内容正文:
黑龙江省海伦市第一中学2025-2026学年度下学期期末试卷
高一物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 若质量一定的某质点做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B. 质点的动量始终不变
C. 质点处于平衡态
D. 质点的加速度始终不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动是速度大小不变的非匀变速曲线运动,速度方向始终为切线方向,故A错误;
B.速度的方向始终在改变,故质点的动量始终在改变,故B错误;
CD.质点速度大小不变,但是方向在不断变化,故速度不断变化,因而加速度不为0,不处于平衡状态,故C错误,D正确。
故选D。
2. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量不守恒,机械能守恒
C. 动量守恒,机械能不守恒
D. 无法判定动量、机械能是否守恒
【答案】C
【解析】
【详解】在整个过程中子弹、两木块和弹簧组成的系统所受外力之和为零,动量守恒,但在子弹射进木块过程中有内能产生,则系统机械能不守恒。
故选C。
3. 质量为的物体做直线运动,其速度图像如图所示。则物体在前内和后内所受外力的冲量分别是( )
A. , B. , C. D. 0,
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】在前10s内,物体的初速度为5m/s,末速度为5m/s,根据动量定理得
知合外力的冲量为0
在后10s内,物体的初速度为5m/s,末速度为-5m/s,根据动量定理得
故选D。
4. 某车以不同的功率P1和P2在相同的水平路面上行驶,所受的阻力相同,最大速率分别为v1和v2,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当车的速度最大时牵引力等于阻力,根据P=Fv则有
P1=fv1
P2=fv2
所以
故选C。
5. 2020年7月23日,中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射升空。该探测器经过多次变轨,进入环火轨道,预计5月中旬,将择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。假设在火星表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一水平向右的瞬时冲量Ⅰ时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。若已知圆轨道半径为r,火星的半径为R、万有引力常量为G,则火星的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】小球从最低点到最高点的过程机械能守恒,则
小球恰能经过最高点,则
对火星表面的物体
解得
故选D。
6. 在x轴上有两个点电荷,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是
A. 、处电场方向相同
B. 处的电场强度比处的大
C. 带正电的试探电荷在处的电势能小于在处的电势能
D. 带正电的试探电荷沿x轴从处移动到处,电场力先做负功后做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场强度E与电势的关系为
即电场强度等于电势沿x轴方向变化率的负值。在图像中,某点切线的斜率表示该点的电场强度。由图像可知,处切线斜率为负,处切线斜率为正,所以处与处电场强度方向相反,故A错误;
B.图像切线斜率的绝对值表示电场强度大小,处图像切线斜率绝对值大于处图像切线斜率绝对值,所以处的电场强度比处的大,故B正确;
C.质子带正电,根据电势能为电荷量
电势越高,质子的电势能越大,因为,所以质子在处的电势能大于在处的电势能,故C错误;
D.质子从处移动到处,电势能先减小后增大,根据电场力做功与电势能变化的关系,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大,所以电场力先做正功后做负功,故D错误。
故选B。
7. 我国发射的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极艾肯特盆地冯·卡门预选着陆区.探测器在月球上空高h的Ⅰ轨道上做圆周运动,为了使探测器较安全的落在月球上的B点,在轨道A点开始减速,使探测器进入Ⅱ轨道运动。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,不计月球的自转,万有引力常量为G,下列说法正确的是:( )
A. 根据以上信息可以求出月球的平均密度
B. 根据以上信息可以求出“嫦娥四号”在Ⅰ轨道上所受的万有引力
C. “嫦娥四号”在轨道Ⅱ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能
D. 根据以上信息无法求出从A点运动到B点的时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,根据万有引力等于重力,
可以求解月球的质量,根据密度公式
可以求出月球的平均密度,故A正确;
B.“嫦娥四号”的质量未知,无法求出所受的万有引力,故B错误;
C.卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在A点减速,可知“嫦娥四号”在轨道Ⅱ的机械能小于在轨道Ⅰ的机械能,选项C错误;
D.卫星在轨道I做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
可以求出卫星在轨道I上的运行周期T1;卫星在轨道I的轨道半径和轨道II的半长轴已知,根据开普勒第三定律,
可以求出卫星在轨道II上的运行周期T2,从A到B的运动时间为,故D错误。
故选A。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 某研究小组通过实验,测得两滑块碰撞前后运动的实验数据,得到如图所示的位移—时间图像。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上,沿同一条直线运动的滑块I、II和它们发生正碰后结合体的位移随时间变化关系。已知相互作用时间极短,由图像信息可知( )
