高一下学期物理期末押题密卷(4)【范围:人教版必修第二册+动量】-2025-2026学年高一物理下学期期末《押题密卷》
2026-07-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.52 MB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58582985.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以歼-35A飞行表演、天问一号探测器等科技前沿为情境,融合曲线运动、机械能守恒等核心知识,通过基础辨析与综合应用,考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|曲线运动瞬时速度、圆周运动受力分析|结合航展、教材插图等情境,辨析基础概念|
|多选|3/18|动车功率、弹簧连接体动量|通过AI模拟、v-t图像考查科学推理|
|实验题|2/16|动量守恒验证、机械能守恒|设计斜槽碰撞、气垫导轨实验,培养科学探究能力|
|解答题|3/38|月球平抛运动、轨道机械能、滑块木板模型|以嫦娥六号探月、圆弧轨道等综合情境,提升问题解决能力|
内容正文:
高一下学期物理期末押题密卷(4)
一:单项选择题:本题共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。
1.在2024年珠海航展中,“歼-35A”闪亮登场,并在珠海金湾机场上空进行了飞行表演。“歼-35A”战机在表演过程中有一段轨迹为曲线,则关于战机做曲线运动的过程,下列说法正确的是( )
A.轨迹的切线方向为战机瞬时速度方向
B.战机加速度大小一定变化
C.战机做曲线运动时所受合力为零
D.战机所受合力方向与运动方向在同一直线上
【答案】A
【详解】A.曲线运动的质点的瞬时速度方向在曲线运动的切线方向,故A正确;
BC.速度变化,则合外力一定不为零,但大小不一定变化,则加速度大小不一定变化,故BC错误;
D.战机所受合力方向与运动方向不在同一直线上,故D错误。
故选A。
2.下列对人教版物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是( )
A.图1:小球在内壁光滑的漏斗内做匀速圆周运动时,受到重力、向心力、支持力的作用
B.图2:不可伸长细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,小球从一定高度摆下,当细绳与O点的正下方钉子A相碰时,线速度增大
C.图3:物体随水平圆盘一起做加速圆周运动过程中,所受摩擦力的方向指向圆心
D.图4:汽车通过凹形路面最低点时,处于超重状态,速度越大,对路面的压力越大
【答案】D
【详解】A.向心力是按效果命名的力,不是物体实际受到的力。小球受重力和漏斗壁的支持力,两者的合力提供向心力,故A错误;
B.细绳与钉子相碰瞬间,半径减小,线速度大小不变(角速度因半径变小而增大),故B错误;
C.物体随圆盘做加速圆周运动,摩擦力既要提供切向力,又要提供法向力,方向不指向圆心(若匀速则指向圆心),故C错误;
D.汽车在凹形最低点有向上加速度,由牛顿第二定律,得
处于超重状态,速度越大压力越大,故D正确。
故选D。
3.如图所示为固定的半圆形竖直轨道,AB为水平直径,O为圆心,哪吒和敖丙在A点同时水平踢出两个毽子(可视为质点),初速度分别为,落在轨道上的C、D两点,OC、OD连线与竖直方向的夹角均为,忽略空气阻力,则( )
A.两个毽子不会同时落到轨道上 B.
