内容正文:
2025-2026学年度下学期期末考试
高一物理试卷
说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共15题,共6页,考试时间为75分钟,分值100分。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码粘贴到条形码区域内。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法错误的是( )
A. 做曲线运动的物体加速度一定不为零
B. 做曲线运动的物体速度大小一定发生变化
C. 曲线运动可能是匀变速运动
D. 两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动的条件是物体所受合力与速度方向不共线,因此合力一定不为零,由牛顿第二定律可知加速度一定不为零,故A正确;
B.做曲线运动的物体速度方向一定沿轨迹切线方向不断变化,但速度大小不一定变化,例如匀速圆周运动属于曲线运动,其速度大小始终保持不变,故B错误;
C.匀变速运动的定义是加速度恒定的运动,当恒定加速度与速度方向不共线时,物体做匀变速曲线运动,例如平抛运动,加速度恒为重力加速度,属于匀变速曲线运动,故C正确;
D.分运动与合运动具有等时性,因此两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等,故D正确。
本题选错误的,故选B。
2. 趣味投篮比赛中,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向平台圆心处的球筐内投篮球.则如图(俯视图)篮球可能被投入球筐的是( )(图中箭头指向表示投篮方向)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向,球就会被投入篮筐,故C正确,ABD错误.
3. 明代出版的《天工开物》一书中记载:“其湖池不流水,或以牛力转盘,或聚数人踏转。”并附有牛力齿轮翻车的图画如图所示,翻车通过齿轮传动,将湖水翻入农田。已知A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,B、C齿轮同轴,若A、B、C三齿轮半径的大小关系为,则( )
A. 齿轮A的角速度比齿轮C的角速度小
B. 齿轮A、B的角速度相等
C. 齿轮B、C的角速度不相等
D. 齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度小
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.根据题意可知,A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,则齿轮A、B边缘的线速度大小相等,根据,由于,则有;由于B、C齿轮同轴,齿轮B、C的角速度大小相等,则有,故A正确,BC错误;
D.由于B、C齿轮同轴,齿轮B、C的角速度大小相等,根据,由于,可知齿轮B边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大,即齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大,故D错误。
故选A。
4. 下列关于平抛运动的说法,正确的是( )
A. 做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化,加速度的方向也时刻在变化
B. 做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大
C. 做平抛运动的物体,初速度越大,在空中飞行时间越长
D. 从同一高度平抛的物体,不计空气阻力时,在空中飞行的时间是相同的
【答案】D
【解析】
【详解】A.平抛运动仅受重力作用,加速度为重力加速度,大小、方向均恒定不变;速度方向为轨迹切线方向,速度方向时刻在变化,故A错误;
B.根据平抛运动规律有,
可知飞行时间由下落高度决定,只有高度相同时,初速度越大,水平位移才越大,故B错误;
C.平抛运动竖直分运动为自由落体运动,则有
可知飞行时间由下落高度决定,和初速度无关,故C错误;
D.平抛运动竖直分运动为自由落体运动,则有
可知从同一高度平抛的物体,不计空气阻力时,在空中飞行的时间是相同的,故D正确。
故选D。
5. 北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )
A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大
【答案】A
【解析】
【详解】卫星有万有引力提供向心力有
可解得
可知半径越大线速度,角速度,加速度都越小,周期越大;故与近地卫星相比,地球静止轨道卫星周期大,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 下列说法正确的是( )
A. 如果物体受到的合力为零,则其机械能一定守恒
B. 如果物体受到的合力做功为零,则其机械能一定守恒
C. 重力势能的变化与零势能参考面的选取无关
D. 一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】A.若物体匀速上升,合力为零,动能不变,而重力势能增加,机械能增加,故A错误;
B.合力做功为零只能说明动能不变,重力势能仍可能变化,机械能不一定守恒,故B错误;
