内容正文:
参考答案
1.答案:B
解析:设枪口到靶板的距离为x,子弹的水平速度为,子弹从发出到击中靶板的时间为t。靶板从同一位置自由下落相同的较小时间时,靶板的速度为
子弹从发出到击中靶板的时间为
弹孔与P点的距离为
故第一颗子弹距P点的距离为
第二颗子弹距P点的距离为
第三颗子弹距P点的距离为
第四颗子弹距P点的距离为
有
弹孔间距相等,故B正确。
故选B。
2.答案:A
解析:B.双星系统,两星角速度、周期相同,万有引力提供向心力,轨道半径之和等于两星间距离L,则,,
联立解得
由于周期减小,则两星间距离减小,故B错误;
C.由以上分析可知
由于两星质量不变,所以轨道半径之比不变,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力,
所以,
由于两星间距离减小,所以向心加速度均变大,故D错误;
A.由于,
所以,
由于两星间距离减小,则线速度均变大,故A正确。
故选A。
3.答案:D
解析:分别对a、b小球受力分析
A.根据共点力平衡条件,得
,
解得
即
A错误;
B.b球回到初始位置时,对b
由于绳子拉力对b球做负功
所以
即
B错误;
C.若从静止位置沿杆向上拉动b球,当Ob与杆垂直时,两者的速度为零,由功能关系可知:拉力做的功与a球重力势能的减少量之和转化为b球的重力势能增加量,即
解得
C错误;
D.b球回到初始位置时,连接a、b两个小球的绳子与杆的夹角分别为
,
此时两球的动能为
,,
代入计算可得
D正确。
故选D。
4.答案:D
解析:B.设 A 由高 H 处水平抛出,则 A 下落时间满足
解得
设 B 以初速度斜上抛,其最高点与 A 的抛出点等高,则
B从地面抛出到最高点用时与下落回地面时间相同,有
解得
B总飞行时间
故两球并不同时落地,故 B 错误;
A.A 球在整个运动中仅竖直方向速度发生变化,速度的变化量为
B 球初速度竖直分量为,方向向上,落地时竖直分量为,方向向下,水平方向速度不变,则B球速度改变量
两者速度改变量大小并不相同,故A 错误;
C.若两球在空中相遇,则应满足
即
整个过程,水平方向有
则
可见两球不可能在空中相遇,故C错误;
D.若小球A与小球B初速度大小相同,根据
解得,故D正确;
故选D。
5.答案:D
解析:A.卫星绕地球做椭圆轨道运动,未脱离地球引力范围,其发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,卫星在近地点和远地点的速率与距离成反比,即
则,故B错误;
C.根据牛顿第二定律和万有引力定律有
解得加速度
则卫星在近地点和远地点的加速度之比为,故C错误;
D.根据题意,近地点离地心距离
远地点离地心距离
椭圆轨道半长轴
对于半径等于半长轴的圆轨道,根据开普勒第三定律可知,周期也为T,则
解得地球质量
地球体积
代入数据解得,地球平均密度为,故D正确。
故选D。
6.答案:B
解析:两球均贴着圆锥筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,重力和筒壁的支持力的合力提供向心力,如图所示,筒壁对两球的支持力均为,小球A、B所受支持力大小之比为1:1,A错误,B正确;由牛顿第二定律可得,解得,小球A、B的高度之比为2:1,则轨道半径之比也为2:1,则角速度之比为,C错误;根据牛顿第二定律可得,解得,小球A、B的轨道半径之比为2:1,则线速度大小之比为,D错误.
