黑龙江省哈尔滨市第三中学校2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

物理答题卡第 1页（共 2页） 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10     哈三中2024—2025 学年度下学期 高一学年期末考试（选考）物理答题卡 姓 名 班 级 考 场 座 位 号  二、实验题（共 14 分） 11.（1） （2） 12.（1） （2） （3） （4） （5） 贴条形码区 三、计算题（共 40 分） 13．（8分） 贴条形码区 物理答题卡第 2页（共 2页） P A D B Q C θ E F M N v1 v2 14．（14分） 15．（18分） 物理试卷第 1页，共 7页 哈三中2024—2025学年度下学期 高一学年期末考试（选考） 物理试卷 一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，1~7 小题只有一 个选项正确，每小题 4 分。8~10 小题有多个选项正确，全部选对的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的不得分） 1．下列说法正确的是 A．开普勒第三定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 B．库仑定律适用于真空中点电荷间电场力的计算 C．做圆周运动的物体受到的合力总是指向圆心 D．如果一个系统所受合外力为零，则这个系统机械能一定守恒 2．如图所示的杂技表演中，天花板上吊着一根秋千，演员甲用腿勾住秋千。倒吊着由静 止开始向下摆动，摆到最低点时正好抓住站在下面台子上的演员乙，随后两个演员一起 继续摆动。若两个演员质量相等，不计一切阻力，则下列说法正确的是 A．甲摆到最低点时，其重力的瞬时功率不为零 B．甲第一次从最高点摆到最低点的过程中动量变化方向水平向左 C．甲抓到乙后，向左可以摆到甲原来的高度 D．在最低点甲抓住乙的前后，甲的动量变化量方向水平向左 3．两个电荷量相同的负点电荷固定在水平面上的 A、B两点，O点是两个点电荷连线的 中点，C点位于点电荷的连线上，D、F两点位于中垂线上，如图所示。下列说法正确的 是 D F O A．O点的场强不为零 B．D点的场强方向竖直向上 C．F点的场强一定比 D点的场强小 D．C点的场强方向水平向右 物理试卷第 2页，共 7页 4．如图所示，A、B静止叠放在光滑水平面上，B足够长。现用水平恒力 F拉 B，使 B 从静止开始做匀加速直线运动，A与 B发生相对滑动且 A、B间有摩擦力。以地面为参考 系，则在 B向前运动一段距离的过程中，下列说法正确的是 A．B对 A的摩擦力的冲量等于 A的动量变化量 B．A对 B的摩擦力对 B做正功 C．A、B间产生的热量等于摩擦力对 B做功的大小 D．外力 F做功等于 A、B增加的动能之和 5．如图所示，卫星 M、N（可看作质点）绕地球的运动可视为匀速圆周运动，卫星 N为 地球同步静止轨道卫星，C是纬度为α的地球表面上一点。若某时刻 C、M、N与地球自 转轴在同一平面内，其中 O、C、M在一条直线上，且 90OMN  ，地球自转周期为 T， 则下列说法正确的是 M N C O α A．卫星 N的周期大于地球表面上 C点绕地轴运动的周期 B．卫星 M的线速度小于卫星 N的线速度 C．卫星 M与卫星 N的运行轨道半径之比为 sinα D．卫星 M的周期为� 푐�3� 6．如图所示，不固定的带有半圆弧轨道的滑块静止放置于光滑水平面上，质量为 M，半 圆轨道半径为 R，A、B为圆弧轨道与圆心等高两点。一可视为质点的小球，质量为 m， 从半圆轨道 A点正上方 h处静止释放。已知小球落至半圆轨道后，恰好能沿轨道上升至 右侧的最高点 B。重力加速度为 g。下列说法正确的是 RA B h 物理试卷第 3页，共 7页 A．下落过程中，小球和滑块动量守恒 B．滑块向左运动的最大距离为� � � C．从小球释放到相对于轨道运动到 B点，小球和轨道间因摩擦而产生的热量为 mgh D．若小球从 B点滑回，在轨道上不能再上升时，滑块可回到初始位置 7．如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为 R的水 平方向的圆周。航母在圆周运动中，船身向内侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为θ，船 体简图如图乙所示。