精品解析：河南省南阳市方城县第一高级中学2024-2025学年高一下学期期末考试冲刺演练（五）物理试卷

方城一高2025年春期高一年级期末考试冲刺演练（五）物理学科 满分：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分 ） 1. 下列哪种现象利用了物体的离心运动（　　） A 自行车赛道倾斜 B. 汽车减速转弯 C. 滑冰时倾斜身体拐弯 D. 拖把利用旋转脱水 【答案】D 【解析】 【详解】A．自行车赛道倾斜，就是应用了支持力与重力的合力提供向心力，防止产生离心运动，故A错误； B．因为 所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故B错误； C．滑冰时倾斜身体拐弯，就是应用了冰面的作用力与重力的合力提供向心力，防止产生离心运动，故C错误； D．拖把利用旋转脱水，就是利用离心运动，故D正确。 故选D。 （材料来源：人教版教材必修二P36） 2. 在直角坐标平面上运动的质点，t=0时位于x轴上。该质点在x轴方向的位移-时间图像如图（a）所示，其在y轴方向运动的速度-时间图像如图（b）所示，则（　　） A. 该质点做直线运动 B. t=2.0s时，质点的速度为4m/s C. t=2.0s时，质点在平面的位置坐标为（8m，4m） D. 质点的加速度大小为2m/s2 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图（a）可知，质点在x轴方向上做匀速直线运动，速度为；在y轴方向上做匀减速运动，初速度为；即质点所受的合外力沿着y轴负方向，但初速度方向不在y轴上，在第一象限内，即初速度方向与合外力方向不共线，所以该质点做曲线运动，故A错误； B．t=2.0s时，质点的速度为 故B错误； C．t=2.0s时，质点的分位移为 所以质点在平面的位置坐标为（8m，12m），故C错误； D．质点的加速度大小为 故D正确。 故选D （材料来源：人教版教材必修二P21） 3. 如图所示，将一篮球从地面上方的B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的A点。若抛射点水平向右移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，不计空气阻力，则下列方法可行的是（　　） A. 增大抛射速度的大小，同时增大抛射角 B. 增大抛射速度的大小，同时减小抛射角 C. 减小抛射速度的大小，同时增大抛射角 D. 减小抛射速度的大小，同时减小抛射角 【答案】B 【解析】 【详解】由于篮球始终垂直击中A点，可运用逆向思维，把篮球的运动看作从A点开始的平抛运动，当抛出点水平向右移动一小段距离时，从A点抛出的篮球仍落在B点，则竖直高度不变，水平位移增大。球在空中运动的时间与竖直分速度 即时间和竖直分速度均不变，水平方向满足 因水平位移增大，时间不变，则水平分速度增大，可得合速度 即合速度增大，合速度与水平方向的夹角的正切值 可知正切值减小，所以抛射角减小，故选B （材料来源：人教版教材必修二P20） 4. 如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为，拉力与速度的平方的关系如图乙所示，图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是（　　） A. 数据a与小球的质量有关 B. 数据b与小球的质量无关 C. 比值与小球的质量和圆周轨道半径都有关 D. 利用数据a、b和g不能够求出小球的质量和圆周轨道半径 【答案】C 【解析】 【详解】A．当时，此时绳子的拉力为零，物体的重力提供向心力，则有 解得 即 故与物体的质量无关，故A错误； B．当时，对物体受力分析，则 解得 故与小球的质量有关，故B错误； C．根据以上分析可知： 与小球的质量有关，与圆周轨道半径有关，故C正确； D．若F=0，由图知，则有 解得 ， 故D错误。 故选C。 5. 运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（ ） A. 燃料推动空气，空气反作用力推动火箭 B. 火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 C. 火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D. 火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 【答案】D 【解析】 【详解】运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭。 故选D。 （材料来源：人教版教材必修二P26） 6. 轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m，与弹簧连在一起保持静止．现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动一小段距离L时，速度为v，下列说法中正确的是( ) A. 合外力做的功是FL-mgL B. 重力做的功是mgL C. 合外力做的功是 D. 弹簧弹力做的功是 【答案】C 【解析】 【详解】根据动能定理，合外力做功为：，故A错误，C正确；物体上升L时，克服重力做功为mgL，即重力做功为-mgL，故B错误；根据动能定理，有：，解得：，故D错误．所以C正确，ABD错误． 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错误选项的得0分） （材料来源：人教版教材必修二P100） 7. 通过观测木星的卫星，可以推算出木星的质量。假设卫星绕木星做匀速圆周运动，除了引力常量G外，至少还需要两个物理量才能计算出木星的质量。这两个物理量可以是（　　） A. 卫星半径和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的线速度和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据 可知，知道卫星的轨道半径r和角速度ω能求出木星质量，而知道卫星的星球半径和角速度ω不能推算出木星的质量，故A错误； B．