精品解析：云南省石屏县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

2024-2025高一下学期期末考试 高一物理 考试时间75分钟，满分100分 一、选择题（本题共10题，其中1-7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A. 物体可能沿曲线Ba运动 B. 物体可能沿直线Bb运动 C. 物体可能沿曲线Bc运动 D. 物体可能沿原曲线由B返回 2. 如图所示，光滑小球放置在斜面上，挡扳自竖直逆时针偏转到水平位置，则以下对小球受力分析正确的是（） A. 挡板对小球的弹力先变小后变大 B. 挡板对小球的弹力先变大后变小 C. 斜面对小球的支持力变小再变大 D. 斜面对小球的支持力先变大再变小 3. 如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A “起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B. “下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C. “起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D. 图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程 4. 如图所示，质量均为的、两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球在竖直平面内来回摆动，小球在水平面内做匀速圆周运动，连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 、两小球都所受合外力充当向心力 B. 、两小球圆周运动的半径之比为 C. 小球受到的绳子拉力为 D. 小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 5. 骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图，该自行车的大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为3∶1∶7，它们的边缘分别有A、B、C三个点，则A、B、C三点的向心加速度大小之比是（　　） A. 3∶1∶7 B. 1∶3∶21 C. 1∶7∶21 D. 21∶3∶7 6. 欧洲航天局在2025年2月4日宣布，欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚-4b，环绕着一恒星公转，其椭圆轨道如图所示，环绕周期大约570天。连线为长轴、连线为短轴，其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是（　　） A. 恒星不一定处在椭圆焦点上 B. 盖亚-4b在、两点的加速度相同 C. 盖亚-4b在点的速度大于在点的速度 D. 盖亚-4b从经到的时间约为285天 7. 质量为的小物块，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高为，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在圆轨道上运行时的速度为 B. 卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1 C. 卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同 D. 卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道 9. 如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物体，现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，使木板转到与水平面成角时物体开始滑动，此时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中（ ） A. 支持力对物体做功为0 B. 摩擦力对物体做功为mgLsin C. 摩擦力对物体做功为mv2-mgLsin D. 木板对物体做功为mv2 10. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是( ) A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物体A着地时的加速度大小为 D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh 二、非选择题（共5个大题，共54分） 11. 某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）实验步骤：取一待测弹簧将弹簧自由悬挂测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录__________。改变钩码个数，重复上述步骤。 （2）如图乙所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是_______N/m。（结果保留两位有效数字） 12. 某同学采用如图（a）所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______。（多选） A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 精确测量出重物的质量 D. 先释放重物，再接通电源 （2）在一次实验中，质量为重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图（b）所示。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知纸带相邻两个点之间时间间隔为。从打点到打点的过程中，重物的动能增加量______；设这一过程中物体的重力势能减少量为，则应该有大小关系______（填“大于”“等于”或“小于”），这是因为_____________________。 13. 太原新希望双语学校高中部举办了“水火箭比赛”，同学们积极参与，展示了功能各异的水火箭。某组同学的水火箭可以实现“定点打靶”。将目标置于3.2m高的竖直墙面上，水火箭装置置于水平地面上A点，发射位置到墙体的水平距离x＝12m，调整发射角度θ（θ为初速度与水平方向夹角），当初速度为时，水火箭恰好垂直墙体击中目标。不计空气阻力，取重力加速度大小，水火箭与目标均可视为质点。 （1）求水火箭发射的初速度； （2）若在水火箭前进方向的水平地面上B点放置一枚“拦截型”水火箭，其发射方向竖直向上，A点与B点距离为6m。发射水火箭的同时也发射拦截火箭，要使拦截火箭拦截成功，则“拦截型”水火箭的发射速度v是多少。 14. 2025年3月21日20时50分，“神舟十九号”乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，圆满完成了第三次出舱活动。若“神舟十九号”航天员乘组所在的空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： （1）地球的质量M； （2）地球第一宇宙速度的大小v1。 15. 如图所示，水平轨道BC的左端与竖直固定的光滑 圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2 kg的滑块从圆轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=0.45 m，水平轨道BC长为0.4 m，滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD长为0.6 m，g取10 m/s2 。 （1） 滑块第一次经过B点时对轨道的压力？ （2） 整个过程中弹簧具有最大弹性势能为多少？ （3） 滑块最终停在何处？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025高一下学期期末考试 高一物理 考试时间75分钟，满分100分 一、选择题（本题共10题，其中1-7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A. 物体可能沿曲线Ba运动 B. 物体可能沿直线Bb运动 C. 物体可能沿曲线Bc运动 D. 物体可能沿原曲线由B返回 【答案】C 【解析】 【详解】物体沿曲线从A点运动到B点的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧；当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体运动的轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体可能沿曲线Bc运动。 故选C。 2. 如图所示，光滑小球放置在斜面上，挡扳自竖直逆时针偏转到水平位置，则以下对小球受力分析正确的是（） A. 挡板对小球的弹力先变小后变大 B. 挡板对小球的弹力先变大后变小 C. 斜面对小球的支持力变小再变大 D. 斜面对小球的支持力先变大再变小 【答案】A 【解析】 【详解】受力分析如图，将与合成，其合力与重力等大反向，如图： 板转动时，挡板给球的弹力与斜面对球的弹力合力大小方向不变，其中的方向不变，作辅助图如上，挡板转动过程中，的方向变化如图中、、的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小；与此对应，的大小一直减小；A正确；BCD错误。 故选A。 3. 如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A. “起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B. “下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C. “起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D. 图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程 【答案】C 【解析】 【详解】AC．“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确； B．支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误； D．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量均为的、两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球在竖直平面内来回摆动，小球在水平面内做匀速圆周运动，连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 、两小球都是所受合外力充当向心力 B. 、两小球圆周运动的半径之比为 C. 小球受到的绳子拉力为 D. 小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析可知，a小球在最低点时由重力与绳子拉力的合力提供向心力，而在下落或上升过程中均由重力沿着与绳中拉力方向相反的分力和绳中拉力的合力提供向心力，而b小球运动过程中，向心力由重力与绳中拉力的合力提供，故A错误； B．将小球看成质点，则a小球做圆周运动的半径为绳长，b小球做圆周运动的半径为，则可得 故B错误； C．对b小球受力分析如图所示 由此可得 故C正确； D．对a小球在最高点受力分析如图所示 当小球运动至最高点时速度为零，沿着绳子的方向合力为零，此时有 故D错误。 故选C。 5. 骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图，该自行车的大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为3∶1∶7，它们的边缘分别有A、B、C三个点，则A、B、C三点的向心加速度大小之比是（　　） A. 3∶1∶7 B. 1∶3∶21 C. 1∶7∶21 D. 21∶3∶7 【答案】B 【解析】 【详解】由题图可知，A、B两点的线速度大小相等，根据 可知A、B两点向心加速度大小之比为 B、C两点的角速度大小相等，根据 可知B、C两点向心加速度大小之比为 则A、B、C三点的向心加速度大小之比为 故选B。 6. 欧洲航天局在2025年2月4日宣布，欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚-4b，环绕着一恒星公转，其椭圆轨道如图所示，环绕周期大约570天。连线为长轴、连线为短轴，其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是（　　） A. 恒星不一定处在椭圆的焦点上 B. 盖亚-4b在、两点的加速度相同 C. 盖亚-4b在点的速度大于在点的速度 D. 盖亚-4b从经到的时间约为285天 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知恒星一定处在椭圆的一个焦点上，故A错误； B．盖亚-4b在、两点时与恒星的距离相等，故受到的万有引力大小相等，但是方向不同，故加速度不同，故B错误； C．点离恒星近，根据开普勒第二定律可知在点的速度大于在点的速度，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知的平均速度大于从经到的平均速度，故从经到的时间比周期的一半285天大的多，故D错误。 故选C。 7. 质量为的小物块，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高为，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】以桌面为参考平面，小物块落地时在桌面下方，所以小物块落地时的重力势能为 根据重力做功与重力势能变化的关系 可知整个过程中重力势能的变化为 故选C。 8. 某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在圆轨道上运行时的速度为 B. 卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1 C. 卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同 D. 卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道 【答案】BD 【解析】 【详解】A．飞船在圆轨道上运行时，根据万有引力提供向心力 解得卫星在圆轨道上运行时的速度为，故A错误； B．卫星在椭圆轨道运动时，设远“地”点和近“地”点的速度分别为vA、vB，根据开普勒第二定律 可得卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1，故B正确； C．卫星在椭圆轨道运动时，根据几何关系可知其半长轴为 根据开普勒第三定律 所以圆轨道的周期大，故C错误； D．根据卫星变轨原理可知，卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物体，现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，使木板转到与水平面成角时物体开始滑动，此时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中（ ） A. 