内容正文:
绝密 启用前
辽宁省2024-2025学年度(下)重点高中联合体高一年级期末检测
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,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,每小题6分,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. 如图,手机充电时来电话了,手机以一定的频率f1振动,充电线以频率f2也跟着振动,则f1和f2的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法判断
2. “蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在质量为m的体验者身上,体验者从几十米高的平台上由静止跳下沿竖直方向运动,经过时间t,第一次下降至最低点,不计空气阻力和绳的重力,重力加速度大小为g,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 弹性绳对体验者先做正功后做负功 B. 当弹性绳刚好伸直时,重力的瞬时功率最大
C. 重力的冲量大小为mgt D. 动量的变化量大小为2mgt
3. 按照我国的火星探测计划,天问三号将于2031年前后采集火星样品返回地球。若火星的卫星火卫一绕火星做周期为T、轨道半径为r的圆周运动,引力常量为G。则火星的质量为( )
A. B. C. D.
4. 某校科技小组同学学习完波的干涉原理后设计了一款声音放大器,结构图如图所示。声波达到管道A点时,分成两列声波,分别沿半圆管道和直管道传播,在B点相遇,因干涉而放大声音。若声波的波长为,为达到最好的放大效果,A、B两点距离的设计值可能为( )
A B. C. D.
5. 如图,轻质弹簧一端固定,另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相连。初始时,圆环位于A处,弹簧水平且处于压缩状态。圆环由静止释放,到达C处时的速度刚好减为0,弹簧始终在弹性限度内,以C处所在的水平面为参考面。在圆环下滑过程中,圆环的重力势能和动能之和( )
A. 一直减小 B. 一直增加 C. 先增加后减小 D. 先减小后增加
6. 如图,总质量为m嫦娥六号探测器,竖直向下喷出密度为ρ、横截面积为S的气体,悬停在月表上空。若月球表面的重力加速度大小为g,近似认为喷射气体的重力忽略不计,探测器的质量保持不变,则探测器喷出气体的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 网球训练中,某同学从O点先后以vb、vc的速度水平抛出两个网球(看作质点),分别击中竖直墙壁上的b、c两点,且网球的速度方向与墙面的夹角分别为60°、30°,如图所示,不计空气阻力,则vb:vc=( )
A. 3:1 B. C. 2:1 D.
8. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功发射,并与空间站交会对接。其发射过程可以简化如下:飞船先在近地圆形轨道I上运动,运动到A点时点火变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ,到达远地点B时,再次点火进入预定圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道I上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度
B. 飞船在轨道I上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
C. 飞船在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能
D. 飞船在远地点B点火加速,进入预定圆轨道Ⅲ
9. 如图甲、乙,长度均为1m轻质细绳、轻质细杆的一端连接质量均为1kg的小球A、B(均看作质点),另一端分别固定在O、O'点,现让小球A、B分别绕O、O'点在竖直平面内做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. A球在最低点时,受到的绳子拉力最大
B. B球运动到最高点时,最小速度为
C. 若A球运动到最高点时,绳上作用力大小为6N,此时A球的线速度大小为2m/s
D. 若B球运动到最高点时,杆上作用力大小为6N,此时B球的线速度大小有可能为2m/s
10. 如图,两个相同物块(看作质点)静置在水平地面上。某时刻,物块1获得一个瞬时速度(未知),运动了距离L后与物块2相碰,碰后两物块粘在了一起获得瞬时共同速度(未知),又运动了距离L后停止。已知物块与地面间动摩擦因数为,重力加速度大小为g,碰撞时间很短,则、的大小分别为( )
A. B. C. D.
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲,某实验小组用单摆测量当地重力加速度g的大小,请回答下列问题。
(1)如图乙,用竖直放置的直尺和三角板测量球心到悬点间距离,作为摆长l,直尺的0刻度线和悬点对齐,则__________。
(2)用秒表进行计时,测量单摆的周期T,应在小球摆到最__________(选填“高”或“低”)点时开始计时,若测得n次全振动的时间为t,则周期__________。
(3)实验中,多次改变摆长l,测出对应的周期T,作出图像,如图丙所示,已知图线上A、B两点的坐标分别为、,则__________。
12. 某实验小组用如图所示的装置来验证动量守恒定律,请回答下列问题。
(1)在水平桌面上安装该装置,装置中重垂线的作用是____________________。
(2)本实验中的小球A、B半径相等、质量分别为和,为使碰后小球A仍沿原方向运动,则_______(选填“<”或“>”),按照正确的实验步骤操作后,P为未放置被碰小球B时入射小球A的平均落点,M、N为放置被碰小球B时两球的平均落点,则被碰小球B的平均落点位置应为__________(选填“M”或“N”)点。
(3)若测得平均落点M、P、N到O点的水平距离分别为、、,误差允许范围内,关系式__________成立,则可以验证动量守恒定律。
13. 甲图是一列沿x轴负方向传播的简谐波在时的波形,乙图是该波传播方向上平衡位置,处的质点从时刻起的振动图像。
(1)求波速v的大小;
(2)从开始,平衡位置处的质点经过运动的路程s为多少?