C.两个毽子速度变化量方向不相同 D.落在D点毽子的速度的反向延长线一定过O点
【答案】B
【详解】A.由分析可知,两个毽子均为平抛运动,由几何关系,两毽子竖直方向的位移相等为
可得
则两个毽子会同时落到轨道上,A选项错误;
B.由两毽子平抛运动水平方向位移为
可知,B选项正确;
C.由平抛运动仅受重力,故加速度始终为竖直方向,速度变化量公式
可知速度变化量方向与加速度方向一致,故两个毽子速度变化量方向相同,C选项错误;
D.由平抛运动推论,末速度的反向延长线与轴的交点为水平位移的中点,由几何关系可知O点不是水平位移中点,则落在D点毽子的速度的反向延长线一定不过O点,D选项错误。
故选B。
4.如图所示,我国“天问一号”火星探测器在地火转移轨道1上飞行七个月后,进入近火点为280千米、远火点为5.9万千米的火星停泊轨道2,进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测。则探测器( )
A.在地面的发射速度应大于第二宇宙速度 B.在轨道2上近火点的速率比远火点小
C.在轨道2上近火点的机械能比远火点大 D.在轨道2上近火点加速可进入轨道3
【答案】A
【详解】A.第一宇宙速度是卫星发射的最小发射速度,也是近地卫星的环绕速度。“天问一号”火星探测器要脱离地球引力束缚前往火星,在地面的发射速度应大于第二宇宙速度,A正确;
B.根据开普勒第二定律,对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相等的时间内扫过。相等的面积,所以在轨道2上近火点的速率比远火点大,B错误;
C.探测器在轨道2上运行时,只有万有引力做功,机械能守恒,所以近火点的机械能和远火点的机械能相等,C错误;
D.探测器在轨道2上近火点减速,做近心运动才能进入较低的轨道3,D错误。
故选A。
5.小明做引体向上运动,在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上。若每次完整的引体向上分为身体“上引”(身体由静止开始从最低点升到最高点)和“下放”(身体从最高点回到最低点的初始状态)两个过程,单杠在整个过程中相对地面静止不动。如图所示,在单杠和地面之间安装力传感器,图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况。已知小明身高1.75 m,体重约60 kg,“上引”过程重心上升约0.5 m,“上引”和“下放”的时间相同,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.从到,小明先“下放”后“上引”
B.从到,可能显示某“上引”过程力的变化情况
C.小明在某次“上引”过程克服重力做功的平均功率约为200W
D.上升阶段,单杠对小明做正功
【答案】C
【详解】AB.根据传感器的示数随时间的变化可知,从到,小明先处于失重状态后处于超重状态,可知小明先向下加速,后向下减速,显示了某“下放”过程力的变化情况,故AB错误;
C.小明在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上,“上引”和“下放”的时间相同,可知均为1.5s,每做一次完整的引体向上所做的功约为
在某次“上引”过程克服重力做功的平均功率约,故C正确;
D.在做引体向上运动时,单杠对小明不做功,人的手臂对躯体做功消耗了人体的化学能并转化为机械能,故D错误。
故选C。
6.如图所示,某摩天轮的直径达,转一圈用时。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,从最高点经与圆心等高点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.摩天轮转动的角速度为 B.该同学的平均速度大小为
C.该同学的向心加速度一直不变 D.该同学在点对座舱的作用力方向竖直向下
【答案】B
【详解】A.根据题意,可知周期
则角速度,故A错误;
B.该同学的位移大小,从到的时间
则平均速度大小,故B正确;
C.该同学随摩天轮做匀速圆周运动,其向心加速度大小不变,但方向一直改变,故C错误;
D.在点,该同学受重力和座舱的作用力,其合力方向水平向左,根据力的合成法则,可知座舱对该同学的作用力方向斜向左上方,根据牛顿第三定律,可知该同学在点对座舱的作用力方向斜向右下方,故D错误。
故选B。
7.如图所示,水平圆盘上有两个相同的小木块a和b,质量均为m,用轻绳相连,轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴,a与转轴的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。在圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动的过程中,下列说法正确的是( )
A.a木块所受静摩擦力先变大后变小,再变大
B.因a、b两木块所受摩擦力始终指向圆心,所以不做功
C.若轻绳承受极限值为2μmg,则在a、b两木块开始相对圆盘滑动前轻绳不会断掉
D.角速度达到时,a、b两木块开始相对圆盘滑动
【答案】A
【详解】A.当角速度非常小时,两木块均由静摩擦力提供圆周运动的向心力,根据
可知
当角速度逐渐增大时,摩擦力逐渐增大,随后,b木块先达到最大静摩擦力,角速度进一步逐渐增大时,绳绷紧,有弹力作用,此时,由于绳的弹力等于木块b增加的向心力,而b增加的向心力大于a增加的向心力,即绳的弹力大于a增加的向心力,则木块a的静摩擦力减小,随角速度增大,a静摩擦力将减小为0,之后,a的静摩擦力随角速度的增大而反向增大,可知,a木块所受摩擦力先减小至0,后反向增大,故A正确;