支持力对物体做功为0 B. 摩擦力对物体做功为mgLsin C. 摩擦力对物体做功为mv2-mgLsin D. 木板对物体做功为mv2 【答案】CD 【解析】 【详解】将木板转到与水平面成角的过程中，摩擦力与转动时的线速度垂直，所以不做功，此转动过程，对物体由动能定理得 同理，物体从最高点滑动到底端的过程，由动能定理，有 整理得 支持力和摩擦力的施力物体均是木板，所以木板对物体做功为mv2。 故选CD。 10. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是( ) A. 物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物体A着地时的加速度大小为 D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh 【答案】AC 【解析】 【详解】A.由题可知，物体A下落过程中，B一直静止不动，对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确； B.A即将触地时，物体B对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为T＝mg，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知： 得弹簧的劲度系数为 故B错误； C.物体A着地时，细绳对A的拉力等于mg，对A受力分析，根据牛顿第二定律得 得 故C正确； D.物体A与弹簧组成的系统机械能守恒，有： 所以 故D错误。 故选AC。 二、非选择题（共5个大题，共54分） 11. 某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）实验步骤：取一待测弹簧将弹簧自由悬挂测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录__________。改变钩码个数，重复上述步骤。 （2）如图乙所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是_______N/m。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. 弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数（或钩码总质量、钩码总重量） ②. 3.1 × 102 【解析】 【详解】（1）[1]本实验需要记录的数据有：弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数（或钩码总质量、钩码总重量）。 （2）[2]根据 F = k(l - l0) 可知，图像的斜率大小等于劲度系数，由图像求出劲度系数为 k = 3.1 × 102N/m 12. 某同学采用如图（a）所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______。（多选） A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 精确测量出重物的质量 D. 先释放重物，再接通电源 （2）在一次实验中，质量为的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图（b）所示。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知纸带相邻两个点之间时间间隔为。从打点到打点的过程中，重物的动能增加量______；设这一过程中物体的重力势能减少量为，则应该有大小关系______（填“大于”“等于”或“小于”），这是因为_____________________。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. 大于 ③. 存在空气阻力和摩擦阻力做功 【解析】 【小问1详解】 A．选用质量和密度较大的重物，可减小空气阻力对实验的影响，有利于减小误差，A正确； B．两限位孔对正，可减小纸带运动过程中受到的摩擦阻力，有利于减小误差，B正确； C．验证机械能守恒时，和中的质量可约去，不需要精确测量重物质量，C错误； D．实验应先接通电源再释放重物，先释放重物再接通电源会导致纸带开头点迹模糊，增大实验误差，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]根据匀变速直线运动规律，点的瞬时速度等于段的平均速度，即 点的初动能为0，因此动能增加量 [2][3]重物下落过程中需要克服空气阻力和纸带的摩擦阻力做功，重力势能的减少量一部分转化为内能，因此重力势能减少量大于动能增加量。 13. 太原新希望双语学校高中部举办了“水火箭比赛”，同学们积极参与，展示了功能各异的水火箭。某组同学的水火箭可以实现“定点打靶”。将目标置于3.2m高的竖直墙面上，水火箭装置置于水平地面上A点，发射位置到墙体的水平距离x＝12m，调整发射角度θ（θ为初速度与水平方向夹角），当初速度为时，水火箭恰好垂直墙体击中目标。不计空气阻力，取重力加速度大小，水火箭与目标均可视为质点。 （1）求水火箭发射的初速度； （2）若在水火箭前进方向的水平地面上B点放置一枚“拦截型”水火箭，其发射方向竖直向上，A点与B点距离为6m。发射水火箭的同时也发射拦截火箭，要使拦截火箭拦截成功，则“拦截型”水火箭的发射速度v是多少。 【答案】（1），初速度与水平方向夹角为 （2） 【解析】 【小问1详解】 初速度为的水火箭做斜上抛运动恰好垂直墙体击中目标，由逆向思维法可等效为平抛运动，有 联立解得 ， ， 根据几何关系 【小问2详解】 水火箭做等效的平抛运动到A的竖直速度为 则水火箭做斜上抛运动的竖直分速度为，拦截火箭做竖直上抛运动，两者同时发射要使拦截火箭拦截成功，则竖直方向的运动完全相同，故有 14. 2025年3月21日20时50分，“神舟十九号”乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，圆满完成了第三次出舱活动。若“神舟十九号”航天员乘组所在的空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： （1）地球的质量M； （2）地球第一宇宙速度的大小v1。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力提供向心力 可得地球的质量 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力 可得第一宇宙速度 15. 如图所示，水平轨道BC的左端与竖直固定的光滑 圆轨道相切于B点，右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2 kg的滑块从圆轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=0.45 m，水平轨道BC长为0.4 m，滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD长为0.6 m，g取10 m/s2 。 （1） 滑块第一次经过B点时对轨道的压力？ （2） 整个过程中弹簧具有最大的弹性势能为多少？ （3） 滑块最终停在何处？ 【答案】（1）60N，方向竖直向下；（2）1.4J；（3）C点左边0.25m 【解析】 【详解】（1）滑块由A点到B点过程，根据动能定理 设轨道对滑块的支持力为N，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力 方向竖直向下； （2）从A点到D点，根据动能定理 解得 （3）全程运动，根据动能定理 解得 所以，最终停在C点左边0.25m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $