重庆市2024-2025学年高一下学期期末物理试卷

物理·第 1 页（共 8 页） 物 理 试 卷 注意事项： 1、答题前。考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写清楚。 2、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。如需改动，用橡皮擦擦干净 后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并收回。满分 100 分。考试时间 90 分钟。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目 要求的。 1．壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为 3m 的小河到对岸寻找食 物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度为 0.5m/s，壁虎在静止水面上最大的游动速度为 2m/s，下列 说法正确的是 A．若壁虎以 1m/s 的恒定速度游向河对岸，其在水中最短的运动时间为 2s B．若壁虎以 1m/s 的恒定速度游动，要想垂直到达河对岸，壁虎的身体姿态应斜向上游 C．若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸，壁虎在水中运动的轨迹是一条直线 D．若暴雨天气后，水流速度达到 5m/s，其他条件不变，壁虎仍可能垂直游到河对岸 2．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是 A．速度大小一定发生变化 B．加速度方向一定不断变化 C．在某段时间内的路程不可能为零 D．所受合力的方向与加速度方向一定不在同一直线上 3．如图所示，半径为 R 的水平圆盘 A 与半径为2R的水平圆盘 B 通过皮带连接，皮带与两圆盘之间不发生 滑动，物块 P 置于圆盘 B 的边缘，物块与圆盘间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，重力加速度为 g ，忽略空气阻力，物块 P 可视为质点，物块 P 相对于圆盘不滑动。下列说法正确的 是 A．物块 P 受重力、支持力、摩擦力和向心力 B．圆盘 A 与圆盘 B 的线速度之比为2:1 C．圆盘 A 的最大角速度为 g R  D．圆盘 B 的最大角速度为 2 g R  物理·第 2 页（共 8 页） 4．如图所示，用一根轻绳系着一个可视为质点的小球，轻绳的长度为 L。最初小球静止在圆轨迹的最低点 A 点，现在 A 点给小球一个初速度 v0，使其在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，已知 B 点与圆心 O 等高，C 点是圆轨迹的最高点，重力加速度为 g。不计一切阻力，下列说法正确的是 A．小球做的是匀变速曲线运动 B．若要使得小球做完整的圆周运动，小球运动到 C 点的速度至少是 2gL C．若小球无法做完整的圆周运动，则小球可能在 C 点脱离圆轨迹 D．若小球无法做完整的圆周运动，则小球可能在 B 点和 C 点之间的某一点脱离圆轨迹 5．嫦娥六号是中国嫦娥探月计划的第六个探测器，着陆区为月球背面南极-艾特肯盆地，2024 年 5 月 8 日 10 时 12 分，嫦娥六号顺利进入环月圆轨道飞行．若探测器在轨飞行的周期为 T，轨道半径为 r，月球的 半径为 R，万有引力常量为 G，则下列说法正确的有 A．嫦娥六号的发射速度必须达到第三宇宙速度 B．在环月轨道上，地球对探测器的引力等于月球对探测器的引力 C．月球的平均密度 2 3 GT   = D．月球的第一宇宙速度 2 3 2 4 r v T R  = 6．如图甲所示，光滑平台上放着一根均匀链条，其中三分之一的长度悬垂在平台台面以下，由静止释放 链条。已知整根链条的质量为 m，链条悬垂的长度为 l，台面高度为 2l。如果在链条的悬垂端接一质量 也为 m 的小球（直径相对链条长度可忽略不计），如图乙所示，还由静止释放链条。平台右边有光滑曲 面 D 来约束链条，重力加速度为 g，下列说法正确的是 A．甲图中在链条下端触地瞬间，链条的速度大小为 gl B．乙图中在链条下端触地瞬间，链条的速度大小为 3gl C．甲图中链条下端在触地之前，链条的加速度大小不变 D．乙图中小球在下落过程中，链条对小球的拉力在不断增大 物理·第 3 页（共 8 页） 7．如图所示，与水平面成 θ 角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率 v 顺时针运行。现将质量为 m 的小物块从传送带下端 A 点无初速度地放到传送带上，经时间 t1物块与传送带达到共同速度，再经时间 t2物块到达传送带的上端 B 点，已知 A、B 间的距离为 L，重力加速度为 g，则在物块从 A 运动到 B 的过 程中，以下说法正确的是 A．