B.在圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动的过程中,a、b两木块的动能逐渐增大,根据动能定理可知,摩擦力对a、b两木块均做正功,故B错误;
CD.由A选项分析可知,当a木块的摩擦力背心圆心达到最大时,a、b两木块开始相对圆盘滑动,对b木块有
对a木块有
联立解得
,
可知角速度达到时,a、b两木块开始相对圆盘滑动;若轻绳承受极限值为,则在a、b两木块开始相对圆盘滑动前轻绳会断掉,故CD错误。
故选A。
二:多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.新一代复兴号CR450型电力动车组将于2026年在成渝中线展开测试。小华通过AI模拟动车由静止启动时速度与加速度随时间变化图线,如图2所示。为了分析AI模拟的科学性,小华查询资料获取相关参数:动车质量约为400吨,最大牵引功率为,加速至仅需4分40秒。下列说法错误的是( )
A.由图可知动车加速过程加速度先增大后减小
B.图中内图线与坐标轴所围的面积约为
C.分析参数可知动车由静止加速至最大速度过程中牵引力做功约为
D.分析参数可知动车加速度的最大值可以达到图中峰值
【答案】CD
【详解】A.根据加速度图像可知动车加速过程加速度先增大后减小,故A正确;
B.图中内图线与坐标轴所围的面积为速度变化量,由速度图像可知初速度为零,4分40秒时的速度为,即,故B正确;
C.动车由静止加速启动,加速时间为。实际运行过程中牵引功率变化,最大牵引功率为,不能用计算牵引力做功,故C错误;
D.动车刚启动时牵引力最大,若峰值,忽略阻力情况下,所需牵引力
此时对应的临界速度(达到最大功率时的速度)
但图中加速度峰值出现在速度,该速度远大于临界速度,考虑阻力,牵引力更大,临界速度更小。说明此时功率早已达到上限,牵引力会随速度增大而减小,加速度不可能还维持,理论最大加速度只能出现在速度小于,图中峰值位置速度过高,该加速度不可能实现,故D错误。
本题选错误的,故选CD。
9.如图甲所示,a、b两物块(均视为质点)用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上,b的质量为。时刻,使a获得水平向右、大小为的初速度,a、b运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为,弹簧的弹性势能,其中为弹簧的形变量,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.a的质量为
B.时刻,a、b间的距离最大
C.时间内,b所受弹簧弹力的冲量的大小为
D.图乙中阴影部分的面积为
【答案】ABD
【详解】A.设a的质量为,以水平向右的方向为正方向,由动量守恒定律可得
解得,故A正确;
B.根据图乙可知,时刻之前a的速度大于b的速度,时刻a的速度等于b的速度,则时刻弹簧被压缩最短,此时a、b间的距离最小,接着弹簧逐渐恢复原长,在时刻a的速度最小、b的速度最大,此时弹簧恢复原长,故时刻a、b间的距离并非最大,接着弹簧继续伸长,a的速度增大、b的速度减小,在时刻两者共速,此时两物块相距最远,因此时刻a、b间的距离最大,故B正确;
C.时间内,以水平向右的方向为正方向,对b由动量定理可得,故C错误;
D.图中阴影部分的面积为弹簧的最大压缩量,根据能量守恒定律可得
解得
即图乙中阴影部分的面积为,故D正确。
故选ABD。
10.如图甲所示,2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示,先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,在点发动机点火加速,卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点的速度大小为,然后再变轨进入圆轨道Ⅲ,卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为。已知是椭圆轨道Ⅱ的长轴,地球的半径为,引力常量为,则下列说法正确的是( )
A.地球的密度为
B.卫星在轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度
C.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
D.卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大小大于Ⅰ轨道的加速度大小
【答案】AC
【详解】A.卫星在圆轨道做圆周运动,运动半径为
由万有引力提供向心力有
解得地球质量
故地球密度
代入解得,故A正确;
B.根据
可得圆轨道卫星的线速度
轨道半径越小速度越大,设卫星在近地圆轨道的速度为,在圆轨道的速度为,则
卫星从轨道变轨到轨道需要在点加速,因此轨道上点的速度
可得
即卫星在轨道上点的速度等于轨道上运动的速度,故B错误;
C.椭圆轨道的半长轴
圆轨道的半径
根据开普勒第三定律
可得
联立解得 ,故C正确;
D.根据
可得
卫星经过点时到地心的距离不变,因此轨道Ⅱ上点的加速度与轨道Ⅰ上点的加速度大小相等,故D错误。
故选AC。
三:实验题:本题共2小题,第一小题8分,第二小题8分,共16分。