根据 可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出木星质量，故B错误； C．卫星围绕木星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径 根据牛顿第二定律 即可求解木星质量M，故C正确； D．根据 可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解木星质量M，故D正确。 故选CD。 （材料来源：人教版教材必修二P57） 8. 质量为m的新能源汽车在平直公路上由静止匀加速启动，经过时间t，速度达到v，此刻发动机的实际功率正好等于其额定功率P，此后发动机始终在额定功率下工作。假定汽车行驶中受到的阻力保持不变，公路足够长，则（　　） A. 汽车行驶中受到的阻力为 B. 汽车在匀加速启动过程中，牵引力为 C. 汽车的最大速度为 D. 汽车在匀加速运动过程中，克服阻力做的功为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．汽车由静止匀加速启动经过时间t速度达到v，则加速度为 由牛顿第二定律可知 发动机的实际功率正好等于其额定功率P，有 联立可得汽车行驶中受到的阻力为 故A错误； B．汽车在匀加速启动过程中，牵引力为 故B错误； C．当牵引力等于阻力时，汽车的加速度等于零达到最大速度，则汽车的最大速度为 故C正确； D．汽车在匀加速运动过程中，克服阻力做的功为 故D正确。 故选CD。 （材料来源：人教版教材必修二P78） 9. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等且均为m，运动过程的摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当A的位移大小为h时。则（　　） A. B的速率是A的2倍 B. 悬挂重物B的轻绳上的拉力大小为 C. A的速度大小为 D. 轻绳对B做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，当A的位移大小为h时，B的位移大小为2h，由公式可知，B的加速度大小是A的加速度大小的2倍，由可得，B的速率是A的2倍，故A正确； B．设悬挂重物B的轻绳上的拉力大小为，A的加速度大小为，则B的加速度大小为，由牛顿第二定律，对A有 对B有 联立解得 故B错误； CD．根据题意可知，运动过程中系统的机械能守恒，则有 又有 解得 ， 设轻绳对B做功为，由动能定律有 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 （材料来源：人教版教材必修二P101） 10. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（　　） A. 在此过程中F所做的功为 B. 在此过中F的冲量大小等于 C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于 D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】CD．外力撤去前，由牛顿第二定律可知 ① 由速度位移公式有 ② 外力撤去后，由牛顿第二定律可知 ③ 由速度位移公式有 ④ 由①②③④可得，水平恒力 动摩擦因数 滑动摩擦力 可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍， 故C正确，D错误； A．在此过程中，外力F做功为 故A错误； B．由平均速度公式可知，外力F作用时间 在此过程中，F的冲量大小是 故B正确。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，共14分。11题共6分，每空3分；12题共8分，每空2分） （材料来源：人教版教材选择性必修一P30） 11. 如图甲所示，一同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的高度差为，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则： (1)多次改变H，重复上述实验，作出H随的变化图像如图乙所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。 (2)实验中，因受空气阻力的影响，小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，适当降低下落高度后，将________（选填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】 ①. （或） ②. 减少 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] 小球通过光电门的速度 若小球减小的重力势能等于增加的动能，可以认为小球的机械能守恒，则有 即 解得 (2)[2]由于该过程中有空气阻力做功，而A、B之间高度差越大，空气阻力做功越多，故适当减小下落高度后，将减少。 （材料来源：人教版教材选择性必修一P18） 12. 某实验小组采用如图所示实验装置验证动量守恒实验，气垫导轨置于水平桌面上，导轨上安装G1和G2两个光电计时器，A、B均为带有遮光片的弹性滑块，两遮光片沿运动方向的宽度相同，实验过程如下： ①调节气垫导轨成水平状态； ②轻推滑块A，测得A的遮光片通过光电计时器G1的遮光时间为； ③A与B相碰后，滑块B和A的遮光片先后经过光电计时器G2的遮光时间分别为和。 回答下列问题： （1）在调节导轨水平时，只放上滑块A，并利用弹射装置使其向右运动，若滑块A经过光电计时器G1的挡光时间___________经过光由计时器G2的挡光时间（选填“大于”、“等于”或“小于”），则说明导轨水平； （2）为验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒，除了上述已知条件外，还必须要测量的物理量有___________； A．两个光电门之间的距离L B．A、B两滑块（包含挡光片）的质量、 C．