7.答案:A
解析:AC.物体受重力mg、外力F、斜面支持力N和滑动摩擦力f作用,滑动摩擦力大小为
可知,小球运动过程受到的滑动摩擦力越来越大,由牛顿第二定律可得
解得
可知当
时,物块受到的合外力均匀减小,方向沿斜面向下,则加速度均匀减小,方向沿斜面向下,当
时,合外力为零,加速度为零,当
时,物块受到的合外力均匀增大,方向沿斜面向上,则加速度均匀增大,方向沿斜面向上,图象的斜率等于加速度,综合判断可知,A正确,C错误;
B.滑动摩擦力大小为
可知f先均匀增大,当物块静止时,f变为静摩擦力,保持不变,B错误;
D.物块停止运动前只有重力和摩擦力做功,机械能的减少量等于克服摩擦力所做的功,由功能关系可得
整理得
即
又
联立可得
可知图象的斜率是变化的,故物块停止运动前,图象应曲线,D错误。
故选A。
8.答案:AD
解析:A.碰后篮球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动,设碰后瞬间篮球的速度大小为,则有代入数据解得
由题意可知碰前瞬间篮球的速度大小为设篮球出手瞬间的速度为,则有解得A正确;
B.篮球出手瞬间的竖直速度为抛出点到击中篮板的竖直高度为所以篮球的出手点到地面的高度为
B错误;
C.篮球从抛出到击中篮板的时间为篮球的出手点到篮板的水平距离为
C错误;
D.篮球落地瞬间的竖直速度大小为篮球落地瞬间的速度大小为解得D正确。故选AD。
9.答案:ABD
解析:A.设地球质量为M,空间站质量为m,对空间站有
解得
因为已知,故可求出地球质量,故A正确;
B.对空间站有
解得
因为A选项求出了M,故可求出空间站的加速度大小,故B正确;
C.因为空间站质量无法算出,故不能计算出空间站受到的向心力大小,故C错误;
D.因为已知,根据线速度公式可知,能计算出空间站运行的线速度大小,故D正确。
故选ABD。
10.答案:AC
解析:A.物体在做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力等于滑动摩擦力,由图可知,则
又
解得,故A正确;
B.在运动的过程中,摩擦力做功
拉力做功等于图线与坐标轴围成的面积,每一小格对应
共有约37个小格(不满半格的舍去,超过半格的算一格),拉力总功为
合外力对物体所做的功约为,故B错误;
C.根据动能定理
代入数据解得,故C正确;
D.物体匀速运动的过程,时间
拉力的冲量,故D错误。
故选AC。
11.答案:(1)水平;初速度相同
(2)1.6m/s
(3)1.5m/s;2m/s
解析:(1)小球做平抛运动的初速度必须水平,所以实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平;
每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛初速度相同。
(2)根据平抛运动的规律可得
(3)由图可知,物体由和由所用的时间相等,则
联立解得
B点的竖直分速度为
12.答案:(1)B
(2)
(3)C
(4)
解析:(1)为了探究向心力大小与角速度的关系, 应该控制小钢球质量和做匀速圆周运动的半径不变, 故本实验采用的实验方法是控制变量法
故选B。
(2)小钢球的线速度
又
故
(3)而
故
故选C。
(4)斜率为
故
13.答案:(1);(2)(3)
解析:(1)设物块经过D点时的速度大小为,
物块离开D点后做平抛运动,有,,解得
物块在CD段运动的过程,根据能量守恒有,解得
(2)设物块从C点滑上长木板的初速度大小为,物块从D点滑离长木板时,物块和长木板的速度大小分别为、,根据动量守恒和能量守恒有,
物块恰好落在P点,有,
联立解得
(3)设物块从C点滑上长木板的初速度大小为,物块从D点滑离长木板时,物块和长木板的速度大小分别为、,物块在EF上的落点到E点的距离为x,根据动量守恒和能量守恒有,
物块落在EF上时有,
物块落在EF上后最后与长木板共速,根据动量守恒和能量守恒有,
联立解得
14.答案:(1),
(2)0.4m
(3)
解析:(1)小球从P点滑到水平桌面过程,由机械能守恒定律得
代入数据解得
小球与积木1发生弹性正碰,取向右为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得,
即小球速度大小为,方向向左;积木1速度大小为,方向向右。
(2)积木1滑上小车后,系统水平方向动量守恒,设共同速度为,则
代入数据解得
由能量守恒定律,系统损失的动能转化为摩擦热
代入数据解得
(3)小球与积木发生弹性碰撞,每次碰撞后速度大小变为碰前的
小球第一次下滑路程
第一次碰后小球以滑上斜面,上滑路程
随后滑下,路程相同。此后每次碰撞后速度减半,上滑路程变为原来的。总路程
15.答案:(1);(2);(3)
解析:(1)令绳拉直前瞬间A的速率为,拉直前对A有
解得
,
(2)绳拉直后瞬间,A速率为
其中
解得
绳拉直后到A、B碰前,对A有
其中为A在最低点碰前速率,A刚到最低点时有
解得
(3)若A与B发生完全非弹性正碰,则碰后A的动能最大,即有
若A与B发生弹性正碰,则碰后A的动能最小,即有
解得
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绝密★启用前
2025-2026学年徽县第一中学、第二中学、第三中学高一下学期期末考试物理试卷
(考试时间: 75分钟 试卷满分:100 分 )
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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 擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
1. 选择题(共10小题,1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每小题5分,错选或不选得0分,少选得3分,共43分。)
1.如图所示,足够长的长条形靶板通过细线悬挂在天花板上,靶板下端距离地面的高度足够高。靶板左侧有一手枪,枪口与靶板的P点在同一水平面上。进行四次射击活动:每次都是先剪断细线,让靶板从同一位置自由下落相同的较小时间后,枪在同一水平线上且枪口距离靶板分别为L,,,处水平发射出速度相同的子弹,不计空气阻力。最后子弹在靶板上留下的弹孔的图样正确的是( )