11.某实验小组的同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为,被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,回答下列问题:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,为满足实验要求,则需要__________,两小球质量应满足__________。(均填“大于”“小于”或“等于”)
(2)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A.斜槽轨道必须光滑,末端必须水平
B.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
C.入射小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放
D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为______________;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足______________。(均用题中所给物理量的符号表示)
(4)某同学设计了如图丙所示的实验装置,在斜槽轨道右侧竖直固定一木板,实验开始时,先让入射小球多次从斜槽轨道上某位置由静止释放,找到其打在竖直木板上的平均位置,然后把被碰小球静置于斜槽轨道末端,再将入射小球从斜槽轨道上释放,与被碰小球相碰,找到两小球打在竖直木板上的平均位置分别为。木板上的点与被碰小球放在斜槽轨道末端时等高,用刻度尺测出到三点的距离分别为、。若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为______________。(用题中所给物理量的符号表示)
【答案】(1) 等于 大于
(2)C
(3) /
(4)
【详解】(1)[1]为保证两球发生对心正碰,两球半径需要相等,即等于;
[2]为防止入射球碰撞后反弹,要求入射球质量大于被碰球质量,即大于。
(2)A.斜槽不需要光滑,只要入射球每次从同一位置释放,就能保证抛出速度相同,斜槽末端仅需要水平,保证小球平抛,故A错误;
B.实验过程中白纸、复写纸不能移动,否则落点位置测量错误,故B错误;
C.入射球每次从斜槽同一位置释放,可保证碰撞前入射球速度相同,满足实验要求,故C正确;
D.所有小球平抛下落高度相同,飞行时间相同,故水平位移正比于初速度,无需秒表测时间,故D错误。
故选C。
(3)[1]小球平抛下落高度相同,运动时间相同,小球平抛初速度
故可用水平位移代替速度。 动量守恒原式为
代入,,
消去得
[2]若为弹性碰撞,系统初末状态动能相等,满足
代入,,
解得
与动量守恒表达式联立,得
(4)设斜槽末端到竖直木板的水平距离为定值,小球从斜槽末端飞出后,竖直方向满足
解得,水平方向,整理得,即
故碰撞前入射速度对应,碰撞后入射速度对应,被碰速度对应,代入动量守恒消去公共系数,得
12.如图为某小组利用气垫导轨验证“系统机械能守恒”的实验装置。光电门固定在气垫导轨上,遮光条的宽度为d,砝码(含托盘)的质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,重力加速度为g。
(1)实验操作步骤有:
①释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t;
②将气垫导轨放在水平桌面上,打开气源,将导轨调至水平;调节滑轮高度,使细绳与导轨平行;
③将滑块移至光电门右侧某合适的位置,测出遮光条到光电门的距离l。
其合理的顺序是________
(2)用刻度尺测量出遮光条到光电门的距离l的示数如下图所示,则l=________cm;
(3)在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,若系统机械能守恒,则应满足的关系式为________(用题中所给的字母m、M、d、t、l、g表示)。
(4)保持滑块和砝码质量不变,多次改变遮光条到光电门的距离l,记录每次遮光条的遮光时间t及对应的,数据见下表。请根据表中的数据,在方格纸上作出图像。
l/(×10-1 m)
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
t/ms
11.79
8.16
6.71
5.77
5.14
0.72
1.50
2.22
3.00
3.79
(5)小明同学认为实验得到的图像的斜率应该大于理论值,你是否同意他的观点,请说明理由。
【答案】(1)②③①
(2)9.15/9.16
(3)
(4)
(5)不同意,实际上由于存在空气阻力,对比可知图像的实际斜率应小于理论值。
【详解】(1)用气垫导轨验证机械能守恒定律时,将气垫导轨放在水平桌面上,打开气源,将导轨调至水平,再调节滑轮高度,使细绳与导轨平行,将滑块移至光电门右侧某适合的位置,再测出遮光条到光电门的距离l,最后释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t,则合理的顺序为②③①。
(2)由图可知遮光条到光电门的距离为
(3)设滑块和遮光条的总质量为,托盘和砝码下落过程中,系统增加的动能
系统减少的重力势能即为托盘和砝码减少的重力势能,为
为了验证机械能守恒定律,需满足的关系式为
(4)根据数据作图,使直线尽可能经过较多的点,并使各点均匀分布在两侧,如图所示
(5)不同意,理由:根据
可得
实际上由于存在空气阻力,根据
解得
对比可知图像的实际斜率应小于理论值。
四:解答题:本题共3小题,第一12分,第二小题12分,第三小题14分,共38分。