A. 碰撞前a、b的运动方向相反
B. 滑块I与滑块II的质量比为
C. 碰撞前滑块I的动量大小比滑块II的大
D. 两滑块的碰撞为弹性碰撞
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率表示速度,可知碰撞前a的运动方向为负方向,b的运动方向为正方向,即a、b的运动方向相反,故A正确;
B.根据图像的斜率表示速度,可知碰撞前a、b的速度分别为
,
碰撞后a、b的共同速度为
根据动量守恒可得
解得滑块I与滑块II的质量比为
故B正确;
C.碰撞前滑块I的动量大小与滑块II的动量大小之比为
可知碰撞前滑块I的动量大小比滑块II的小,故C错误;
D.由于碰撞后两滑块变成结合体具有共同速度,可知两滑块的碰撞为完全非弹性碰撞,故D错误。
故选AB。
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,重力加速度取,则以下说法正确的是( )
A. 汽车的最大速度为
B. 汽车的额定功率为
C. 汽车在前内的牵引力做的功为
D. 汽车速度为时的加速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由题可知,汽车匀加速启动,此阶段的加速度
根据牛顿第二定律可得
其中
联立解得
故汽车的额定功率
当汽车速度最大时,汽车受到的牵引力等于受到的阻力,即
汽车的最大速度
A错误,B正确;
C.前5s汽车通过的位移
汽车牵引力所做的功
C正确;
D.当汽车的速度时,汽车以恒定功率启动,此时汽车的牵引力
根据牛顿第二定律可得
解得此时汽车的加速度为
D错误。
故选BC。
10. 如图所示,轻质绝缘细线一端系在点,另一端与带电量为的小球(可视为质点)连接,整个装置处在水平向右、场强大小为的匀强电场中,小球静止时处在点,点在点的正下方,与间的夹角为,点在点正右方且与点等高,已知,现把小球移至A点,给小球一个水平向右的初速度(为未知量),小球正好能够到达点(运动过程中小球的电量不变),重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 小球在A点获得的动能为
C. 小球从A到的过程中,速度的最大值为
D. 小球从A到的过程中,通过点时细线的张力最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在B点对小球受力分析,由平衡条件可得
解得小球的质量为,故A错误;
B.小球从A点到C点,由动能定理可得
解得,故B正确;
CD.小球静止在B点,OB与OA间的夹角为37°,则电场力与重力的合力由O指向B,则B点是小球在圆弧中运动的等效最低点,所以小球从A点到C点的过程中,在B点的速度达到最大值,在B点对细线的拉力最大,小球从A点到B点,由动能定理可得
联立可得小球从A到的过程中,速度的最大值为
故C错误,D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。
(1)除图示器材外,下列器材中,必需的一组是__________(填选项前字母);
A. 直流电源及导线、刻度尺
B. 直流电源及导线、天平及砝码
C. 交流电源及导线、天平及砝码
D. 交流电源及导线、刻度尺
(2)实验中在纸带上打出一系列的点,如图乙所示,O点为纸带打出的第一个点。已知实验所用为质量为1kg的标准重物,打点计时器的打点频率为50Hz,取重力加速度大小g=9.8m/s2,纸带上所标数据单位为cm,则从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=__________J,动能增加量ΔEk=__________J。(结果均保留三位有效数字)
(3)关于实验误差,下列说法正确的是__________(填选项前字母)。
A. 重物质量的称量不准会造成较大误差
B. 重物应质量大、体积小,有利于减小误差
C. 重物应质量小、体积小,有利于减小误差
D. 安装打点计时器时,两个限位孔的中点连线尽量竖直,有利于减小误差
【答案】 ①. D ②. 0.474 ③. 0.466 ④. BD##DB
【解析】
【详解】(1)[1]图示实验中,需交流电源供打点计时器工作,还需刻度尺测量纸带上各点间的距离。由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去,故不需要天平测质量。
故选D。
(2)[2]从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则有
则从打O点到打B点的过程中,重物的动能增加量为
(3)[4]
A.该实验中,验证的机械能守恒定律的表达式为
由于质量可以约去,若重锤质量的称量不准,不会造成较大误差,故A错误;
BC.重物应选择质量大、体积小的,这样可减小因摩擦阻力和空气阻力带来的误差,故B正确,C错误;
D.安装打点计时器时,两个限位孔的中点连线尽量竖直,有利于减小误差,故D正确。
故选BD。
12. 利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验。
(1)下列操作正确的是________
A. 打点计时器应接到直流电源上
B. 先释放重物,后接通电源
C. 释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器
D. 利用公式或计算重物速度
(2)如下图所示,为实验中所得到的甲、乙两条纸带,应选________(选填“甲”或“乙”)纸带好。
(3)实验中,某实验小组得到如图所示的一条理想纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到运动起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。重物的质量为,从打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量__________,动能增加量__________。
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:只要图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。则该同学的判断______________(选填“正确”或者“不正确”)
【答案】(1)C (2)甲
(3) ①. ②.