一质量为 m的货物放在甲板上，两者之间的动摩擦因数为μ，已知 μ<tanθ，重力加速度为 g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要保证货物不和甲板发生 相对滑动，下列说法正确的是 θ m 转弯轨迹及方向 乙 A．货物与甲板间一定存在摩擦力 B．货物受到甲板的支持力等于 mgcosθ C．航母的航速的最大值为 푡��+� 1−�푡�� �� D．航母的航速越小，货物受摩擦力一定越小 8．如图所示，绝缘带电圆环，圆心为 O，半径为 R，带电荷量为+q，电荷量均匀分布。 P、M、N三点在过圆环中心且与圆环共面的一条轴线上，PM =R，OM=ON =2R。在 P 点固定放置一点电荷，电荷量大小为 Q，则 M处电场强度恰好为零。静电力常量为 k。 下列说法正确的是 P M NO A．P处点电荷带负电 B．圆环在 M处场强大小为 푘 �2 C．N点处的场强大小为 26푘 25�2 D．N点处的场强方向水平向左 9．如图所示，NPQ是由细杆弯成的半圆弧，半径为 R，N端固定在天花板上，NQ是竖 直直径。小球 A（可视为质点）穿在细杆上，通过轻绳与小球 B相连，A、B质量均为 m。 轻绳绕过 C处的固定小定滑轮，C点与圆心等高。将小球 A移到 P点，P点与圆心等高， 球 B自然悬挂静止。不计一切摩擦，CP=2R，重力加速度为 g。现将小球 A由静止释放， 在小球 A由 P点运动到圆弧最低点 Q的过程中，下列说法正确的是 物理试卷第 4页，共 7页 A．小球 A的动能一直减小 B．小球 A始终比小球 B运动得快（释放点 P除外） C．小球 B机械能守恒 D．当小球 A运动到最低点 Q时，小球 A的动能为（6−2 2）��� 3 10．如图甲所示，斜面固定，倾角 30º，上表面光滑，斜面底端固定一垂直于斜面的光滑 挡板 P。A、B两物体质量相等，均为 0.4kg。A、B通过轻质弹簧连接，放置于斜面上， B与挡板 P接触，系统处于静止状态。现用沿斜面向上的力 F作用在物体 A上，以 x表 示物体 A离开静止位置时的位移，F-x的图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数 k=40N/m， 取 g=10m/s2，下列说法正确的是 5.0 4.0 1.0 0 A B P 30º 甲 F A．A发生 10cm位移的过程中，F对 A做的功为 0.15J B．B离开挡板 P时，A的动能为 0.1J C．B离开挡板 P后的最大速度为 2 2 m/s D．若 F大小为 1N且保持不变，则 A上升至最高点时 B对挡板 P的压力为 1N 二、实验题（14 分） 11．由于空间站中的物体处于完全失重状态，不能使用天平直接测量小球的质量，为此哈三 中物理兴趣小组的同学们利用刚刚学过的机械能守恒定律的相关知识，设计了在太空中测量 小球质量的实验，装置如图所示：轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放置一个小球（与 弹簧不拴接，可沿轨道 AB运动），轨道末端B处装有光电门及计时器。推动小球将弹簧压缩 x长度，静止释放后小球被弹出，记下小球通过光电门的时间 t，并测得小球直径为 D。轨 道长度大于弹簧自然长度，操作时保证弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能表达式 为�� = 1 2푘� 2（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。 物理试卷第 5页，共 7页 则（1）小球质量表达式为 ； （2）将小球向左压缩弹簧至不同位置后静止释放，得到多组测量数据，分别代入（1） 表达式中，得到多组小球质量的测量值，取平均值作为最终的实验结论，可以减少 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 12．某实验小组同学受到牛顿摆的启发，设计了如图所示的实验装置来验证小球之间碰 撞的规律，实验进行了以下操作： ①用两条轻质细线分别将两个大小相同、材料不同的小球 A、B悬挂于同一水平高度， 自然下垂时两球恰好接触且球心位于同一水平线上； ②利用小球静止时的悬线位置确定竖直方向，并作出标记，将量角器按照标记固定 在竖直面上； ③将球 A向左拉起，使其悬线与竖直方向的夹角为α（α<90º），并由静止释放，球 A 摆至下方与球 B碰撞后弹回，球 A、球 B的悬线摆起的最大偏角分别为θ1、θ2。