黑龙江省龙东联盟2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

2024级高一学年下学期期末考试·物理 参考答案、提示及评分细则 1.A功率的物理意义是单位时间内做功的多少，功率越大，表示做功越快，A正确：根据E=之心，可知速 度大的物体，动能可能小，B错误；根据W=Fxcos0,可知功的决定因素为力、位移及二者夹角的余弦，受力 越大，力对物体做功不一定越多，C错误；参考平面不选水平地面时，重力势能不等于0，D错误， 2.D飞行器在上升过程，可能速度增大，其动量不一定越来越小，A错误；飞行器水平加速飞行时，合力沿水 平方向，即燃气对飞行器的作用力与飞行器重力的合力沿水平方向，所以需斜向下喷射燃气，B错误；某段时 间飞行器在空中悬停，重力的冲量大小=g,不为零，C错误：燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲 量大小相等，D正确. 3.C毛毛虫身体头部刚到达地面，时重力势能尼，=一-2×子mg×气si血60-子mgXLsin60=一号W 3mgL,C 正确， 4.B设半球面ab有一相对于球心O对称的相同半球面，相当于将带电量为一2q的点电荷放在O处，则等效 球面在M,N点所产生的电场强度大小均为E,=忌-条，方向均指向圆心0，左半球面在M点产生的 电场强度大小E:=B一E一祭一E,方向向右，根据对称性，可知右半球在N点产生的电场强度大小Ev= E=是一E,方向向左，B正确， 5.B设运动员起跳时沿竖直方向的分速度大小为心，竖直方向有u,2=2gL,解得y,=√2gL,则运动员腾空 的时间一兰=2√受水平方向有L=,解得=/2工，可知运动员落人沙坑眠同的连度大小一 √U,十u,=2√gL,B正确. 6.C沿电场线方向电势降低，沿x轴正向电势先降低后升高，则x轴负半轴的电场方向向右，x轴正半轴的电 场方向向左，粒子在x正半轴做减速运动，受电场力方向向左，则粒子带正电，A错误：由动能定理有q(2 3g)=0-之m,解得w=√ 2g9,B错误；9~x图像的斜率表示电场强度，可知自x=一至x=2x0,电 71 场强度先减小后增大，故粒子的加速度先减小后增大，C正确：自x=一和至x=2x,电场力先做正功后做 负功，则粒子的动能先增大后减小，D错误 7.D由图可知，P、Q沿绳方向的速度大小始终相等，但P、Q速度大小不始终相等，A错误：0=90时，Q在O 【高一下学期期末考试·物理参考答案第1页（共4页）】 25084A 点正下方，速度方向水平，绳子与运动方向垂直，Q沿绳方向速度为零，故P的速度为零，根据系统机械能守 恒定律，可知Q的速度最大，B、C错误：0向90增大的过程中，P一直向下运动，绳的拉力做负功，故机械能 一直减小，D正确. 8.BD若用湿的手指去识别，由于自来水是导电的，则使得同一指纹的凹点和凸点与小极板之间的距离发生 变化，则电容器的电容发生变化，使得识别功能受到影响，A错误：指纹的凸点与小极板距离小于指纹的凹点 与小极板距离，根据C=京，可知指纹的凸点与小极板接触时的电容大于指纹的四点与小极板接触的电 容，B正确、C错误：若手指挤压绝缘表面，电容器两小极板间的距离减小，电容C增大，由于电容器的电压保 持不变，根据Q=CU,可知小极板带电荷量增大，D正确。 9.CD两卫是绕地球做圆周运动，故发射速度满足7.9km/s<<l.2kms,A错误，根据G伽=mwr= 2 m(停)，解得w√俨和T=2x√高可知实线二十五号卫星的周期小于燃料卫星的周期，实践二十 五号卫星的角速度大于燃料卫星的角速度，B错误、C正确：实践二十五号卫星经过若干次加速做离心运动 可以变轨至燃料卫星所在的轨道，D正确. 10.AC由图可知，前5s内的加速度大小a=是-=2m/g,汽车受到地面的阻力大小一mg=20N,由 牛顿第二定律有F一f=a,解得前5s内的牵引力大小F=6×10N,A正确；汽车5s末达到额定功率， 有P=Fu1=60kW,B错误：根据Pg=F=f,解得最大速度x=30m/s,C正确：当汽车的速度v= 20m/s时，根据Pm=Fv,解得F=3×103N,由牛顿第二定律有F一f=ma',解得a'=0.5m/s2,D错误 1.Q)不需要(2mgL=Mm4(3)A(每空2分) 解析：(1)对砝码和滑块系统来说，验证机械能守恒律，系统减少的重力势能和增加的动能均可以测量，不必 测拉力，故不需要满足m远小于M, (2)由于砝码向下运动，所以系统减少的重力势能△E,=mgL,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是 滑块经过光电门的平均速度，则=号，故系统的动能增加量△=号（十M,若A上，=△，即mgL= M什m)d成立，系统机械能守恒成立. 2to (3)由（2问分析，有1=测证·十，放1子的图线为一条过原点的直线，A正确， 2mg 12.(1)D (2)BC (3)m OP=mOM+mk ON(m (OP-OM)=m2ON)mOp =mOM+m2ON (OP+ OM=ON也对)(4)大于（每空2分） 【高一下学期期末考试·物理参考答案第2页（共4页）】 25084A 解析：(1)为使两小球发生正碰且碰撞后不发生反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，且半径相同， 即m1>2,1=2,D正确. (2)只要保证入射小球每次与被碰小球碰撞时速度相同即可，倾斜轨道部分是否光滑无所谓，但轨道末端需 要水平，A错误、B正确：同一组实验中，需保证入射小球与被碰小球碰前速度相同，所以入射小球必须从同 一位置释放，C正确、D错误。 (3)由平抛的位移公式x=1和H=g,联立解得w=工√务，由于平抛下落的高度H均相同，故平 抛的初速度大小与水平位移成正比，要验证的动量守恒定律表达式1=1十22，M点的水平位移最 小，是碰撞后人射小球的平均落点的位置，根据动量守恒定律有m少 O心+m义，化简可得 = mOP=mOM十mON:若碰撞是弹性碰撞，有之mw2=子m2+之m,化简可得mOP- m OM+m ON2 OP+OM=ON). (4)若该同学在记录投影点O后，由于失误将白纸水平向右移动了一段距离，则测量的小球的水平位移都变 小，设白纸水平向右移动的距离为，则碰撞前系统的总动量减小△p=m二，碰撞后系统的总动量减小 △p=(m十)，则△p<△p,可知力-△p>p-△p',故计算得到的碰撞前系统的总动量大于碰撞后的 总动量 13.解：(1)设子弹击中C后，二者共同的速度大小为 以向右为正方向，由动量守恒定律有m陆=(m十M),解得功=2m/s(2分) 当小球C含子弹)到达P点时，由机械能守恒定律有之m十Du=(m+0gL(2分) 解得L=0.2m(1分) (2)设小球C运动到最高点时的速度大小为 由动量守恒定律有(m十M)=(m十3M)边，解得=0.8m/s(2分) 由机横能守恒定律有号(m+MD2=受(m十3M2+(m+Mgh(2分) 解得h=0.12m(1分) 14.解：(1)在P点，对小球受力分析，水平方向有gE=mgtan0(2分)》 解得E=3ms(1分) 4g (2)根据题意可知，小球做圆周运动的等效最高点在OP连线与圆轨道的上交点 【高一下学期期末考试·物理参考答案第3页（共4页）】 25084A 小球恰好做完整的圆周运动，则在等效最高点，有)一m天 (2分) 2 m-1 小球从P点运动到等效最高点，由动能定理有一mg·2Rcos0-gE,2Rsin0=号 2(2分) 联立解得=多示1分) (3)由题意可知，小球在运动过程中的最小电势能位置位于圆周水平直径的右端点 由动能定理有gER(1一sin)=0-Emm(2分) 3 解得Emm=一品mgR(2分) 15,解：1)设物块在C点的速度大小为c,有mg=m%,解得=4m/s（1分) 物块从释放到C点过程，根据能量守恒定律有尼，-mgx十mg叶号m?(2分) 解得弹簧开始被压缩时具有的弹性势能E,=26】(1分) (2)设物块在B点的速度大小为vB,根据动能定理有一mg·r(1一cos0)=号 mt21 m%2(2分) 在B点，根据牛顿第二定律有R一mg©0s0=mg (1分) 联立解得Fx=25N(1分) 根据牛顿第三定律可知，物块对轨道B点的压力大小F、'=F、=25N(1分) (3)设物块从C点以速度U抛出落到圆弧面DE上时的动能最小 水平方向有x=u,1(1分) 竖直方向有y=之(1分) 根据几何关系有x十y2=R(1分) 则物块落到圆孤面上时的动能民=mg十了m,化简可得瓦=冬mg+紧 (2分) 当号mr-紧，即1-号：时，物块落到圆弧面DE的动能最小1分) 解得Emm=15J(1分) 【高一下学期期末考试·物理参考答案第4页（共4页）】 25084A2024级高一学年下学期期末考试 物 理 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答 题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：必修第三册，选择性必修第一册第二章，必修第三册第九章至第十章第 4节。 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，第1~7题只有一项符合题 目要求，每小题4分；第8~10题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)】 1.下列说法正确的是 A功率大，说明物体做功快 B.速度越大的物体，动能也越大 C.物体受力越大，力对物体做功越多 D.水平地面上的物体，重力势能均为零 2.我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由，现在人类穿上祸喷飞翼飞行器（简称飞 行器)也能像哪吒一样，在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作，如图所示。 飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成，下列说法正确的是 A.飞行器在上升过程中，其动量一定越来越小 B.飞行器水平加速飞行时，需水平向后喷射燃气 C,某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量为零 D.任意时间内燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量大小相等 3.如图所示，长为3L、质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石 块，以三角形顶点高度为零势能参考平面，重力加速度为g.