C.重力势能变化量为
其中为初、末位置的高度差,与零势能参考面的选取无关,故C正确;
D.重力势能从变为,变化量为,表示重力势能增加,故D错误。
故选C。
7. 乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的,后成为风世界乒乓球坛的一项发球技术.某运动员在一次练习发球时,手掌张开且伸平,将一质量为2.7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出,抛出后向上运动的最大高度为2.45m,若抛球过程,手掌和球接触时间为5ms,不计空气阻力,则该过程中手掌对球的作用力大小约为
A. 0.4N B. 4N C. 40N D. 400N
【答案】B
【解析】
【详解】乒乓球抛出的速度为,对抛球的过程利用动量守恒可得,化简可得.故B正确,ACD错误.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,全选对的得6分,选对但不全得3分,有错误选项的得0分)
8. 如图所示,两个圆锥内壁光滑,竖直放置在同一水平面上,圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°,有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. A、B球受到的支持力之比为∶3
B. A、B球的向心力之比为∶1
C. A、B球运动的角速度之比为3∶1
D. A、B球运动的线速度之比为1∶1
【答案】CD
【解析】
【详解】A.设小球受到的支持力为FN,向心力为F,根据受力分析,则有
FNsin θ=mg
可得A、B球受到的支持力之比为
FNA∶FNB=
选项A错误;
B.根据受力分析,则有
可得A、B球的向心力之比为
FA∶FB=3∶1
选项B错误;
C.小球运动轨道高度相同,根据几何关系,可得半径为
R=htan θ
则有
RA∶RB=1∶3
根据
F=mω2R
解得
ωA∶ωB=3∶1
选项C正确;
D.根据
v=ωR
可得
vA∶vB=1∶1
选项D正确。
故选CD。
9. 轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道.如图,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则
A. 该卫星运行速度一定小于7.9km/s
B. 该卫星绕地球运行的周期与静止卫星的周期之比为1:4
C. 该卫星轨道半径与静止卫星轨道半径之比为1:4
D. 该卫星加速度与静止卫星加速度之比为2:1
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于卫星的轨道半径大于地球半径,卫星的线速度小于第一宇宙速度,即卫星的线速度小于7.9km/h,故A正确;
B.由题意可知,卫星的周期
而静止卫星的周期是24h,故它与静止卫星的周期之比为1:8,故B错误;
C.万有引力提供向心力,则有
解得
该卫星轨道半径与静止卫星轨道半径之比
故C正确;
D.万有引力提供向心力,则有
解得
该卫星加速度与静止卫星加速度之比为
故D错误;
故选AC.
10. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 重力对物体做的功为mgh
B. 物体在海平面上的重力势能为mgh
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重力对物体做的功只与初末位置的高度差有关,为mgh,A正确;
B.以地面为零势能面,物体到海平面时的势能为,B错误;
C.由动能定理
到达海平面时动能为
C错误;
D.物体只受重力做功,机械能守恒,等于地面时的机械能,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)(多选)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材是________。
A. 刻度尺 B. 停表 C. 天平 D. 交流电源
(2)(多选)下面列举了该实验的几个操作步骤,其中操作不当的步骤是________。
A. 用天平测出重锤的质量 B. 按照图示的装置安装器件
C. 先释放纸带,后接通电源 D. 测量纸带上某些点间的距离
(3)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图乙所示。使用的交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式为a=________(用x1、x2、x3、x4及f表示)。
【答案】(1)AD (2)AC
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.验证机械能守恒定律,要比较和,需要刻度尺测纸带下落高度,计算瞬时速度,A正确;
B.打点计时器本身靠交流电频率计时,无需停表,B错误;
C.两边质量m可约去,不需要测质量,无需天平,C错误;
D.打点计时器需要交流电源,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
A.测重锤质量属于多余操作(质量会约掉),A错误,符合题意:
B.实验需要按照图示的装置安装器件,B正确,不符合题意;
C.先释放纸带再接通电源会导致开头点迹丢失,属于明确操作不当,C错误,符合题意;