13.我国探月工程探测器“嫦娥六号”于2024年6月从月球背面携带样品返回地球,填补了月球背面地质研究的空白。假设在月球表面,将一个小物体从某高度以速度v0水平抛出,经时间t以与竖直方向夹角为37°方向落在月球表面。已知引力常量为G,月球的半径为R,忽略月球自转sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球的质量;
(3)“嫦娥六号”携带样品飞离月球时,先到达离月球表面高h处的圆形轨道上环月飞行,求在该轨道上环绕月球一周所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小物体在月球表面做平抛运动,设时间为时竖直方向的速度为,则有
设月球表面的重力加速度为,根据自由落体运动规律有
联立解得
(2)设月球质量为,物体质量为,在月球表面有
解得
(3)“嫦娥六号”在离月球表面高处的圆形轨道上环月飞行,设其质量为,周期为,万有引力提供向心力
解得
14.如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角,BD为半径的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,轨道AB与圆弧形轨道BD在B点相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一质量的小球由静止开始滑下,经过B、C两点后从D点斜抛出去,落在地面上的S点时的速度大小,已知A点距地面高度,B点距地面的高度,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域。g取10m/s2,,,求:
(1)小球经过B点时的速度为多大;
(2)小球从D点至S点的过程中阻力f所做的功;
(3)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力。
【答案】(1)
(2)
(3),竖直向下
【详解】(1)设小球经过B点时的速度大小为,由机械能守恒得
解得
(2)设小球受到的阻力为f,到达S点的速度为,在此过程中阻力所做的功为W,根据B点与D点在同一水平面上,可得
由动能定理可得
求得
(3)设小球经过C点时的速度为,对轨道的压力为N,则轨道对小球的压力
根据牛顿第二定律可得
由机械能守恒得
联立可得
方向竖直向下。
15.如图所示,一个由半径的光滑圆弧轨道和长的粗糙直轨道组成的物体固定在水平面上,一可以自由滑动的长木板紧靠在端处于静止状态,长木板的上表面与轨道等高,滑块、(可视为质点)静止在处,滑块、间夹有少量炸药,引爆后物体恰好能上升到点,物体向右运动滑上长木板。已知质量为,质量,长木板质量为,物体与间动摩擦因数,与长木板上表面间动摩擦因数为,长木板下表面和地面光滑。求:
(1)炸药引爆后和获得的总机械能;
(2)若要滑块恰好不滑离木板,求长木板的长度;
(3)当木板的长度为第(2)问中的长度,若在距长木板右端米处静止停放一质量的小车,小车上表面由一个半径光滑的圆弧曲面和光滑水平直轨道组成,直轨道与圆弧轨道相切且同长木板上表面等高,长木板碰到小车前瞬间被制动(木板的速度在极短时间内减为零,不与小车相撞),写出滑块滑上小车后上升的最大高度与的关系式。
【答案】(1)96J
(2)1.8m
(3)(),()
【详解】(1)对P由机械能守恒定律得
解得
炸药爆炸瞬间系统动量守恒,则得
解得
则炸药引爆后P和Q获得的总机械能为
(2)Q从B到C,由运动学公式得
解得
Q与长木板作用过程中动量守恒,则
解得
由能量守恒得
木板的长度为
(3)①若Q与木板共速后,Q滑上小车,则与水平方向动量守恒,假设上升的最大高度不超过圆弧最高点,则有
由能量守恒定律得
解得
则刚好到达圆弧轨道最高点。上升高度与s无关;
Q与长木板作用过程,长木板的加速度
长木板的位移
即()
②若Q与木板还没有达到共速,木板已被制动,则由动能定理得
解得
最终、水平方向动量守恒
解得
则由能量守恒定律得
解得()
2
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高一下学期物理期末押题密卷(4)
一:单项选择题:本题共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。
1.在2024年珠海航展中,“歼-35A”闪亮登场,并在珠海金湾机场上空进行了飞行表演。“歼-35A”战机在表演过程中有一段轨迹为曲线,则关于战机做曲线运动的过程,下列说法正确的是( )
A.轨迹的切线方向为战机瞬时速度方向
B.战机加速度大小一定变化
C.战机做曲线运动时所受合力为零
D.战机所受合力方向与运动方向在同一直线上
2.下列对人教版物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是( )
A.图1:小球在内壁光滑的漏斗内做匀速圆周运动时,受到重力、向心力、支持力的作用
B.图2:不可伸长细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,小球从一定高度摆下,当细绳与O点的正下方钉子A相碰时,线速度增大
C.图3:物体随水平圆盘一起做加速圆周运动过程中,所受摩擦力的方向指向圆心
D.图4:汽车通过凹形路面最低点时,处于超重状态,速度越大,对路面的压力越大
3.如图所示为固定的半圆形竖直轨道,AB为水平直径,O为圆心,哪吒和敖丙在A点同时水平踢出两个毽子(可视为质点),初速度分别为,落在轨道上的C、D两点,OC、OD连线与竖直方向的夹角均为,忽略空气阻力,则( )
A.两个毽子不会同时落到轨道上 B.
