两物块与弹簧只接触不固连）。现用外 力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静 止沿水平面向右弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物体脱离弹簧的过程中， 两物块( ) A．最大速度相同 B．最大加速度相同 C．动能的变化量相同 D．所受弹簧弹力的冲量相同 5.如图所示，套在光滑竖直杆上的物体 A，通过轻质细绳与光滑水平面上的物体 B 相连接，A、B 质量相 同．现将 A 从与 B 等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为 g，当细 绳与竖直杆间的夹角为 θ＝60°时，A 下落的高度为 h，此时物体 B 的速度为 ( ) A. 2 5 gh B. 4 5 gh C. gh 2 D. gh 6.一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在坐标原点，振幅 A = 0.2 m。t＝0 时刻振子的位移 x＝－0.1 m；t＝ 1.5s 时刻 x＝0.1 m；振子的周期 1.5T  s，则该振子的周期不可能为( ) A．9s B．4.5 s C．3 s D．1.8 s 7.如图所示，质量为 3m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径 AB 长度为 2R，现将质量为 m 的小球从距 A 点正上方 h0 高处由静止释放，然后由 A 点经过半圆轨道后从 B 冲出，在空中能上升的最大高度为 0.75h0(不计空气阻力)， 则( ) A．小球和小车组成的系统动量守恒 B．小车向左运动的最大距离为 1.5R C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．小球第二次能上升的最大高度 h2 满足 0.5h0<h2<0.75h0 二、多项选择题：本题共 3 个小题，每小题 6 分，共 18 分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的的 0 分。 8.探测器在月球附近的变轨过程可以简化为：探测器从圆轨道 1 的 A 点变轨到 椭圆轨道 2，之后又在椭圆轨道 2 的 B 点变轨到近月圆轨道 3。已知探测器在 轨道 1 的运行周期为 T1，O 为月球球心，C 为轨道 3 上的一点，AC 与 AO 的 最大夹角为 θ。下列说法正确的是（ ） A．探测器从轨道 2 变到轨道 3，需要在 B 点点火加速 B．探测器在轨道 2 上经过 B 点时的速度大于在轨道 1 的速度 C．探测器在轨道 2 上经过 A 点时速度最小，加速度最大 D．探测器在轨道 3 的运行周期为 3 1 sinT  9.如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时 t = 0 时刻的波形图， 甲、乙两列波的波源 S1、S2 分别位于 x1= 0.2− m、x2 = 0.6 m 处，且两 波源同相振动。甲向右传播，乙向左传播。振动在绳中的传播速度 v = 0.1m/s，质点 M 位于 x＝0.2 m 处，则( ) A．这两列波不会发生干涉现象 B．M 点的振动总是加强 C．从 t = 0 时刻开始，再经过 1 s 时间，M 点将位于波峰 D．M 点的振动方程为 30sin( ) 2 My t  = + cm 10.如图（a）所示，足够长倾角为 37 = 的倾斜传送带顺时针方向匀速运行，质量为 4 kgm= 可视为质点 的物块在 0t = 时刻从传送带底端开始沿传送带上滑，若取传送带最底端所在平面为零势能面，物块在传送 带上运动时的机械能E随时间 t 的变化关系如图（b）所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速 度 g 取 210 m / s ，sin37o = 0.6 下列说法正确的是（ ） A．物块的初速度大小为5 m / s B．物块与传送带间的动摩擦因数为 0.4 C．传送带的运行速度大小为 2.5m/s D．物块从底端运动到最高处的过程中，物块与传送带由于摩擦产生的内能为 10J 三、实验题：本题共 2 个小题，共 14 分。 11.（6 分）如图（a），用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力 F。 （1）该单摆的周期 T = s。 （2）该同学测量了摆线长度 L，通过改变 L，测得 6 组对应的周期 T。通过描点，作出 T2–L 图线，如图 （c），图线的横、纵截距为−p 和 q，则重力加速度 g = ；摆球的直径 d = 。 高一物理期末 2025-07 第2页 共 2 页 12.