当毛毛虫身体头部刚到达地面时 (右端为头部)，其重力势能为 A. 6 mgL B一3 gL C~ 3mgL D停mgL 【高一下学期期末考试·物理第1页（共6页）】 25084A 4.一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相 等的点电荷在同一点产生的电场相同.如图所示，在半径为R的半球面αb上均J分布总电荷 量为一q的负电荷，CD为通过半球顶点与球心O的水平轴线，在轴线上有M、N两点.已知 OM=ON=2R,M点的电场强度大小为E,则N点的电场强度大小和方向分别为 A祭，方向向左 B祭一E,方向向左 C M N D C祭，方向向右 D祭-E,方向向右 5.如图所示，一名运动员在参加跳远比赛时，他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为4L.假 设运动员可视为质点，重力加速度为g,不计空气阻力，则运动员落人沙坑瞬间的速度大小为 A.2√2gL B.2√gL C.√2gL D.√gL 6.如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ随坐标x变化的关系图像，x=0处电势最低，x= 一x0处电势为20，x=2x0处电势为3g.一质量为m、带电量大小为q(q>0)的带电粒子（电 性未知)仅在电场力的作用下，从x=一x0以一定的初速度沿x轴正方向运动，到x=2x。处 时速度恰好减为0.下列说法正确的是 A粒子带负电 B.粒子的初速度大小为 2m C.自x=一xo至x=2ao,粒子的加速度先减小后增大 2.To x D.自x=一x0至x=2x0,粒子的动能先减小后增大 1 7.如图所示，水平长杆上套一物块Q,轻绳穿过光滑圆环连接物块P、Q.某时刻由静止释放P、 Q,释放时左侧轻绳与水平方向的夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是 A.P、Q的速度大小始终相等 B.0=90时，P的速度最大 C.=90时，Q的速度最小 D.0向90增大的过程中，P的机械能一直减小 【高一下学期期末考试·物理第2页（共6页）】 25084A 8.如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器.在一块半导体 基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘，当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指 纹的凹，点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器.若每个电容器的电压保持 不变，则下列说法正确的是 A,若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响 B.指纹的凸点与小极板接触时的电容大于指纹的凹点与小极板接触的电容 C.指纹的凸点与小极板接触时的电容小于指纹的凹点与小极板接触的电容 D.若手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，小极板带电荷量增大 9.2025年1月7日，我国成功将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进人预定轨道，主要用 于卫星燃料补加与延寿服务技术验证.假设实践二十五号卫星和待补加燃料的卫星均绕地球 沿相同方向做匀速圆周运动，实践二十五号卫星的轨道半径小于燃料卫星的轨道半径，下列 说法正确的是 A.两卫星的发射速率均大于11.2km/s B.实践二十五号卫星的周期大于燃料卫星的周期 C.实践二十五号卫星的角速度大于燃料卫星的角速度 D.实践二十五号卫星经过若干次加速可以变轨至燃料卫星所在的轨道 10.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之 后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示.已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到的阻 力恒为车重的品，重力加速度g取10m/,下列说法正确的是 A.前5s内的牵引力大小为6×103N /(ms） B.汽车的额定功率为50kW C.汽车的最大速度为30m/s 10 D.当汽车的速度大小为20m/s时，加速度大小为1m/s2 t/s 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11.(6分)如图所示为某实验小组“利用气垫导轨验证机械能守恒定律”的装置，实验的主要步 骤有： 砝码及托盘 【高一下学期期末考试·物理第3页（共6页）】 25084A 人将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度d: C,分别测出滑块与挡光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m; D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E,测出多组l和.