在 t1时间内摩擦力对物块做的功等于 21 2 mv B．在 t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能小于物块机械能的增加量 C．在 1 2t t+ 时间内因摩擦而产生的内能等于 21sin 2 mgL mv + D．在 1 2t t+ 时间内因运送物块，电动机多消耗的电能小于 2mgLsinθ＋mv 2 8．如题图所示，质量为 1 3kgm = 的小车A 置于光滑水平地面上，其右端固定一半径 1.15mR = 的四分之一 圆弧轨道。质量为 2 0.99kgm = 的滑块B 静止于小车的左端，现被水平飞来的质量 3 10gm = 、速度 0 800 m / sv = 的子弹C 击中，且子弹立即留在滑块B 中，之后B 与 C 共同在小车上滑动，且从圆弧轨道 的最高点离开小车。不计A 与B 之间的摩擦和空气阻力，重力加速度 210 m / sg = ，则 A．子弹 C 击中滑块B 后瞬间，滑块B 的速度大小为80m / s B．滑块B 第一次离开小车瞬间，滑块B 的速度大小为 2 m / s C．滑块B 第二次离开小车瞬间，小车A 的速度大小为8 m / s D．滑块B 从第一次离开小车到再次返回小车的过程中，滑块B 的位移大小为2 m 物理·第 4 页（共 8 页） 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多个符合题目要 求，全部选对的得 4 分，部分选对的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．卡戎过去被认为是冥王星的卫星，新的观测表明，冥王星与卡戎实际上构成双星系统，冥王星与卡戎 的质量比约为 1 2: 7 :1m m = ，它们的距离设为 L。二者同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动。以下 说法正确的是 A．冥王星、卡戎做圆周运动的角速度之比为 1:7 B．冥王星、卡戎做圆周运动的线速度之比为 1:7 C．卡戎绕 O 做匀速圆周运动的周期为 3 1 2π L Gm D．设想将卡戎的一部分质量转移到冥王星上去，稳定后二者距离仍为 L，且仍构成双星系统，则与质 量转移前相比，双星系统的线速度大小之和不变 10．如图所示，A、B、C、D 四个大小相同的小球并排放置在光滑的水平面上，A、B、C 球质量为 2m， D 球质量为 m。A 球以速度 v 向 B 球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后 A．2 个小球静止，2 个小球运动 B．1 个小球静止，3 个小球运动 C．B 球速度为 3 v D．C 球速度为 3 v 11．如图所示，水平转台上有一个质量为 m 的物块，用长为 L 的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖 直转轴的夹角 θ 为 45°，此时绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为 1 2  = ，最大静摩擦力等于 滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为 ω，重力加速度为 g，则 A．ω 6 5 g L = 时，细绳中的张力为零 B．ω 3 g L = 时，物体受到的摩擦力为 2 6 mg C．ω 8 3 g L = 时，细绳中的张力大小为 8 3 mg D．ω g L = 时，细绳中的张力大小为 ( )2 2 mg− 物理·第 5 页（共 8 页） 12．某篮球爱好者投篮训练时，篮球的运动轨迹如图所示，A 是篮球的抛出点，B 是篮球运动轨迹的最高 点，C 是篮球的入框点。已知篮球在 A 点的速度与水平方向的夹角为60，在 C 点速度大小为 v，与水 平方向的夹角为45，重力加速度大小为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是 A．篮球经过 B 点时的速度为 0 B．从 A 点到 C 点，篮球的速度变化方向竖直向下 C．从 A 点到 C 点，篮球的运动时间为 ( )2 6 2 v g + D．A、C 两点的高度差为 2 2 v g 二、非选择题：本题共 6 小题，共 52 分。 13．（6 分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做功与动能变化的关 系”，某实验小组成员用将图甲装置改进为图乙所示的装置做“探究外力做功与物体动能变化关系”实 验。 (1)本实验 （填“需要”或者“不需要”）满足 m 远小于 M 的条件。 (2)实验前测出砂和砂桶的总质量 m。