内蒙古集宁一中2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2024-2025学年西校区高一下学期期末考试 物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。 3.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 5.考察范围：必修第二册。 一、单选题（共7小题，每题4分） 1.一人站于宽的河的一岸，欲渡到河的正对岸。他有两种方法可供选择：(a)游泳方向朝上游偏一些以使得速度合方向朝向河正对岸；(b)游泳方向向正前方，当到达对岸时，由于水流把他冲向了下游，他需沿河岸向上行走，走到正对岸的地方。如果他游泳速率为，步行速度为，水流速度为，不考虑其他因素，哪种方法更快？快多少？(　　) A. 方法(a)比方法(b)快 B. 方法(a)比方法(b)快 C. 方法(b)比方法(a)快 D. 方法(b)比方法(a)快 2.如图所示，两块材料不同的木板M、N，长度分别为2L、L，首尾相连固定在水平地面上，B为两木板的连接点，物块与木板M、N之间的动摩擦因数分别为和。当物块以速率向右从A点滑上木板M，恰好可以滑到C点；若让物块以向左从C点滑上木板N，则物块（ ） A. 恰好运动到A点停下 B. 两次运动的时间相等 C. 两次经过B点时的速率不同 D. 两次运动的平均速度大小相同 3.如图是世界上最大无轴式摩天轮——“渤海之眼”，摩天轮直径125m，高145m，有36个观景舱，在做匀速圆周运动时周期为30min。下列说法正确的是(　　) A. 乘客的线速度保持不变 B. 乘客做匀变速曲线运动 C. 乘客的线速度大小约为0.22m/s D. 在与圆心等高处时乘客处于失重状态 4.如图所示，一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下，当它滑过A点的速度大小为5 m/s时，滑到B点的速度大小也为5 m/s.若使它滑过A点的速度大小变为7 m/s，则它滑到B点的速度大小(　　) A. 大于7 m/s B. 等于7 m/s C. 小于7 m/s D. 无法确定 5.环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外排出大量污水。环保人员观察和测量发现，排污管水平设置，管口离地面高度约为，污水落地点距管口水平距离约为，口内直径约为，重力加速度，忽略空气阻力，则以下估算正确的是(　　) A. 污水从管口排出速度为 B. 每秒排污体积 C. 若建立如图所示的直角坐标系，空中的污水构成的曲线满足方程 D. 污水落地速度为 6.如图所示，O、A、B三点在同一条竖直线上，lOA=lAB，B、C两点在同一条水平线上，O、D在同一水平线上，lOD=2lBC，五点在同一竖直面上。现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点同时水平抛出，最后都落在水平面上的D点，不计空气阻力。则以下关于三小球运动的说法正确的是(　　) A. 三小球在空中的运动时间之比为t甲∶t乙∶t丙=1∶2∶2 B. 三小球抛出时的初速度大小之比为v甲∶v乙∶v丙=4∶2∶1 C. 三小球的抛出速度大小、在空中运动的时间均无法比较 D. 三小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ甲<θ乙<θ丙 7.子弹以初速度v0水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔(从A位置射入，B位置射出，如图所示)．OA、OB之间的夹角θ＝，已知圆筒半径R＝0.5 m，子弹始终以v0＝60 m/s的速度沿水平方向运动(不考虑重力的作用)，则圆筒的转速可能是(　　) A. 20 r/s B. 60 r/s C. 100 r/s D. 140 r/s 二、多选题（共3小题，每题6分） 8.如图所示，定点投篮训练时，篮球两次从出手到进筐在空中的运动轨迹对应a、b两段曲线，不计空气阻力，比较这两次投篮，篮球沿a曲线(　　) A. 进筐时重力的瞬时功率较小 B. 进筐时重力的瞬时功率较大 C. 克服重力做功的平均功率较小 D. 克服重力做功的平均功率较大 9.放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A. 0~6 s内拉力做的功为140 J B. 物体在0~2 s内所受的拉力为4 N C. 