A. B. C. D.
2.PSR1913+16是一个由两颗互相绕转的脉冲星组成的双星系统。科学家通过长期观测发现,其绕行周期每年减少约75微秒,两脉冲星质量均不变。据此可以判断两脉冲星( )
A.线速度均变大
B.距离不变
C.轨道半径之比变小
D.向心加速度均变小
3.如图所示,a、b两个小球穿在一根与水平而成角的光滑固定杆上,并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止,Oa绳与杆的夹角也为θ,Ob绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动b球,至Ob与杆垂直后静止释放,则( )
A.a球质量是b球的2倍
B.从释放至b球返回到初始位置,b球重力势能减小量小于b球返回初位置时的动能
C.从释放至b球返回到初始位,两球重力势能变化量
D.b球返回到初始位图时,其动能是a球动能的倍
4.小球A从地面上方某一高度处出发,做平抛运动,同一时刻,在小球A出发点正下方的水平地面上,小球B开始做斜上抛运动,两个小球运动的轨迹如图所示。已知小球B运动的最高点与小球A的出发点位于同一水平高度,且小球A与小球B的落地点相同。下列说法中正确的是( )
A.小球A和小球B速度的变化量相同
B.小球A和小球B同时落回地面
C.小球A和小球B可能在空中相遇
D.若小球A与小球B初速度大小相同,则小球B的初速度与水平方向的夹角为
5.北京时间2025年9月9日10时00分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将遥感四十五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产和防灾减灾等领域。若遥感四十五号卫星沿椭圆轨道绕地球运动,周期为T。如图所示,椭圆轨道的近地点离地球表面的距离为2R,远地点离地球表面的距离为4R,地球可视为半径为R的均匀球体,万有引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B.卫星在近地点和远地点的速率之比为
C.卫星在近地点和远地点的加速度之比为
D.地球的平均密度可表示为
6.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定在水平地面不动.有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球B所在的高度为小球A所在高度的一半,则小球A、B( )
A.所受的支持力大小之比为2:1 B.所受的支持力大小之比为1:1
C.角速度之比为 D.线速度大小之比为2:1
7.如图所示,A为一足够长的固定斜面,物块B由静止释放后能沿斜面匀加速下滑,现使物块B在时由静止释放,并同时受到一随时间变化规律为的垂直于斜面的作用力。v、f、a和E分别表示物块的速度、物块所受的摩擦力、物块的加速度和机械能,则下列描述v、f、a和E随时间t变化规律的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示为某同学在练习投篮时的情境,将篮球正对着篮板投出,篮球出手瞬间的速度与水平方向间的夹角,结果篮球刚好垂直击中篮板,击中点到地面的距离,篮球与篮板碰后瞬间的速度大小变为碰前的且速度反向,篮球的落地点到篮板的水平距离,重力加速度g取,忽略空气阻力,篮球视为质点,。下列说法正确的是( )
A.篮球出手瞬间的速度大小为
B.篮球的出手点到地面的高度为
C.篮球的出手点到篮板的水平距离为
D.篮球落地瞬间的速度大小为
9.近年来我国航天事业飞速发展,从神舟飞船到嫦娥探测器,再到天宫空间站,均取得卓越成就。已知天宫空间站绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,运行周期为T,万有引力常量为G。利用以上物理量能求出的是( )
A.地球的质量 B.空间站的加速度大小
C.空间站受到的向心力大小 D.空间站运行的线速度大小
10.一质量的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动,运动4m后,F逐渐减小,继续运动4m后F减为0,物体的速度也刚好减为0。F随物体位移x的变化关系如图所示,重力加速度g取,则( )
A.物体与地面间的动摩擦因数等于0.1
B.在运动8m的过程中合外力对物体所做的功约为-20J
C.物体做匀速运动的速度大小约为
D.物体匀速运动4m的过程拉力的冲量大小约为