D.测量纸带上某些点间的距离,用以计算瞬时速度,D正确,不符合题意。
故选AC。
【小问3详解】
逐差法推导加速度。交流电频率为f,打点周期,相邻两点时间间隔为T。利用前两段位移和后两段位移计算B、D点的瞬时速度,
计算加速度
代入整理得到
12. 如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛水平射程OP,然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__________。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________[用(2)中测量的量表示];
若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________[用(2)中测量的量表示]。
【答案】 ①. C ②. ADE##AED##DAE##DEA##EAD##EDA ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]根据平抛运动规律有
,
解得
因抛出点到地面的高度H相同,故小球碰撞前后的速度与小球做平抛运动的水平位移x成正比,可以通过仅测量小球做平抛运动的水平位移x间接解决这个问题。
故选C。
(2)[2]碰撞过程中由动量守恒定律可得
同时乘以时间t,有
即
故接下来要完成的必要步骤是,用天平测量两个小球的质量、,分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N,测量平抛射程OM、ON。
故选ADE。
(3)[3]由(2)分析可知,在实验误差允许的范围内,若碰撞过程中动量守恒,其关系式应为
[4]若碰撞是弹性碰撞,应该满足的关系为
因为平抛运动的初速度为
所以,整理得
四、计算题(本题共3小题,共40分;请写出必要的公式和文字说明,只写结果或不写公式的不得分)
13. 无人机在距离水平地面高度h处,以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x;
(2)求包裹落地时的速度大小v;
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,则
解得
水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为
(2)包裹落地时,竖直方向速度为
落地时速度为
14. 如图所示,光滑水平轨道AB与光滑半圆形轨道BC在B点相切连接,半圆轨道半径为R,轨道AB、BC在同一竖直平面内.一质量为m的物块在A处压缩弹簧,并由静止释放,物块恰好能通过半圆轨道的最高点C.已知物块在到达B点之前已经与弹簧分离,重力加速度为g.求:
(1)物块由C点平抛出去后在水平轨道的落点到B点的距离;
(2)物块在B点时对半圆轨道的压力大小;
(3)物块在A点时弹簧的弹性势能.
【答案】(1)2R(2)6mg(3)
【解析】
【详解】(1)因为物块恰好能通过C点,有:
物块由C点做平抛运动,有:
,
解得:
即物块在水平轨道的落点到B点的距离为
(2)物块由B到C过程中机械能守恒,有:
设物块在C点时受到轨道的支持力为F,有:
解得:
由牛顿第三定律可知,物块在B点时对半圆轨道的压力:
(3)由机械能守恒定律可知,物块在A点时弹簧的弹性势能为:
解得:
【点睛】本题的关键要知道物块恰好过最高点所代表的含义,并会求临界速度,也要学会用功能关系求弹性势能的大小.
15. 如图所示,质量的长木板静止在光滑足够长的水平面上,有一个质量的可看作质点的小物块以v0=6m/s的水平初速度从木板的左端冲上木板,在木板上滑行了t=2s后与木板保持相对静止。求:
(1)木板获得的最大速度;
(2)在此过程中系统产生的热量;
(3)为了使小物块不从木板上掉落,求木板的最小长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当木板与小物块共速时,木板获得的速度最大,木板与小物块组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律,有
得
【小问2详解】
由能量守恒定律,有
得
【小问3详解】
设二者共速时,小物块恰好滑到木板的最右端,设木板长度为,有
对小物块,由动量定理,有
由功能关系,有
得
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高一物理试卷
说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共15题,共6页,考试时间为75分钟,分值100分。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码粘贴到条形码区域内。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法错误的是( )
A. 做曲线运动的物体加速度一定不为零
B. 做曲线运动的物体速度大小一定发生变化
C. 曲线运动可能是匀变速运动
D. 两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
2. 趣味投篮比赛中,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向平台圆心处的球筐内投篮球.则如图(俯视图)篮球可能被投入球筐的是( )(图中箭头指向表示投篮方向)