14. 2025年5月,我国新能源汽车销量突破90万辆,再创新高。在加速性能测试中,某款质量为m的新能源汽车从平直路面上由静止启动后做匀加速运动,速度大小为v时该车达到额定功率P,保持该功率继续行驶位移后,达到最大速度,若该车行驶时受到的阻力恒定,求:
(1)该车行驶时受到的阻力的大小;
(2)该车做匀加速直线运动的位移x的大小;
(3)该车保持额定功率继续行驶位移所经历的时间。
15. 初始时,质量分别为、木板A、B相隔一定的距离静止在光滑的水平面上,两木板上表面齐平,木板A的长度为。如图,一质量为的滑块C(看作质点)从木板A的左端以的初速度水平向右滑上木板A,一段时间后,滑块C离开木板A且此时木板A、B恰好发生弹性碰撞,此后滑块C始终没有离开木板B。已知滑块C与木板A间动摩擦因数为0.4,木板B上表面粗糙程度一致,重力加速度g大小取。求:
(1)初始时,木板A右端与木板B左端的距离s;
(2)木板A、B碰撞后瞬间,木板B速度的大小;
(3)滑块C与木板A、B因摩擦产生的总热量Q。
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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,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,每小题6分,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. 如图,手机充电时来电话了,手机以一定的频率f1振动,充电线以频率f2也跟着振动,则f1和f2的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】充电线做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,所以。
故选C。
2. “蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在质量为m的体验者身上,体验者从几十米高的平台上由静止跳下沿竖直方向运动,经过时间t,第一次下降至最低点,不计空气阻力和绳的重力,重力加速度大小为g,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 弹性绳对体验者先做正功后做负功 B. 当弹性绳刚好伸直时,重力的瞬时功率最大
C. 重力的冲量大小为mgt D. 动量的变化量大小为2mgt
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹性绳对体验者的拉力方向向上,与体验者的运动方向相反,弹性绳对体验者一直做负功,A错误;
B.重力的瞬时功率为
当弹性绳刚好伸直时,体验者的速度不是最大值,重力的瞬时功率不是最大;当弹性绳刚好伸直时,体验者所受合力向下,体验者继续向下做加速运动,重力的瞬时功率增大;当弹性绳的弹力等于体验者的重力时,体验者的速度最大,重力的瞬时功率最大;当体验者超过平衡位置继续下降时,合力向上,体验者做减速运动,重力的瞬时功率减小,B错误;
C.重力的冲量大小为,C正确;
D.体验者的初动量和末动量均等于0,所以动量的变化量大小为0,D错误。
故选C。
3. 按照我国的火星探测计划,天问三号将于2031年前后采集火星样品返回地球。若火星的卫星火卫一绕火星做周期为T、轨道半径为r的圆周运动,引力常量为G。则火星的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】火卫一绕火星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
解得
故选B。
4. 某校科技小组同学学习完波的干涉原理后设计了一款声音放大器,结构图如图所示。声波达到管道A点时,分成两列声波,分别沿半圆管道和直管道传播,在B点相遇,因干涉而放大声音。若声波的波长为,为达到最好的放大效果,A、B两点距离的设计值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设A、B两点间的距离为,当声波沿直线从,走过的路程为
声波沿弧线从,走过的路程为
路程差为
解得,
当时,
故选D。
5. 如图,轻质弹簧的一端固定,另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相连。初始时,圆环位于A处,弹簧水平且处于压缩状态。圆环由静止释放,到达C处时的速度刚好减为0,弹簧始终在弹性限度内,以C处所在的水平面为参考面。在圆环下滑过程中,圆环的重力势能和动能之和( )
A. 一直减小 B. 一直增加 C. 先增加后减小 D. 先减小后增加
【答案】C
【解析】
【详解】圆环在下落过程中,圆环和弹簧组成的系统,只有动能、重力势能、弹性势能之间相互转化,系统机械能守恒。
圆环在下落过程中,开始时弹簧压缩,最后伸长,可知弹簧的弹性势能先减小后增大,所以圆环的重力势能和动能之和先增加后减小。
故选C。
6. 如图,总质量为m的嫦娥六号探测器,竖直向下喷出密度为ρ、横截面积为S的气体,悬停在月表上空。若月球表面的重力加速度大小为g,近似认为喷射气体的重力忽略不计,探测器的质量保持不变,则探测器喷出气体的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设 Δt时间内喷出气体的质量为Δm,
根据动量定理得
根据平衡条件得
解得
故选A。
7. 网球训练中,某同学从O点先后以vb、vc的速度水平抛出两个网球(看作质点),分别击中竖直墙壁上的b、c两点,且网球的速度方向与墙面的夹角分别为60°、30°,如图所示,不计空气阻力,则vb:vc=( )