二、实验题(共14分)
11.(7分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛____________________________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s;B点的竖直分速度为_________________m/s。
12.(7分)某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系,设计了如图甲所示的实验装置:电动机带动转轴匀速转动,改变电动机的电压可以改变转轴的转速;其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽,A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小,B端固定一宽度为的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。忽略小球所受的摩擦力。具体实验步骤如下:
①小钢球的球心到转轴与挡光片到转轴的距离相同,测出均为r。
②启动电动机,使凹槽绕转轴匀速转动:
③记录下此时压力传感器的示数F和光电门的挡光时间;
④多次改变转速后,利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。
(1)本实验采用的实验方法是__________________________。
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)根据上述条件,则小钢球角速度的表达式为______________________(结果用表示)。
(3)在测出多组实验数据后,为了探究向心力和角速度的数学关系,可以直接探究向心力和挡光时间的关系,绘制出了如图乙所示的图像,乙图中坐标系的横轴应为______________________(选填A、B或C);
A. B. C.
(4)若通过上述图像得到的斜率为,则可以求出本实验中所使用的小钢球的质量__________________(用题目中字母表示即可)。
三、计算题(共43分)
13.(12分)如图所示,质量为m的“L”形长木板静止在光滑水平面上,长木板的CD段和EF段长均为L,CD面与EF面高度差为,P是EF的中点。先将长木板锁定,将质量为m的物块从长木板的C端以大小的初速度滑上长木板,并刚好落在P点。已知物块与长木板CD、EF段的动摩擦因数相同,不计物块的大小,重力加速度为g,求:
(1)物块与长木板间的动摩擦因数;
(2)解除对长木板的锁定,改变物块从C点滑上长木板的初速度,物块也恰好能落到P点,则物块从D点滑离长木板时,长木板的速度大小;
(3)解除对长木板的锁定,改变物块从C点滑上长木板的初速度,使物块刚好不从F点滑离长木板。假设物块落到长木板EF上后瞬间,竖直分速度减为零,水平分速度保持不变,则物块在EF上的落点到E点的距离。
14.(14分)如图所示,在固定的光滑水平桌面上叠放有1、2、3…足够多的完全相同的积木,积木的质量均为,其中积木2、3…处于竖直管道内。质量的小球从倾角的光滑固定斜面上距水平桌面高度的P点由静止滑下,在水平桌面与积木1发生弹性正碰,斜面与桌面平滑连接。碰后1滑到静止在水平地面与桌面等高且平滑衔接的小车上,小车的质量。第一次碰撞后被弹回的小球与落到水平桌面的积木2发生弹性碰撞,小球又被弹回,然后与落在桌面的积木3相碰,依次类推,积木落到地面被立即取走。已知积木1与小车间的动摩擦因数为且积木1未从小车上滑下,不计积木之间以及小车与地面间的摩擦,积木长度不计,重力加速度g取。求:
(1)小球与积木1碰撞后瞬间二者的速度大小分别为多少;
(2)小车的最小长度;
(3)小球在斜面上滑行的总路程。
15.(17分)如图所示,一条不可伸长的轻绳长度为,其一端固定在天花板上的O点,另一端连接一个质量为的小球A。在O点的正下方距离为处有一个小水平平台,平台上静止放置一个质量为的小球B。现使小球A从O点以大小为的初速度水平抛出,小球A运动到最低点时恰好能与小球B发生对心碰撞,不计空气阻力,重力加速度大小。求:
(1)轻绳刚拉直前瞬间小球A的速度大小;
(2)小球A刚好运动到O点正下方时(与B碰前瞬间),轻绳中的张力大小;
(3)小球A与小球B碰后瞬间,小球A动能的取值范围。(以上所有结果用根号或分式表示)
(
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