（8 分）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。在滑块 a、b 上分别固定碰撞架和宽度均 为 d 的遮光条，测出滑块 a、b（含遮光条和碰撞架）的总质量 m1和 m2；在气垫导轨上固定光电门Ⅰ、Ⅱ， 右端固定轻质弹簧，将气垫导轨调节至水平。打开气泵电源，将 a、b 置于气垫导轨上，向右推动滑块 a， 使其压缩弹簧，然后将 a 静止释放。a 脱离弹簧后经过光电门 I所用的时间为 t1，a、b 发生碰撞后，b 向 左运动经过光电门Ⅱ所用的时间为 t2，a 向右运动经过光电门Ⅰ所用的时间为 t3，a 向右通过光电门Ⅰ之前 b 不会与 a 再次碰撞。 （1）本实验 （填“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度 d； （2）规定水平向左为正方向，若满足等式 （用题中的字母表示），则滑块 a、b 碰撞前 后动量守恒；若满足 t1= （结果只用 t2、t3表示），则滑块 a、b 发生的是弹性碰撞； （3）若 1 2m m ，当 a、b 发生弹性碰撞时， 1 2 t t 的值趋近为 ； 四、计算题：本题共 3 个小题，共 40 分。 13.（10 分）如图，半径 R＝0.5 m 的光滑圆弧轨道 ABC，O 为圆弧轨道 ABC 的圆心，B 点为圆弧轨道的 最低点，半径 OA 与 OB 的夹角为 53°。将一个质量 m＝0.5 kg 的物体(视为质点)从 A 点左侧高为 h＝0.8 m 处的 P 点水平抛出，恰好从 A 点沿切线方向进入圆弧轨道。已知重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 37°＝ 0.6，cos 37°＝0.8。求： （1）物体水平抛出时的初速度大小 v0； （2）物体经过 B 点时，对圆弧轨道压力大小 FN； 14. （14 分）如图是打桩机工作时的模型图，打桩机重锤 A 的质量为 m，长度为 3h 的混凝土钢筋桩 B 的 质量为 M，其中 M=8m。每一次打桩时，打桩机抬高重锤 A，比桩 B 顶部高出 h，然后从静止释放，与桩 发生时间极短的完全非弹性碰撞后，两者一起向下运动。已知初始状态桩 B 插入地面的深度忽略不计， 重力加速度为 g，不考虑空气阻力，则 （1）求重锤 A 与桩 B 每次因碰撞而损失的机械能ΔE； （2）若桩 B 运动时受到的地面阻力恒为 f = 10mg，求使桩 B 刚好全部 进入地下需要打桩的次数 N1； （3）若桩 B 运动时受到的地面阻力 f 与深度 x 成正比（即 f = kx，其中 56mg k h = ），求使桩 B 刚好全部进入地下需要打桩的次数 N2。 15.（16 分）如图所示，ABC 是竖直面内的光滑轨道，弧形轨道 AB 与水平轨道 BC 平滑连接于 B 点，轨 道 C 点右侧与粗糙的水平地面 CD 连接。物块 P 从离水平地面高 h=4.05m 处静止释放，其经过 C 点时与 另一个处于静止状态的物块 Q 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终两者都静止于水平地面上。已知物块 P、Q 的质量分别为 m1=3kg、m2=1kg，物块 P、Q 与地面间的动摩擦因数分别为 μ1=0.05、μ2=0.5，两物块 可视为质点，重力加速度 g 取 10m/s2，求 （1）第一次碰撞后瞬间 P 的速度大小 v1与 Q 的速度大小 v2； （2）第一次碰撞后 P、Q 之间的最大距离 dm； （3）最终 Q 静止时的位置与 C 点之间的距离 s。 高一物理期末 2025-07 第3页 共 2 页 树德中学高 2024 级高一下期期末测试物理试题参考答案 一、单项选择题：本题共 7 个小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 符合题目要求。 1. B 2. B 3. A 4. C 5. A 6. B 7. D 二、多项选择题：本题共 3 个小题，每小题 6 分，共 18 分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的的 0 分。 8. BD 9. BD 10. AC 三、实验题：本题共 2 个小题，每空 2 分，共 14 分。 11. 1.6 24 p q  2p 12. 不需要 1 2 1 1 2 3 m m m t t t = − 2 3 2 3 t t t t+ 2 四、计算题：本题共 3 个小题，共 40 分。 13. （10 分） 解：（1）由平抛运动规律知 vy2＝2gh （2分） v0＝vytan 37° （2分） 综上解得：v0＝3 m/s。 （1分） (2)对从 P 至 B 点的过程，由机械能守恒有 mg(h＋R－Rcos 53°)＝ 1 2 mvB2－ 1 2 mv02 （2分） 经过 B 点时，由向心力公式有 FN′－mg＝m vB2 R （1分） 代入数据解得 FN′＝34 N （1分） 由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为 FN＝34 N （1分） 14. （14 分） 解：（1）设重锤 A 即将与桩 B 相碰前速度为 v0，其下落过程机械能守恒，则 2 0 1 2 mgh mv= （2 分） 两者相碰的过程中动量守恒，则有 0 1( )mv m M v= + （2 分） 由能量关系有 2 2 0 1 1 1 ( ) 2 2 E mv m M v = − + （1 分） 综上解得： 8 9 E mgh = （1 分） （2）设每次打桩过程中，桩 B 打入地下的深度为 x0，其向下运动的过程中，由动能定理 2 0 0 1 1 ( ) ( ) 0 ( ) 2 m M g x f x m M v+  + −  = − + （2 分） 0 13h x N=  （2 分） 综上解得： 1 27N = 次 （1 分） （3）设第 i 次打桩过程中，桩 B 打入地下的深度为 xi，克服地面阻力做功 Wi，其向下运动的过程中， 由动能定理 2 1 1 ( ) ( ) 0 ) 2 i im M g x W m M v+  + − = − +（ 对所有打桩的上述过程的表达式求和，则 2 1 2 1 ( ) 3 0 ( ) 2 im M g h W m M v N   +  − = − +      （1 分） 由于阻力与深度呈线性关系，则 21 (3 ) 2 iW k h= （1 分） 综上解得： 2 2025N = 次 （1 分） 注意： 第（2）问，若采用动力学方法给分细则如下 设每次打桩过程中，桩 B 打入地下的深度为 x0，其向下运动的过程中，加速度为 a，竖直 向下为正 方向，则 ( ) ( ) ( )m M g f m M a+ + − = + （1 分） 由运动学基本公式 2 1 00 2v ax− = （1 分） 0 13h x N=  （2 分） 综上解得： 1 27N = 次 （1 分） （第（3）问，若部分考生计算出第一次打桩的深度 1 1 3 x h= 可得 2 分） 15. （16 分） 解：（1）设 P 刚到达 C 点时（与 Q 碰前）速度为 v0，则从释放点到 C 点由动能定理 2 1 1 0 1 2 m gh m v= （1分） 由 P、Q 弹性碰撞有 1 0 1 1 2 2m v m v m v= + （1分） 2 2 2 1 0 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2 m v m v m v= + （1分） 综上解得： 1 4.5v = m/s （1分） 2 13.5v = m/s （1分） （2）设 P、Q 减速运动的加速度分别为 a1、a2，水平向右为正方向，则 1 1 1 1m g m a− = （1分） 2 2 2 2m g m a− = （1分） 高一物理期末 2025-07 第4页 共 2 页 假设两者第一次碰撞后，各自减速再无碰撞，设 P、Q 减速位移分别为 x1、x2，则 2 1 1 10 2v a x− = 2 2 2 20 2v a x− = 解得， 1 20.25x = m， 2 18.225x = m 因为 1 2x x ，所以假设不成立，实际情况是 P 将追上 Q 并发生第二次碰撞。 设从第一次碰撞后经过 t 时间，两者共速，则 2 2 1 1v a t v a t+ = + （1分） 在这段时间内 P、Q 两者的位移为 x3、x4，则 2 3 1 1 1 2 x v t a t= + （1分） 2 4 2 2 1 2 x v t a t= + （1分） 4 3md x x= − （1分） 综上解得： 9md = m （1分） （3）由于两者相邻碰撞过程具有运动相似性并持续下去，故分析得两者最终将静止于同一位置，则 由能量关系，整个过程，P、Q 系统的机械能完全转化为内能 1 1 2m gh Q Q= + （1分） 1 1 1Q m g s=  （1分） 1 2 2Q m g s=  （1分） 综上解得： 243 13 s = m （1分） 注意： 第（3）问，若考生采用 v-t 图像等比数列求和的方法给分细则如下 设第一次碰撞后 Q 减速的位移为 s1，设第二次碰撞后 Q 减速的位移为 s2，有相似三角形可知 202 1 0 ( ) vs s v  = （1分） 由基本运动学关系有 0 0 1 40 v v  = （2分） 则有 1 1 2 1 1 ( ) 24340 1 13 1 40 n n s s s s s   −   = +  = = − m （1分） （若考生只画出正确的 v-t图像给 1 分）