A. 3:1 B. C. 2:1 D.
【答案】B
【解析】
【详解】设抛出点到墙的距离为x。
,
解得
同理
解得
故选B。
8. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功发射,并与空间站交会对接。其发射过程可以简化如下:飞船先在近地圆形轨道I上运动,运动到A点时点火变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ,到达远地点B时,再次点火进入预定圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道I上经过A点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度
B. 飞船在轨道I上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
C. 飞船在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能
D. 飞船在远地点B点火加速,进入预定圆轨道Ⅲ
【答案】BD
【解析】
【详解】A.飞船先在近地圆形轨道I上运动,运动到A点时点火加速做离心运动,才能进入椭圆转移轨道Ⅱ,所以飞船在轨道I上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度,A错误;
B.根据开普勒第三定律,轨道半径越小,周期越小,所以飞船在轨道I上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期,B正确;
D.飞船在远地点B点火加速做离心运动,进入预定圆轨道Ⅲ,D正确;
C.飞船要经过两次加速,才能从轨道Ⅰ进入轨道Ⅲ,所以飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能,C错误。
故选BD。
9. 如图甲、乙,长度均为1m的轻质细绳、轻质细杆的一端连接质量均为1kg的小球A、B(均看作质点),另一端分别固定在O、O'点,现让小球A、B分别绕O、O'点在竖直平面内做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. A球在最低点时,受到的绳子拉力最大
B. B球运动到最高点时,最小速度为
C. 若A球运动到最高点时,绳上作用力大小为6N,此时A球的线速度大小为2m/s
D. 若B球运动到最高点时,杆上作用力大小为6N,此时B球的线速度大小有可能为2m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.A球在最低点时,受到的绳子拉力为
解得
A球在最低点时速度最大,受到绳子拉力最大,A正确;
B.B球运动到最高点时,最小速度0,B错误;
C.若A球运动到最高点时,绳上作用力大小为6N,此时A球的线速度大小为
解得,C错误;
D.若B球运动到最高点时,杆上作用力大小为6N,如果该作用力为支持力,此时B球的线速度大小为
解得,D正确。
故选AD。
10. 如图,两个相同物块(看作质点)静置在水平地面上。某时刻,物块1获得一个瞬时速度(未知),运动了距离L后与物块2相碰,碰后两物块粘在了一起获得瞬时共同速度(未知),又运动了距离L后停止。已知物块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,碰撞时间很短,则、的大小分别为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】CD.碰后两物块粘在了一起又运动了距离L后停止。对物块1与物块2整体,由动能定理得
解得,故C正确,D错误;
AB.设物块1与物块2碰前瞬间速度为,物块1与物块2相碰粘在了一起,由动量守恒定律得
解得
对物体1,由动能定理得
解得,故A正确,B错误;
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲,某实验小组用单摆测量当地重力加速度g的大小,请回答下列问题。
(1)如图乙,用竖直放置直尺和三角板测量球心到悬点间距离,作为摆长l,直尺的0刻度线和悬点对齐,则__________。
(2)用秒表进行计时,测量单摆的周期T,应在小球摆到最__________(选填“高”或“低”)点时开始计时,若测得n次全振动的时间为t,则周期__________。
(3)实验中,多次改变摆长l,测出对应的周期T,作出图像,如图丙所示,已知图线上A、B两点的坐标分别为、,则__________。
【答案】(1)
(2) ①. 低 ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