物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5 D. 合力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等 10.交通事故发生时，位于车上不同高度的物品散落到地面上的位置是不同的，根据测量散落物品的距离可以确定出碰撞瞬间汽车的行驶速度v。研究小组的同学通过模拟碰撞，测出散落物品M、N分别从距地面高h和H的位置水平抛落，M、N落地时相距为d，重力加速度为g。（不计空气阻力）下列说法正确的是（　　） A. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M从抛出到落地运动时间减小 B. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M从抛出到落地运动时间不变 C. 若碰撞前汽车速度增大，则物品M、N落地时相距距离d变大 D. 若碰撞前汽车速度增小，则物品M、N落地时相距距离d变大 三、实验题（共2小题，共16分） 11.2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回并安全着陆，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。设想宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，进入靠近月球表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在月球上，飞船上备有以下实验器材：(已知万有引力常量为G) A．精确秒表一个 B．已知质量为m的物体一个 C．弹簧测力计一个 D．天平一台(附砝码) 己知宇航员在绕行时作了一次测量，依据测量数据，可求出该月球的行星密度ρ，(已知万有引力常量为G) (1)测量所选用的器材为　　　　　　(用序号表示) (2)测量的物理量是　　　　　(写出物理量名称和表示的字母) (3)用该数据推出密度ρ的表达式：ρ=　　　　　 (4)如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析： ①小球平抛的初速度为　　　　　； ②月球上的重力加速度为　　　　　： 12.如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置： 甲 (1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明________。 A．两小球落地速度的大小相同 B．两小球在空中运动的时间相等 C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 (2)利用该实验装置研究a小球做平抛运动的速度，从斜槽同一位置由静止释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示，图中O为抛出点，B点的坐标xB＝40 cm，yB＝20 cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝________ m/s；做平抛运动的小球在B点处的瞬时速度的大小为vB＝________ m/s(g＝10 m/s2)。 乙 四、计算题（共3小题，共38分） 13.自制儿童玩具的原理图如图所示，半径为R的圆盘固定在竖直杆上，圆盘的圆心为O点，圆盘平面与杆垂直。长为的轻绳一端固定在圆盘的边缘，另一端与质量为m的小球相连接。整个系统绕竖直杆匀速转动，小球到竖直杆的水平距离为2R，距离地面的竖直高度为2R。已知重力加速度为g，小球可视为质点。 (1)求该装置转动的角速度ω； (2)若连接小球的轻绳突然断裂，求小球从抛出到落地的水平距离x。 14.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面的倾角。B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用。同时保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为2m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态；释放A后，A沿斜面下滑的最大速度v，试求： (1)A速度最大时弹簧弹力大小F； (2)弹簧开始时弹性势能Ep； (3)将B转移和A固定在一起，绳子直接连在弹簧上，用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，开始时整个系统处于静止状态；释放A后，当C离开地面前瞬间，求A的速度。 