已知重力 加速度为 g。 （1）按照实验要求，球 A的质量应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）球 B 的质量。 （2）若测得悬点到小球 A的球心距为 l，则小球 A与小球 B碰撞前，小球 A的速度大小 的表达式为 。（用题目中的已知量和物理量的符号表示） （3）若已知两球质量分别为 mA、mB，在误差允许范围内，当满足关系式 ， 可验证两球碰撞中动量守恒。（用题目中的已知量和物理量的符号表示） （4）同学们在实验中发现，碰撞前 A球的动能与碰撞后 A、B两球的动能之和几乎相等。 且按照步骤③操作，发现多次改变α角（α<90º），θ1和θ2都基本相等。则可知球 A、球 B 质量之比为 。 （5）在（4）问题研究的结论的基础上，同学们继续实验。将球 B向右拉起，使其悬线 与竖直方向的夹角为β 时由静止释放，球 B摆至下方与球 A碰撞后继续向左摆动，测得 球 A、球 B向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角分别为θ3、θ4。多次改变释放时的 角β，重复实验，得到多组θ3、θ4的测量值。处理数据后发现这两个角的余弦值始终满足 的关系式与角β无关，则此关系式为 。 物理试卷第 6页，共 7页 三、计算题（共 40 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最 后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．（8分）如图所示，固定的粗糙绝缘斜面倾角为 30º，质量为 m=1.6kg、电量为 q=1.6×10-10C 的小滑块刚好可以沿斜面匀速下滑。现在施加一水平方向的匀强电场，使 滑块能沿斜面匀速上滑，重力加速度 g=10m/s2。求： (1)滑块与斜面间的动摩擦因数； (2)匀强电场的电场强度大小。 14．（14分）如图所示，水平地面上左右两侧各固定一半径为 R=10m的圆弧轨道，两轨 道分别与地面相切于 B、C点，左侧轨道的最高点 A与圆心�1等高，右侧半圆形轨道的 D点与圆心�2等高，最高点为 E点，左侧轨道粗糙，水平地面 BC和右侧轨道均光滑。 质量为 m=1kg的物块以 16m/s的初速度从 A处竖直向下进入轨道，运动至 B点时速度为 20 m/s。物块可看成质点，重力加速度 g=10m/s2。 （1）求出物块从 A运动到 B的过程中，克服摩擦力做的功； （2）已知物块能沿右侧轨道通过 D点继续上升，判断物块能否沿右侧轨道运动至 E点？ 若能，求出到达 E点的速度；若不能，求出物块刚脱离轨道处的高度？（结果保留三位 有效数字） 物理试卷第 7页，共 7页 15．（18分）如图所示，某工厂要把所生产的完全一样的工件 B从生产车间 Q自动运送 到包装车间 F。Q每隔 1s钟生产一个工件并无初速地放在水平面的 N处，自动装置 P通 过弹簧与滑块 A相连，滑块 A质量 mA=1kg，表面光滑。滑块 A在 M处时弹簧被压缩了 0.6m并被锁定，A在 P的带动下向右运动。每一次工件 B刚放到 N处时，A恰以速度 4m/s 与工件 B相碰并瞬间一起动但不粘连，A、B碰撞时间极短，且碰前瞬间弹簧即解除锁定， 同时 P停止运动。当 A、B分开后，P带动 A又回到初态，重复以上的操作。 已知 NC间距离 LNC=1.0m，工件 B质量 mB=1kg，与平面 NC、传送带 CD间的动摩 擦因数均为µ1=0.4，CD长 LCD=7m，速度 v1=3m/s；倾斜传送带 EF与水平面夹角θ=30˚， 工件 B与 EF间的动摩擦因数均为µ2= 2 3 5 ，EF间的距离 LEF=11.5m，工件从 D到 E的过 程中，速度大小不变；g=10m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；弹簧的劲度系数 k=10N/m， 形变量为 x时的弹性势能 EP= 1 2푘� 2。求： (1)滑块 A和工件 B碰后瞬间以及刚分开后瞬间 B的速度大小； (2)当 v2为多少时，工件在传送带 EF上的运动时间最短？最短时间是多少？ (3)当 v2=4m/s时，因传送工件驱动 CD、EF的电机额外做功的平均功率。 