遮光片的宽度d （3）利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为：___________；如果还满足表达式___________时，即说明两滑块碰撞时无机械能损失。 【答案】 ①. 等于 ②. B ③. ④. （式中有d不给分） 【解析】 【详解】[1]若导轨水平，则滑块在导轨上做匀速直线运动，通过两个光电门速度相等，所以滑块A经过光电计时器G1的挡光时间等于经过光由计时器G2的挡光时间； [2]碰撞前A的速度为 碰撞后A的速度为 碰撞后B的速度为 设A、B两滑块（包含挡光片）的质量分别是、，实验目的是验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒，则 化简可得 所以需要测量A、B两滑块（包含挡光片）的质量、，不需要测量两个光电门之间的距离L和遮光片的宽度d，故选B； [3]根据以上分析可知，动量守恒成立的表达式为 [4]若机械能守恒，则碰撞前系统的总动能等于碰撞后系统的总动能 化简可得 四、解答题（本题共3小题，共38分） 13. 《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为，飞船进入尘埃区的速度为，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，求： （1）单位时间内附着在飞船上的微粒质量； （2）飞船要保持速度v不变，所需提供的动力与该动力的功率大小。 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）飞船在尘埃区飞行时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量 （2）微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加。由动量定理得 解得 功率 14. 如图，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求： （1）A与C发生碰撞后的瞬间A、C的速度大小； （2）A与B在整个过程中因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）2m/s，3m/s （2）3J 【解析】 【小问1详解】 长木板A与滑块C组成的系统，在碰撞过程中动量守恒，则 全过程A、B、C三者组成的系统动量守恒，则， 解得， 【小问2详解】 碰撞后直到A、B最终共速，根据能量守恒定律可知 解得 （材料来源：人教版教材选择性必修一P30） 15. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑下，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=m，mB=m，mC=3m，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。 【答案】（1）；（2）mgh；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有： 解得 滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 解得 （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，以向右为正方向，由动量守恒定律得： 解得 由机械能守恒定律得 把v2、v3代入解得 ； （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，以向右为正方向，由动量守恒定律得： 由机械能守恒定律得 解得 ， 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动： 水平方向 s=v5t 竖直方向 H=gt2， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 方城一高2025年春期高一年级期末考试冲刺演练（五）物理学科 满分：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分 ） 1. 下列哪种现象利用了物体的离心运动（　　） A 自行车赛道倾斜 B. 汽车减速转弯 C. 滑冰时倾斜身体拐弯 D. 拖把利用旋转脱水 （材料来源：人教版教材必修二P36） 2. 在直角坐标平面上运动的质点，t=0时位于x轴上。该质点在x轴方向的位移-时间图像如图（a）所示，其在y轴方向运动的速度-时间图像如图（b）所示，则（　　） A. 该质点做直线运动 B. t=2.0s时，质点的速度为4m/s C. t=2.0s时，质点在平面位置坐标为（8m，4m） D. 质点的加速度大小为2m/s2 （材料来源：人教版教材必修二P21） 3. 如图所示，将一篮球从地面上方的B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的A点。若抛射点水平向右移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，不计空气阻力，则下列方法可行的是（　　） A. 增大抛射速度的大小，同时增大抛射角 B. 增大抛射速度的大小，同时减小抛射角 C. 减小抛射速度的大小，同时增大抛射角 D. 减小抛射速度的大小，同时减小抛射角 （材料来源：人教版教材必修二P20） 4. 如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为，拉力与速度的平方的关系如图乙所示，图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是（　　） A. 数据a与小球的质量有关 B. 数据b与小球的质量无关 C. 比值与小球的质量和圆周轨道半径都有关 D. 利用数据a、b和g不能够求出小球的质量和圆周轨道半径 5. 运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（ ） A. 燃料推动空气，空气反作用力推动火箭 B. 火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 C. 