由于刻度尺的分度值为1mm,应估读到分度值的下一位,故摆长
【小问2详解】
[1]小球摆到最低点时,速度最大,便于观察,因此应在小球摆到最低点时开始计时;
[2]由题可知,单摆周期
【小问3详解】
根据单摆的周期
两边平方可得
因此在图像中,其斜率为
结合图像则有
联立解得
12. 某实验小组用如图所示的装置来验证动量守恒定律,请回答下列问题。
(1)在水平桌面上安装该装置,装置中重垂线的作用是____________________。
(2)本实验中的小球A、B半径相等、质量分别为和,为使碰后小球A仍沿原方向运动,则_______(选填“<”或“>”),按照正确的实验步骤操作后,P为未放置被碰小球B时入射小球A的平均落点,M、N为放置被碰小球B时两球的平均落点,则被碰小球B的平均落点位置应为__________(选填“M”或“N”)点。
(3)若测得平均落点M、P、N到O点的水平距离分别为、、,误差允许范围内,关系式__________成立,则可以验证动量守恒定律。
【答案】(1)确定小球的抛出点在水平面上的投影点O的位置
(2) ①. ②. N
(3)
【解析】
【小问1详解】
重垂线的作用是确定小球的抛出点在水平面上的投影点O的位置。
【小问2详解】
[1] 为了保证碰后A小球沿原方向运动,应使入射小球质量大于被碰小球质量,即有
[2]由于碰撞后被碰小球B的速度大于入射球A的速度,小球B的水平位移更大,故N点为小球B的落点位置。
【小问3详解】
若系统动量守恒,则有
由于小球碰撞前后均做平抛运动,根据平抛运动规律
可知,小球平抛运动的时间相等,则小球平抛运动的水平位移
则有
整理可得
13. 甲图是一列沿x轴负方向传播的简谐波在时的波形,乙图是该波传播方向上平衡位置,处的质点从时刻起的振动图像。
(1)求波速v的大小;
(2)从开始,平衡位置处的质点经过运动的路程s为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,该波的波长为
由乙图可知,该波的周期
故该波的波速为
【小问2详解】
由甲图可知,该波的振幅
当时,平衡位置处的质点经过的路程为
14. 2025年5月,我国新能源汽车销量突破90万辆,再创新高。在加速性能测试中,某款质量为m的新能源汽车从平直路面上由静止启动后做匀加速运动,速度大小为v时该车达到额定功率P,保持该功率继续行驶位移后,达到最大速度,若该车行驶时受到的阻力恒定,求:
(1)该车行驶时受到的阻力的大小;
(2)该车做匀加速直线运动的位移x的大小;
(3)该车保持额定功率继续行驶位移所经历的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车速度最大时,汽车匀速行驶,则有
根据题意则有
【小问2详解】
汽车匀加速运动时,速度达到时汽车的牵引力
根据牛顿第二定律可得
其中
解得汽车匀加速运动时的加速度
根据匀变速直线运动规律可得,该车做匀加速直线运动的位移
小问3详解】
根据动能定理可得
结合上述结论
解得
15. 初始时,质量分别为、木板A、B相隔一定的距离静止在光滑的水平面上,两木板上表面齐平,木板A的长度为。如图,一质量为的滑块C(看作质点)从木板A的左端以的初速度水平向右滑上木板A,一段时间后,滑块C离开木板A且此时木板A、B恰好发生弹性碰撞,此后滑块C始终没有离开木板B。已知滑块C与木板A间动摩擦因数为0.4,木板B上表面粗糙程度一致,重力加速度g大小取。求:
(1)初始时,木板A右端与木板B左端的距离s;
(2)木板A、B碰撞后瞬间,木板B速度的大小;
(3)滑块C与木板A、B因摩擦产生的总热量Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对C受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
对A受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
设经过时间滑块C到达木板A的最右端,则有
对于木板A则有
根据题意可得
代入数据解得
则初始时,木板A右端与木板B左端的距离
【小问2详解】
滑块C离开木板A时,木板A的速度
由于A、B碰撞弹性碰撞,根据动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得
解得,
即AB碰撞后,木板B的速度大小为
【小问3详解】
根据上述分析可知,滑块C离开木板A时的速度
滑块C在木板B上滑动时,根据动量守恒可得
代入数据解得
根据能量守恒可得
解得
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