C.两个毽子速度变化量方向不相同 D.落在D点毽子的速度的反向延长线一定过O点
4.如图所示,我国“天问一号”火星探测器在地火转移轨道1上飞行七个月后,进入近火点为280千米、远火点为5.9万千米的火星停泊轨道2,进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测。则探测器( )
A.在地面的发射速度应大于第二宇宙速度 B.在轨道2上近火点的速率比远火点小
C.在轨道2上近火点的机械能比远火点大 D.在轨道2上近火点加速可进入轨道3
5.小明做引体向上运动,在30s内刚好连续做了10个完整的引体向上。若每次完整的引体向上分为身体“上引”(身体由静止开始从最低点升到最高点)和“下放”(身体从最高点回到最低点的初始状态)两个过程,单杠在整个过程中相对地面静止不动。如图所示,在单杠和地面之间安装力传感器,图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况。已知小明身高1.75 m,体重约60 kg,“上引”过程重心上升约0.5 m,“上引”和“下放”的时间相同,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.从到,小明先“下放”后“上引”
B.从到,可能显示某“上引”过程力的变化情况
C.小明在某次“上引”过程克服重力做功的平均功率约为200W
D.上升阶段,单杠对小明做正功
6.如图所示,某摩天轮的直径达,转一圈用时。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,从最高点经与圆心等高点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.摩天轮转动的角速度为 B.该同学的平均速度大小为
C.该同学的向心加速度一直不变 D.该同学在点对座舱的作用力方向竖直向下
7.如图所示,水平圆盘上有两个相同的小木块a和b,质量均为m,用轻绳相连,轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴,a与转轴的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。在圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动的过程中,下列说法正确的是( )
A.a木块所受静摩擦力先变大后变小,再变大
B.因a、b两木块所受摩擦力始终指向圆心,所以不做功
C.若轻绳承受极限值为2μmg,则在a、b两木块开始相对圆盘滑动前轻绳不会断掉
D.角速度达到时,a、b两木块开始相对圆盘滑动
二:多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.新一代复兴号CR450型电力动车组将于2026年在成渝中线展开测试。小华通过AI模拟动车由静止启动时速度与加速度随时间变化图线,如图2所示。为了分析AI模拟的科学性,小华查询资料获取相关参数:动车质量约为400吨,最大牵引功率为,加速至仅需4分40秒。下列说法错误的是( )
A.由图可知动车加速过程加速度先增大后减小
B.图中内图线与坐标轴所围的面积约为
C.分析参数可知动车由静止加速至最大速度过程中牵引力做功约为
D.分析参数可知动车加速度的最大值可以达到图中峰值
9.如图甲所示,a、b两物块(均视为质点)用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上,b的质量为。时刻,使a获得水平向右、大小为的初速度,a、b运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为,弹簧的弹性势能,其中为弹簧的形变量,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.a的质量为
B.时刻,a、b间的距离最大
C.时间内,b所受弹簧弹力的冲量的大小为
D.图乙中阴影部分的面积为
10.如图甲所示,2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示,先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,在点发动机点火加速,卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点的速度大小为,然后再变轨进入圆轨道Ⅲ,卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为。已知是椭圆轨道Ⅱ的长轴,地球的半径为,引力常量为,则下列说法正确的是( )
A.地球的密度为
B.卫星在轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度
C.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
D.卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大小大于Ⅰ轨道的加速度大小
三:实验题:本题共2小题,第一小题8分,第二小题8分,共16分。
11.某实验小组的同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为,被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,回答下列问题:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,为满足实验要求,则需要__________,两小球质量应满足__________。(均填“大于”“小于”或“等于”)