(4)不正确
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器应接到交流电源上,选项A错误;
B.先接通电源,后释放重物,选项B错误;
C.释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项C正确;
D.利用公式或计算重物速度,就相当间接使用了机械能守恒定律,失去了验证的价值,应该通过纸带上两点间的平均速度等于中间时刻的速度来计算重物的速度,选项D错误。
故选C。
【小问2详解】
为实验中所得到的甲、乙两条纸带,为了使得打第一个点的速度为零,应选第一、二两个点间距接近2mm的纸带,即选择甲纸带好。
【小问3详解】
[1]从打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量
[2]动能增加量
【小问4详解】
该说法不正确;若机械能守恒,则满足
即
则描绘图像应该是过原点的,斜率为2g的直线才能说明机械能守恒。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13. 如图所示,小物体质量,由某一固定斜面的底端以初动能沿斜面上滑,斜面倾角,斜面与物体间的动摩擦因数,(g取,,),不计空气阻力。求:
(1)物体沿斜面上滑的最大距离;
(2)从开始上滑到沿斜面上升至最高点过程中物块与斜面间产生的热量Q。
【答案】(1)5m;(2)10J
【解析】
【详解】(1)设物体沿斜面上滑的最大距离为x,由动能定理可得
解得
(2)由功能关系可得,物块与斜面间产生的热量
14. 水平地上物块A、B的质量分别是m1=12.0kg和m2=24.0kg,物块A以3m/s的速度与静止的物块B相碰,求:
(1)若碰后物块A、B立即粘在一起不再分开,物块A、B的速度是多大。
(2)若物块A、B发生弹性碰撞,碰后物块A、B的速度是多大。
【答案】(1) 1.0m/s;(2) -1.0m/s, 2.0m/s
【解析】
【详解】(1)A与B的相碰符合动量守恒,则根据动量守恒可知
解得
v2=1.0m/s
(2)若物块A、B发生弹性碰撞,则根据动量守恒可知
根据能量守恒可知
解得
v1′=-1.0m/s
v2′=2.0m/s
15. 如图所示,一半径为的竖直光滑圆弧轨道与水平地面相接于B点,O为圆心,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点,。距地面高度为的水平台面上有一质量为小物块,开始小物块到台面右端A点的距离,对小物块施加水平向右的推力F,使其由静止开始运动,到达平台边缘上的A点时撤去F,小物块恰好沿圆轨道切线方向滑入轨道。已知小物块与平台间的动摩擦因数,重力加速度,,,空气阻力不计。求:
(1)AB间的水平距离;
(2)推力F的大小;
(3)小物块通过圆弧C点时对轨道的压力;
(4)小物块若能通过最高点D,求对D点的压力大小;若不能,求小物块离开圆轨道时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3),方向竖直向下
(4)
【解析】
【小问1详解】
从A点到B点,做平抛运动,竖直方向,
在B点根据速度与圆轨道相切可知:
解得
在水平方向有
解得
【小问2详解】
物体在平台上运动过程,根据动能定理有
解得
【小问3详解】
物块由B到C过程,根据动能定理有
在B点,根据速度分解有
在C点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
【小问4详解】
若能运动到轨道最高点D,设此时的速度大小为,由C到D,根据动能定理有
解得
若恰能到D点,由重力提供向心力,则有
解得
由于
可知物块能通过D点,在D点受到轨道向下的弹力,则有
解得
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黑龙江省海伦市第一中学2025-2026学年度下学期期末试卷
高一物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 若质量一定的某质点做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B. 质点的动量始终不变
C. 质点处于平衡态
D. 质点的加速度始终不为零
2. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量不守恒,机械能守恒
C. 动量守恒,机械能不守恒
D. 无法判定动量、机械能是否守恒
3. 质量为的物体做直线运动,其速度图像如图所示。则物体在前内和后内所受外力的冲量分别是( )
A. , B. , C. D. 0,
4. 某车以不同的功率P1和P2在相同的水平路面上行驶,所受的阻力相同,最大速率分别为v1和v2,则( )
A. B. C. D.
5. 2020年7月23日,中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射升空。该探测器经过多次变轨,进入环火轨道,预计5月中旬,将择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。假设在火星表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一水平向右的瞬时冲量Ⅰ时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。若已知圆轨道半径为r,火星的半径为R、万有引力常量为G,则火星的质量为( )
A. B. C. D.
6. 在x轴上有两个点电荷,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是
A. 、处电场方向相同
B. 处的电场强度比处的大
C. 带正电的试探电荷在处的电势能小于在处的电势能
D. 带正电的试探电荷沿x轴从处移动到处,电场力先做负功后做正功
7. 我国发射的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极艾肯特盆地冯·卡门预选着陆区.探测器在月球上空高h的Ⅰ轨道上做圆周运动,为了使探测器较安全的落在月球上的B点,在轨道A点开始减速,使探测器进入Ⅱ轨道运动。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,不计月球的自转,万有引力常量为G,下列说法正确的是:( )
A. 根据以上信息可以求出月球的平均密度
B. 根据以上信息可以求出“嫦娥四号”在Ⅰ轨道上所受的万有引力
C. “嫦娥四号”在轨道Ⅱ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能
D. 根据以上信息无法求出从A点运动到B点的时间
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 某研究小组通过实验,测得两滑块碰撞前后运动的实验数据,得到如图所示的位移—时间图像。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上,沿同一条直线运动的滑块I、II和它们发生正碰后结合体的位移随时间变化关系。已知相互作用时间极短,由图像信息可知( )
A. 碰撞前a、b的运动方向相反
B. 滑块I与滑块II的质量比为
C. 碰撞前滑块I的动量大小比滑块II的大
D. 两滑块的碰撞为弹性碰撞
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,重力加速度取,则以下说法正确的是( )
A. 汽车的最大速度为
B. 汽车的额定功率为
C. 汽车在前内的牵引力做的功为
D. 汽车速度为时的加速度为
10. 如图所示,轻质绝缘细线一端系在点,另一端与带电量为的小球(可视为质点)连接,整个装置处在水平向右、场强大小为的匀强电场中,小球静止时处在点,点在点的正下方,与间的夹角为,点在点正右方且与点等高,已知,现把小球移至A点,给小球一个水平向右的初速度(为未知量),小球正好能够到达点(运动过程中小球的电量不变),重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 小球在A点获得的动能为
C. 小球从A到的过程中,速度的最大值为
D. 小球从A到的过程中,通过点时细线的张力最大
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。
(1)除图示器材外,下列器材中,必需的一组是__________(填选项前字母);
A. 直流电源及导线、刻度尺
B. 直流电源及导线、天平及砝码
C. 交流电源及导线、天平及砝码
D. 交流电源及导线、刻度尺
(2)实验中在纸带上打出一系列的点,如图乙所示,O点为纸带打出的第一个点。已知实验所用为质量为1kg的标准重物,打点计时器的打点频率为50Hz,取重力加速度大小g=9.8m/s2,纸带上所标数据单位为cm,则从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=__________J,动能增加量ΔEk=__________J。(结果均保留三位有效数字)
(3)关于实验误差,下列说法正确的是__________(填选项前字母)。
A. 重物质量的称量不准会造成较大误差
B. 重物应质量大、体积小,有利于减小误差
C. 重物应质量小、体积小,有利于减小误差
D. 安装打点计时器时,两个限位孔的中点连线尽量竖直,有利于减小误差
12. 利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验。
(1)下列操作正确的是________
A. 打点计时器应接到直流电源上
B. 先释放重物,后接通电源
C. 释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器
D. 利用公式或计算重物速度
(2)如下图所示,为实验中所得到的甲、乙两条纸带,应选________(选填“甲”或“乙”)纸带好。
(3)实验中,某实验小组得到如图所示的一条理想纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到运动起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。重物的质量为,从打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量__________,动能增加量__________。
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:只要图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。则该同学的判断______________(选填“正确”或者“不正确”)
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13. 如图所示,小物体质量,由某一固定斜面的底端以初动能沿斜面上滑,斜面倾角,斜面与物体间的动摩擦因数,(g取,,),不计空气阻力。求:
(1)物体沿斜面上滑的最大距离;
(2)从开始上滑到沿斜面上升至最高点过程中物块与斜面间产生的热量Q。
14. 水平地上物块A、B的质量分别是m1=12.0kg和m2=24.0kg,物块A以3m/s的速度与静止的物块B相碰,求:
(1)若碰后物块A、B立即粘在一起不再分开,物块A、B的速度是多大。
(2)若物块A、B发生弹性碰撞,碰后物块A、B的速度是多大。
15. 如图所示,一半径为的竖直光滑圆弧轨道与水平地面相接于B点,O为圆心,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点,。距地面高度为的水平台面上有一质量为小物块,开始小物块到台面右端A点的距离,对小物块施加水平向右的推力F,使其由静止开始运动,到达平台边缘上的A点时撤去F,小物块恰好沿圆轨道切线方向滑入轨道。已知小物块与平台间的动摩擦因数,重力加速度,,,空气阻力不计。求:
(1)AB间的水平距离;
(2)推力F的大小;
(3)小物块通过圆弧C点时对轨道的压力;
(4)小物块若能通过最高点D,求对D点的压力大小;若不能,求小物块离开圆轨道时的速度大小。
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