A. B. C. D.
3. 明代出版的《天工开物》一书中记载:“其湖池不流水,或以牛力转盘,或聚数人踏转。”并附有牛力齿轮翻车的图画如图所示,翻车通过齿轮传动,将湖水翻入农田。已知A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,B、C齿轮同轴,若A、B、C三齿轮半径的大小关系为,则( )
A. 齿轮A的角速度比齿轮C的角速度小
B. 齿轮A、B的角速度相等
C. 齿轮B、C的角速度不相等
D. 齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度小
4. 下列关于平抛运动的说法,正确的是( )
A. 做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化,加速度的方向也时刻在变化
B. 做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大
C. 做平抛运动的物体,初速度越大,在空中飞行时间越长
D. 从同一高度平抛的物体,不计空气阻力时,在空中飞行的时间是相同的
5. 北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )
A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大
6. 下列说法正确的是( )
A. 如果物体受到的合力为零,则其机械能一定守恒
B. 如果物体受到的合力做功为零,则其机械能一定守恒
C. 重力势能的变化与零势能参考面的选取无关
D. 一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能减少了
7. 乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的,后成为风世界乒乓球坛的一项发球技术.某运动员在一次练习发球时,手掌张开且伸平,将一质量为2.7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出,抛出后向上运动的最大高度为2.45m,若抛球过程,手掌和球接触时间为5ms,不计空气阻力,则该过程中手掌对球的作用力大小约为
A. 0.4N B. 4N C. 40N D. 400N
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,全选对的得6分,选对但不全得3分,有错误选项的得0分)
8. 如图所示,两个圆锥内壁光滑,竖直放置在同一水平面上,圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°,有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. A、B球受到的支持力之比为∶3
B. A、B球的向心力之比为∶1
C. A、B球运动的角速度之比为3∶1
D. A、B球运动的线速度之比为1∶1
9. 轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道.如图,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则
A. 该卫星运行速度一定小于7.9km/s
B. 该卫星绕地球运行的周期与静止卫星的周期之比为1:4
C. 该卫星轨道半径与静止卫星轨道半径之比为1:4
D. 该卫星加速度与静止卫星加速度之比为2:1
10. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 重力对物体做的功为mgh
B. 物体在海平面上的重力势能为mgh
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)(多选)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材是________。
A. 刻度尺 B. 停表 C. 天平 D. 交流电源
(2)(多选)下面列举了该实验的几个操作步骤,其中操作不当的步骤是________。
A. 用天平测出重锤的质量 B. 按照图示的装置安装器件
C. 先释放纸带,后接通电源 D. 测量纸带上某些点间的距离
(3)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图乙所示。使用的交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式为a=________(用x1、x2、x3、x4及f表示)。
12. 如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛水平射程OP,然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__________。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________[用(2)中测量的量表示];
若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________[用(2)中测量的量表示]。
四、计算题(本题共3小题,共40分;请写出必要的公式和文字说明,只写结果或不写公式的不得分)
13. 无人机在距离水平地面高度h处,以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x;
(2)求包裹落地时的速度大小v;
14. 如图所示,光滑水平轨道AB与光滑半圆形轨道BC在B点相切连接,半圆轨道半径为R,轨道AB、BC在同一竖直平面内.一质量为m的物块在A处压缩弹簧,并由静止释放,物块恰好能通过半圆轨道的最高点C.已知物块在到达B点之前已经与弹簧分离,重力加速度为g.求:
(1)物块由C点平抛出去后在水平轨道的落点到B点的距离;
(2)物块在B点时对半圆轨道的压力大小;
(3)物块在A点时弹簧的弹性势能.
15. 如图所示,质量的长木板静止在光滑足够长的水平面上,有一个质量的可看作质点的小物块以v0=6m/s的水平初速度从木板的左端冲上木板,在木板上滑行了t=2s后与木板保持相对静止。求:
(1)木板获得的最大速度;
(2)在此过程中系统产生的热量;
(3)为了使小物块不从木板上掉落,求木板的最小长度。
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