(2)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A.斜槽轨道必须光滑,末端必须水平
B.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
C.入射小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放
D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为______________;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足______________。(均用题中所给物理量的符号表示)
(4)某同学设计了如图丙所示的实验装置,在斜槽轨道右侧竖直固定一木板,实验开始时,先让入射小球多次从斜槽轨道上某位置由静止释放,找到其打在竖直木板上的平均位置,然后把被碰小球静置于斜槽轨道末端,再将入射小球从斜槽轨道上释放,与被碰小球相碰,找到两小球打在竖直木板上的平均位置分别为。木板上的点与被碰小球放在斜槽轨道末端时等高,用刻度尺测出到三点的距离分别为、。若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为______________。(用题中所给物理量的符号表示)
12.如图为某小组利用气垫导轨验证“系统机械能守恒”的实验装置。光电门固定在气垫导轨上,遮光条的宽度为d,砝码(含托盘)的质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,重力加速度为g。
(1)实验操作步骤有:
①释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t;
②将气垫导轨放在水平桌面上,打开气源,将导轨调至水平;调节滑轮高度,使细绳与导轨平行;
③将滑块移至光电门右侧某合适的位置,测出遮光条到光电门的距离l。
其合理的顺序是________
(2)用刻度尺测量出遮光条到光电门的距离l的示数如下图所示,则l=________cm;
(3)在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,若系统机械能守恒,则应满足的关系式为________(用题中所给的字母m、M、d、t、l、g表示)。
(4)保持滑块和砝码质量不变,多次改变遮光条到光电门的距离l,记录每次遮光条的遮光时间t及对应的,数据见下表。请根据表中的数据,在方格纸上作出图像。
l/(×10-1 m)
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
t/ms
11.79
8.16
6.71
5.77
5.14
0.72
1.50
2.22
3.00
3.79
(5)小明同学认为实验得到的图像的斜率应该大于理论值,你是否同意他的观点,请说明理由。
四:解答题:本题共3小题,第一12分,第二小题12分,第三小题14分,共38分。
13.我国探月工程探测器“嫦娥六号”于2024年6月从月球背面携带样品返回地球,填补了月球背面地质研究的空白。假设在月球表面,将一个小物体从某高度以速度v0水平抛出,经时间t以与竖直方向夹角为37°方向落在月球表面。已知引力常量为G,月球的半径为R,忽略月球自转sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球的质量;
(3)“嫦娥六号”携带样品飞离月球时,先到达离月球表面高h处的圆形轨道上环月飞行,求在该轨道上环绕月球一周所用的时间。
14.如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角,BD为半径的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,轨道AB与圆弧形轨道BD在B点相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一质量的小球由静止开始滑下,经过B、C两点后从D点斜抛出去,落在地面上的S点时的速度大小,已知A点距地面高度,B点距地面的高度,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域。g取10m/s2,,,求:
(1)小球经过B点时的速度为多大;
(2)小球从D点至S点的过程中阻力f所做的功;
(3)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力。
15.如图所示,一个由半径的光滑圆弧轨道和长的粗糙直轨道组成的物体固定在水平面上,一可以自由滑动的长木板紧靠在端处于静止状态,长木板的上表面与轨道等高,滑块、(可视为质点)静止在处,滑块、间夹有少量炸药,引爆后物体恰好能上升到点,物体向右运动滑上长木板。已知质量为,质量,长木板质量为,物体与间动摩擦因数,与长木板上表面间动摩擦因数为,长木板下表面和地面光滑。求:
(1)炸药引爆后和获得的总机械能;
(2)若要滑块恰好不滑离木板,求长木板的长度;
(3)当木板的长度为第(2)问中的长度,若在距长木板右端米处静止停放一质量的小车,小车上表面由一个半径光滑的圆弧曲面和光滑水平直轨道组成,直轨道与圆弧轨道相切且同长木板上表面等高,长木板碰到小车前瞬间被制动(木板的速度在极短时间内减为零,不与小车相撞),写出滑块滑上小车后上升的最大高度与的关系式。
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