已知重力加速度为g,请回 答下列问题： (1)本实验中 (填“需要”或“不需要”)满足m远小于M. (2)某次测得挡光条到光电门的距离为L,挡光条通过光电门的时间为6，滑块由静止释放 至光电门的过程，为验证机械能守恒，需要满足关系式 (用题 中所给物理量字母符号表示) (3)若利用图像法处理实验数据，下列各图符合实验要求的是 D 12.(10分)某同学用如图所示的装置，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图 中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时，先让人射小球多次从斜轨上的S 位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P,测量出平抛的射程OP;然后把被碰小球静置 于水平轨道的末端，再将人射小球从斜轨上的S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并且多 次重复，得到两小球落点的平均位置分别为M、N, S6入射小球 被碰小球 (1)实验中人射小球的质量为m1、半径为r1,被碰小球的质量为m2、半径为r2.关于两小球 的质量和半径关系，下列关系式正确的是 A.m1<m2,r1>r2 B.m>ma,n<r C.m1<m2,r1=r2 D.m>ma,n=r2 【高一下学期期末考试·物理第4页（共6页）】 25084A (2)关于本实验，下列说法正确的是 A.轨道的倾斜部分必须光滑 B.轨道的末端部分必须水平 C.同一组实验中，人射小球必须从相同位置由静止释放 D.同一组实验中，入射小球可以从不同位置由静止释放 (3)在某次实验中记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，测量出各落点距 O点的水平距离分别为OM、ON、OP.在实验误差允许范围内，若关系式 成立，可以认为两球碰撞前后在OP方向上的动量守恒；若关系式 成立，可以认为两球间碰撞属于弹性碰撞.（均用m、m2、OM、ON、OP表示） (4)若该同学在记录投影点O后，由于失误将白纸水平向右移动了一段距离，则计算得到的 碰撞前系统的总动量 (填“大于”“等于”或“小于”)碰撞后的总动量， 三、计算题（本题共3小题，共38分.作答时应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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(10分)如图所示，物块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根竖直轻杆，用一细线将 15. 小球C(可看成质点)竖直悬挂在轻杆上的O点，A、B、C质量均为M=0.03kg.初始时，物 块A、B均固定在水平面上，质量m=0.01kg的子弹以大小=8m/s的水平初速度射人 小球C(射人时间极短且未射出)，小球C恰能到达与O点等高的P点.重力加速度g取 10m/s2,不计空气阻力，求： (1)细线的长度； (2)若解除物块A、B的固定，子弹仍以相同初速度射人小球C(射入时间极短且未射出)，则 小球C能上升的最大高度， 子弹 B 【高一下学期期末考试·物理第5页（共6页）】 25084A 14.(12分)如图所示，竖直固定、半径为R的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中，一质 量为、电荷量为十q的带正电小球（可视为质点）在轨道内侧的P点处于静止，过P点的轨 道半径与竖直方向的夹角0=37°某时刻，沿轨道切线方向给小球一初速度，使小球恰好能 沿轨道做完整的圆周运动.si37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g,求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)小球的初速度大小； (3)设P点的电势为零，小球在运动过程中的最小电势能. 15.(16分)如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道AB和光滑管道（内径忽略不计）BC 在B点相切并平滑连接，圆弧和管道的半径均为r=1.6m,水平面与圆弧轨道在A点相切， 管道的C点切线水平，圆弧和管道所对应的圆心角均为0=60°，半径R=√3m的四分之一 圆弧面DE固定在竖直面内，圆心在C点，CE水平轻弹簧放在水平面上，左端固定，用质 量m一1kg的物块压缩轻弹簧后由静止释放，弹簧将物块弹开后到达C点时对管道的压力 恰好为零.已知物块与水平面间的动摩擦因数4=0.4，物块释放位置到A点的距离x= 0.5m,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计物块的大小，求 3 (1)弹簧开始被压缩时具有的弹性势能； (2)物块运动到AB圆弧上的B点时对轨道的压力大小： (3)若改变物块对弹簧的压缩量，则物块从C点水平抛出后落到圆弧面DE的最小动能. 0 R 0 【高一下学期期末考试·物理第6页（共6页）】 25084A