火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭反作用力推动火箭 D. 火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 （材料来源：人教版教材必修二P26） 6. 轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m，与弹簧连在一起保持静止．现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动一小段距离L时，速度为v，下列说法中正确的是( ) A. 合外力做的功是FL-mgL B. 重力做的功是mgL C. 合外力做的功是 D. 弹簧弹力做的功是 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错误选项的得0分） （材料来源：人教版教材必修二P100） 7. 通过观测木星的卫星，可以推算出木星的质量。假设卫星绕木星做匀速圆周运动，除了引力常量G外，至少还需要两个物理量才能计算出木星的质量。这两个物理量可以是（　　） A. 卫星的半径和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的线速度和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 （材料来源：人教版教材必修二P57） 8. 质量为m新能源汽车在平直公路上由静止匀加速启动，经过时间t，速度达到v，此刻发动机的实际功率正好等于其额定功率P，此后发动机始终在额定功率下工作。假定汽车行驶中受到的阻力保持不变，公路足够长，则（　　） A. 汽车行驶中受到的阻力为 B. 汽车在匀加速启动过程中，牵引力为 C. 汽车的最大速度为 D. 汽车在匀加速运动过程中，克服阻力做的功为 （材料来源：人教版教材必修二P78） 9. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等且均为m，运动过程的摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当A的位移大小为h时。则（　　） A. B的速率是A的2倍 B. 悬挂重物B的轻绳上的拉力大小为 C. A速度大小为 D. 轻绳对B做功为 （材料来源：人教版教材必修二P101） 10. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（　　） A. 在此过程中F所做的功为 B. 在此过中F的冲量大小等于 C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于 D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍 三、实验题（本题共2小题，共14分。11题共6分，每空3分；12题共8分，每空2分） （材料来源：人教版教材选择性必修一P30） 11. 如图甲所示，一同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的高度差为，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则： (1)多次改变H，重复上述实验，作出H随的变化图像如图乙所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。 (2)实验中，因受空气阻力的影响，小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，适当降低下落高度后，将________（选填“增加”“减少”或“不变”）。 （材料来源：人教版教材选择性必修一P18） 12. 某实验小组采用如图所示实验装置验证动量守恒实验，气垫导轨置于水平桌面上，导轨上安装G1和G2两个光电计时器，A、B均为带有遮光片的弹性滑块，两遮光片沿运动方向的宽度相同，实验过程如下： ①调节气垫导轨成水平状态； ②轻推滑块A，测得A的遮光片通过光电计时器G1的遮光时间为； ③A与B相碰后，滑块B和A的遮光片先后经过光电计时器G2的遮光时间分别为和。 回答下列问题： （1）在调节导轨水平时，只放上滑块A，并利用弹射装置使其向右运动，若滑块A经过光电计时器G1的挡光时间___________经过光由计时器G2的挡光时间（选填“大于”、“等于”或“小于”），则说明导轨水平； （2）为验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒，除了上述已知条件外，还必须要测量的物理量有___________； A．两个光电门之间的距离L B．A、B两滑块（包含挡光片）的质量、 C．遮光片的宽度d （3）利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为：___________；如果还满足表达式___________时，即说明两滑块碰撞时无机械能损失。 四、解答题（本题共3小题，共38分） 13. 《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为，飞船进入尘埃区的速度为，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，求： （1）单位时间内附着在飞船上的微粒质量； （2）飞船要保持速度v不变，所需提供的动力与该动力的功率大小。 14. 如图，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求： （1）A与C发生碰撞后的瞬间A、C的速度大小； （2）A与B在整个过程中因摩擦产生的热量Q。 （材料来源：人教版教材选择性必修一P30） 15. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑下，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=m，mB=m，mC=3m，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$