P A D B Q C θ E F M N v1 v2 哈三中2024—2025学年度下学期 高一学年期末考试（选考） 物理答案 一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，1~7 小题只有一 个选项正确，每小题 4 分。8~10 小题有多个选项正确，全部选对的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的不得分） 1．B 2．B 3．D 4．A 5．D 6．C 7．C 8．BC 9．BD 10．BC 二、实验题（14 分） 11．（1）�� 2�2 �2 （2）偶然误差 12．（1）小于 （2） 2푔（1 − 푐��） （3）�� 1 − 푐�� =−�� 1 − 푐��1 +�� 1 − 푐��2 （4）1：3 （5）8+cosθ3= 9cosθ4 三、计算题（共 40 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最 后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．(8分)（1）小滑块刚好可以沿斜面匀速下滑，则 sin 30 cos30mg mg   ………………2 分 解得 3 3   ………………1 分 （2）施加一水平方向的匀强电场，使滑块能沿斜面匀速上滑，则有 sin30 cos30mg N qE  ………………2 分 cos30 sin30mg qE N   ………………2 分 解得: 3mgE q  = 3×1011N/C………………1 分 14．（14分）（1）物块从 A运动到 B的过程中，由动能定理 �푔−�克 = 1 2��� 2 − 12��0 2 ………………2 分 解得：�克=28J………………2 分 （2）物块恰能至最高点：�푔 =� �1 2 ………………1 分 解得：�1 = 10�/ 假设物块能运动至最高点，从 B到 E，由动能定理： −�푔2 = 12��� 2 − 12��� 2 ………………1 分 解得：�� = 0 < �1，所以不能到 E点。………………1 分 设在图中 F点脱轨，如图所示 则在 F点有 �푔cos� =� � 2 ………………2 分 从 B到 F点，由动能定理： −�푔 +cos� = 12�� 2 − 12��� 2 ………………2 分 解得 cos� = 23………………1 分 则 F点离地面高度为ℎ = +cos� = 53=16.7m………………2 分 15．（18分）（1）AB动量守恒： mv0=2mv1 ………………1 分 vAB=2m/s 弹簧初始压缩 x0=0.6m，设 AB恰好分开时弹簧伸长 xAB，此时 AB加速度为 a 对 A：kxAB=ma………………1 分 对 B: μ1mg=ma………………1 分 解得：xAB=0.4m 可得 x0+xAB=1m=LNC 所以在 B刚好运动到 D处与 A分离 设 AB分开时速度为 vAB1，根据能量守恒： 1 2�x0 2－12�xAB 2=12�vAB1 2－12�vAB 2＋μ1mg（xAB＋x0）………………2 分 解得：vAB1=1m/s………………1 分 （2）物块在水平传送带上加速运动 t1与传送带共速 �1�푔 = ��1 ………………1 分 解得：�1 = 4m/s2 t1= �1－�AB1 �1 =0.5s 物块加速位移 x1=�1+�AB12 �1=1m<7m 加速后匀速………………1 分 故以 3m/s 滑上倾斜传送带，物块一直做加速，时间最短 对物块： �2푔푐� �－푔� � = ��2………………1 分 解得： �2 =1m/s2 一直加速： 2�2LEF=v22－v12 ………………1 分 解得： v2= 4 2m/s 最短时间为：tmin= �EF �1+�2 2 =（4 2 − 3）≈2.6s………………1 分 （3）在倾斜传送带上 加速时间：t2= �2－�1 �2 = 1s 加速位移：x2=�1+�22 �2 =3.5m 匀速时间：t3= ��−�2 �2 = 2 传送一个物块 水平传送带上：E 水平=W 电 1=μ1mgv1t1=6J………………2 分 倾斜传送带上：E 倾斜=W 电 2=μ2mgcosθ v2t2+mgsinθv2t3=（24+40）J=64J………2 分 传送一个物块需要消耗的电能：E=E 水平+E 倾斜=70J………………1 分 平均功率为：P=�� =70W………………2 分