15.某同学探究平抛运动。 (1)如图甲所示，在调整轨道末端切线水平时，若将小球静置于轨道末端a处，小球会自动滚向b处，则轨道a端应向　　　(填“P”或“Q”)方向适当调整，直至小球静置于a处后处于静止状态。 (2)小球从轨道上E处由静止开始沿轨道下滑，用描迹法在背景为方格的纸上描下小球球心在纸上的投影点A、B、C，Oy为重垂线方向，如图乙所示。已知纸上最小方格的边长为L，当地重力加速度大小为g，则小球从A点运动到B点所用的时间　　　　，小球经过B点时的速度大小　　　　。(均用g、L表示) 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 解析 一、单选题 1.【答案】D 【解析】若选择方法(a)渡河，则如图 合速度大小为，当到达对岸用时，若选择方法(b)渡河，则达到河对岸所用时间为，此时沿水流方向的位移，他沿河岸向上行走，走到正对岸的地方所用的时间为，则选择方法(b)渡河到达对岸用时，所以选择方法(b)渡河更快，方法(b)比方法(a)快。故ABC错误，D正确。故选D。 2.【答案】A 【解析】设物块质量为m，当物块以速率向右从A点滑上木板M，恰好滑倒C点的过程，由动能定理得，若让物块以速率向左从C点滑上木板N，同样由动能定理得，解得滑到A点的速度为，即恰好运动到A点停下，A正确；物块以速率向右从A点滑上木板M，由牛顿第二定律得摩擦力提供合力，滑块的加速度为，物块向右滑上木板N，由牛顿第二定律得，其加速度为，物块以速度从C点向左滑行，同样由牛顿第二定律可得在N上运动时的加速度，在木板M上运动时的加速度，可画出物块运动的速度-时间图像如图所示，由速度-时间图像可知，物块以速率向左从C点滑上木板N，运动的时间较长，两次经过B点时速率相等。BC错误；根据平均速度的定义式，两次位移大小相等，时间不同，所以两次运动的平均速度大小不同。故D错误。故选A。 3.【答案】C 【解析】乘客匀速圆周运动，线速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误；乘客匀速圆周运动，加速度大小不变，方向总是指向圆心，所以乘客不是做匀变速曲线运动，故B错误；乘客的线速度大小为，，故C正确；在与圆心等高处时，乘客在竖直方向的加速度为零，乘客不处于失重状态，故D错误。 4.【答案】C 【解析】第一次从A点到B点的过程中，由动能定理得mgh－Wf1＝ΔEk＝0，Wf1＝mgh 第二次速度增大，木块对曲面的压力增大，Wf2>Wf1，故mgh－Wf2<0，木块滑到B点时的动能小于在A点的动能，故木块滑到B点的速度大小小于7 m/s，C正确． 5.【答案】C 【解析】根据平抛运动规律可知，，解得，故A错误；每秒排污体积，故B错误；若建立如图所示的直角坐标系，根据，，解得，故C正确；污水落地速度为，故D错误。故选C。 6.【答案】D 【解析】根据公式h=gt2，可得t=，所以三小球在空中的运动时间之比为1∶，故A错误；水平方向x=v0t，又水平位移之比为2∶2∶1，所以三小球抛出时的初速度大小之比为2∶2∶1，故B、C错误；三小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角，即速度偏转角，满足tan θ=，所以tan θ1∶tan θ2∶tan θ3=，因此三小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ甲<θ乙<θ丙，故D正确。 7.【答案】C 【解析】根据几何关系可得A与B之间的距离为R，在子弹飞行距离为R的时间内，圆筒转动的角度为π(n＝1,2,3，…)，由θ＝ωt得t＝＝(n＝1,2,3，…)．设圆筒的转速为N，据ω＝2πN得时间t＝＝，由题意知R＝v0t，代入数据得N＝20(6n－1)，当n＝1时，N＝100 r/s，当n＝2时，N＝220 r/s，故选项C正确． 二、多选题 8.【答案】BC 【解析】由题图可知，篮球沿a曲线运动时，最大高度较大，抛出时的竖直速度较大。落到篮筐中的竖直速度也较大，根据PG＝G vy可知，篮球沿a曲线进筐时重力的瞬时功率较大，故A错误，B正确；因篮球沿a曲线运动抛出时的竖直速度较大，根据t＝可知，在空中运动的时间较长，而两次篮球的初、末位置都相同，则克服重力做功相同，根据P＝可知，篮球沿a曲线运动时克服重力做功的平均功率较小，故C正确，D错误。 