接通打点计时器的电源，静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加 速运动，读出运动过程中力传感器的读数 T，通过纸带得出起始点 O（初速度为零的点）到某点 A 的 位移 L，并通过纸带算出 A 点的速度 v，已知重力加速度为 g，以 m 为研究对象，所需验证的动能定 理的表达式为__________。 A． 21 2 2 mg T L m v− =（ ） （ ） B． 21 2 mg T L mv− =（ ） C． 212 2 2 mg T L m v− =（ ） （ ） D． 212 2 2 mg T L m v− =（ ） （ ） 物理·第 6 页（共 8 页） (3)实验小组成员也采用图甲进行实验，但实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，该同学画出小车动 能变化与拉力对小车所做的功的 k WE − 关系图像，已知小车与木板间动摩擦因数恒定不变，他得到 的实验图线（实线）应该是__________。 A． B． C． D． 14．（8 分）为了探究碰撞过程中的守恒量，某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为 1m 的小球从 凹形槽顶端由静止开始滑下，经过 O 点水平抛出直接落在斜面上 P 点。再把质量为 2m 的小球放在 水平面上 O 点，让小球 m1仍从凹形槽顶端由静止滑下，与小球 m2碰撞后，两小球直接落到斜面上 M 点和 N 点。M、P、N 三个落点的位置距 O 点的长度分别为 M P NL L L、 、 。 (1)为了减小实验误差，可行的操作是： 。（写出一个即可） (2)在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。（用题目中的 物理量表示） (3)为了进一步验证两小球发生的是否是弹性碰撞，必须测量的物理量是______。 A．两小球质量 m1、m2 B．OM、OP、ON 的长度 M P NL L L、 、 C．凹槽距桌面的高度 h D．桌面高度 H 和斜面总长度 L (4)某次实验中测得 9N ML L =∶ ，若小球间的碰撞属于弹性正碰，则 P ML L =∶ 。 物理·第 7 页（共 8 页） 15．（8 分）某游戏装置如图所示，左侧是一竖直支柱，右侧竖直放置一内径很小的圆弧形管道，弹射装置 可以将置于支柱上 A 处的小球水平向右弹出。一质量 0.2kgm = 的小球（可视为质点）以 0v 的初速度 被弹出后，正好从 B 处沿圆弧切线方向进入圆管（小球的直径略小于圆管横截面直径），且到达 B 的 速度 5m/sBv = 。已知OB 与OC 的夹角 53 = ，sin53 0.8 = ，cos53 0.6 = ，不计空气阻力，重力加 速度 g 取 210m/s ，求： (1)求 A、B 两点间的水平距离 xAB； (2)若小球恰好可以到达圆弧形管道最高点 D，求圆弧形轨道的半径 R。 16．（8 分）中国科幻电影《流浪地球》讲述了宇宙航行的故事，假设人们在逃离过程中发现一种三星组成 的孤立系统。三星的质量相等、半径均为 R ，稳定分布在等边三角形的三个顶点上，三角形的边长为 d ，三星绕O点做周期为T 的匀速圆周运动，已知万有引力常量为G ，忽略星体的自转。求： (1)每个星球的质量M ； (2)每个星球的第一宇宙速度 v。 物理·第 8 页（共 8 页） 17．（14 分）一辆小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 后保持以额定功率运动。其 v-t 图像如图所示。已知汽车的质量为 m=1×103kg，汽车受到地面的阻力 为车重的 0.1 倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前 5s 内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为 25m/s 时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为 20s，则 20s 内汽车牵引力所做功总和为多少？ 18．（16 分）超市工人常要将散落在各处的购物手推车收集。如图所示，静置于水平地面的n辆手推车沿 同一直线从左到右等间距排列，第 1 辆车内装有货物，总质量为4m；其余是空车，质量均为m ，相 邻各车有效距离均为 L。工人对车施加某种影响后，车开始运动，车与车相碰时间很短，均可看成完 全非弹性碰撞（碰后不再分开）。忽略车在运动过程中所受地面和空气阻力，重力加速度为 g 。 (1)若 3n = ，工人在极短时间内给第 1 辆车一水平向右、大小为 0v 的初速度，随即放手。求两次碰撞 结束后第 1 辆车的速度大小。 (2)若 3n = ，工人用大小恒为 kmg 的推力持续向右作用于第 1 辆车。求发生第 2 次碰撞前瞬间第 1 辆 车的速度大小。 (3)若 n足够大，工人用大小恒为 kmg 的推力持续向右作用于第 1 辆车。求第 1 辆车速度的最大值。