9.【答案】AD 【解析】由P=Fv可知，物体在0~2 s内所受的拉力F= N=6 N，在2~6 s内所受的拉力F'= N=2 N，选项B错误。拉力在0~6 s内做的总功W=Fx1+F'x2=6××2 J+2×10×4 J=140 J，选项A正确。由物体在2~6 s内做匀速运动可知，F'=μmg，可求得μ=0.25，选项C错误。由动能定理可知，物体所受的合力在0~6 s内所做的功与0~2 s内所做的功均为mv2=40 J，选项D正确。 10.【答案】BC 【解析】物品M从抛出到落地做平抛运动，竖直方向有，可得物品M从抛出到落地的时间为，同理可知物品N从抛出到落地的时间为，根据题意有，联立可得碰撞瞬间汽车的行驶速度为，若碰撞前汽车速度增大，由于下落高度不变，所以物品M从抛出到落地运动时间不变，A错误，B正确；根据，若碰撞前汽车速度增大，由于下落时间不变，则物品M、N落地时相距距离d变大；若碰撞前汽车速度增小，由于下落时间不变，则物品M、N落地时相距距离d变小，C正确，D错误。 三、实验题 11.【答案】(1)A；(2)周期t；(3)；(4) 【解析】(1)宇航员乘坐飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据密度公式和球体公式，可得月球的密度，联立解得月球的密度为，可知需要测量飞船绕月周期t，即需要选精确秒表一个，即测量所选用的器材为A。 (2)要测量的物理量是周期t。 (3)设月球半径为R，月球质量为M，飞船质量m，飞船绕月运行周期为t，飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，则有万有引力提供向心力，月球密度，联立解得密度； (4)平抛运动规律可知，从A到B，水平方向上做匀速直线运动，根据匀速直线运动位移公式有，解得初速度，平抛运动规律可知，竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动的位移差公式，有，解得月球上的重力加速度。 12.【答案】(1)BC　(2)2.0　2(2.8) 【解析】(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，知两小球在空中运动的时间相等，a小球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同，但不能说明a小球水平方向的分运动是匀速直线运动。 (2)A点的横坐标为20 cm，纵坐标为5 cm，C点的横坐标为60 cm，纵坐标为45 cm，根据Δy＝gT2得，T＝＝ s＝0.1 s，则平抛运动的初速度v0＝＝ m/s＝2.0 m/s；B点竖直方向上的分速度vy＝g·2T＝10×2×0.1 m/s＝2.0 m/s，则B点的瞬时速度vB＝＝ m/s＝2 m/s＝2.8 m/s。 四、计算题 13.【答案】(1)；(2) 【解析】(1)根据题意，设轻绳与竖直方向的夹角为，由几何关系可得，，由牛顿第二定律有，，解得， (2)小球的轻绳断裂时，小球的速度为，，竖直方向有，，水平方向有，，联立解得， 14.【答案】(1)0；(2)；(3) 【解析】(1)由分析可知，A速度最大时，加速度为零，设AB之间的绳的拉力为，对A受力分析有 此时B的加速度也为零，C恰好离开地面，BC间弹簧处于拉伸状态，对B受力分析有 联立上式，代入数据得 (2)开始时，对B受力分析有 由胡克定律 由上式可知，弹簧弹力和形变量成正比例 则可知弹性势能和形变量之间关系满足 联立上式解得 (2)当C离开地面前瞬间，C的速度为零，设从静止到当C离开地面前瞬间AB下滑的距离为，同时弹簧的形变量也为，对ABC和弹簧组成的系统，由机械能守恒可知 对C离开地面前瞬间受力分析 联立上式得 15.【答案】(1)Q；(2) 【解析】(1)当小球置于轨道末端a处自动滚向b处，说明a端偏高，轨道末端不水平。将轨道a端向Q方向调整，可适当降低a端的高度，使轨道末端水平，小球保持静止。 (2)竖直方向根据匀变速直线运动的位移差公式，可知，解得小球从A点运动到B点所用的时间，小球水平方向做匀速直线运动，根据水平位移可得小球离开a处时的速度大小，根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得小球通过B点时，在竖直方向上的分速度大小为，根据速度的合成，解得小球经过B点时的速度。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$