内容正文:
2025-2026学年下学期高一(28届)
物理学科7月期末考试试卷
一、选择题(1~8为单选,每题5分,9~12为多选,每题6分,共64分)
1. 匀速圆周运动是一种( )
A. 匀速运动 B. 匀加速运动
C. 匀加速曲线运动 D. 变速曲线运动
2. 如图所示,弹簧振子在、间振动,振子从到历时,振子经、两点时速度相同,若它从再回到的时间为,则该振子的振动周期为( )
A. B. C. D.
3. 一质量为20 kg的铁锤以5 m/s的速度竖直向下打在木桩上,经过0.2s时间后停止,g取10 m/s2,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )
A. 40N B. 300 N C. 500 N D. 700 N
4. 物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,则( )
A. 从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B. 从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C. 从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D. 从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
5. 如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l和2l的细线悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放,当小球到达最低位置时( )
A. 两球运动的线速度相等 B. 两球的向心加速度相等
C. 两球运动的角速度相等 D. 细线对两球的拉力不相等
6. 构成星球的物质靠引力吸引在一起随星球自转,如果某质量分布均匀的星球自转周期为,引力常量为,为使该星球不至于因自转而瓦解,该星球的密度至少是( )
A. B. C. D.
7. 马年春晚舞蹈《喜雨》技惊四座,舞者头顶斗笠匀速转动时,下列图线中与斗笠边缘的一串串珠实际形态最接近的是( )
A. B.
C. D.
8. 超弹性碰撞是一个精彩的演示实验,把一个弹性小球放在一个弹性大球上,使它们自由落下,当它们落到弹性的水平地面上反弹时,小球跳得比原来高许多倍。某同学演示这个实验时,将A、B两个大小不同的弹力球从离水平地面h高处由静止同时释放,如图所示。释放时A、B两球(均可视为质点)相互接触且球心连线竖直,碰撞过程中均无机械能损失,若A球反弹后离碰撞点的最大高度为H=4h,则A、B两球的质量之比为( )
A. 1:3 B. 2:3 C. 1:2 D. 3:4
9. 将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是( )
A. 沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3下滑到底端时,物块重力的功率不同
B. 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
C. 物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,后者产生的热量多
10. 三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,A、C为地球静止卫星,某时刻A、B相距最近,如图所示.已知地球自转周期为,B的运行周期为,则下列说法正确的是( )
A. C加速可追上同一轨道上的A
B. 经过时间,A、B相距最远
C. A、C向心加速度大小相等,且小于B的向心加速度
D. 在相同时间内,C与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积
11. 如图,两质量均为 的物块 、 紧绑在一起,中间夹有火药,它们沿光滑水平面以速度 向右运动,某时刻火药爆炸,爆炸完成后, 与前方质量为 的静止的物体 发生完全非弹性碰撞,之后 、 、 三物块速度相同,不计火药质量和爆炸产生的气体质量,则( )
A. 三物块最终的速度均为
B. 火药爆炸后, 的速度为
C. 火药爆炸后, 、 组成的系统增加的机械能为
D. 最终整个系统的机械能不变
12. 如图,质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连,竖直放置在光滑水平地面上,质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒,小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离,已知C球的最大速度为v,小球A落地后不反弹,重力加速度为g。下面说法正确的是( )
A. 球B、C分离前,A、B两球组成的系统机械能逐渐减小
B. 球B、C分离时,球B对地面的压力大小为2mg
C. 从开始到A球落地的过程中,杆对球B做的功为
D. 小球A落地时的动能为
二、实验题(每空2分,共8分)
13. 某实验小组设计实验验证机械能守恒,实验装置示意图如图所示,在铁架台铁夹上固定好一个力传感器,一根不可伸长的细线上端连接在力传感器上,下端系在小球上,把小球拉离平衡位置一个角度,由静止释放小球,力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小,记下力传感器的最大示数F。
(1)为完成实验,测量小球自由静止时力传感器的示数,释放小球时的位置与自由静止位置的高度差h,还需测量的物理量有___________。(填正确答案标号)
A.小球质量m B.小球下落至平衡位置的时间t C.摆长l
(2)需要验证机械能守恒的表达式为_____________。(用已知和测量物理量的符号表示)
14. 某物理实验兴趣小组查询资料知生活中硬质木球或钢球之间发生碰撞时,动能损失比较小,可以忽略不计,通常可以将它们之间的碰撞看成弹性碰撞。现设计如图所示的实验验证“钢球与硬质木球之间的碰撞为弹性碰撞”。有两个大小相同、质量不同的钢球A和硬质木球B在同一条水平轨道上,水平轨道比较光滑,对小球的阻力可以忽略不计。两球心在同一水平直线上,现给小球A一个水平向右的初速度,使之和一静止的硬质木球B发生对心正碰,碰后两个小球先后通过光电门2。
(1)为了验证碰撞过程中两个小球系统动量守恒,则实验中不需要测量的物理量为( )
A.光电门1与光电门2的距离L
B.碰前A球通过光电门1的时间t1
C.碰后A球、B球分别通过光电门2的时间t2、t3
D.A、B球的质量m1、m2
E.A、B球的直径d
(2)若在误差的范围内,等式________[只用(1)问中t1、t2、t3表示]成立,则此碰撞可看作是弹性碰撞。
三、计算题(第15题6分,第16题8分,第15题14分)
15. 质量m=2×103kg的汽车,发动机额定功率为P=80kW,若汽车在平直公路上行驶时,所受阻力恒为f=4×103N ,那么:
(1)汽车在公路上能达到的最大行驶速度vm是多少;
(2)若汽车以额定功率起动,当速度为5 m/s时,加速度a是多少。
16. 当前多家电商平台正在进行“双十一”购物促销活动,运单量大,物流快递企业积极应对快递高峰期。如图所示,某物流中心的快递分拣水平传送带在顺时针匀速转动,速度大小为,传送带两端的距离为。分拣员将一质量为的包裹轻放在传送带的最左端,包裹的大小可以忽略,已知包裹与传送带间的动摩擦因数为取,则:
(1)包裹从A端运动到端传送带对其做了多少功?
(2)包裹从A端运动到端过程中传送带对其做功的平均功率为多大?
17. 如图,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB固定于竖直平面,一足够长的长木板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。长木板的右端不远处有一弹性挡板,一质量为2m的物块a静止在圆弧轨道的B点,质量为m的另一物块b在圆弧轨道的A点由静止释放,两物块在B点发生弹性碰撞,碰后立即撤走物块b,物块a滑上长木板并与长木板共速后,一起向前滑动再与挡板碰撞,长木板每次与挡板碰撞过程没有机械能损失,即长木板以碰撞前速率返回,长木板质量为m,物块与长木板间的动摩擦因数,重力加速度为g。
(1)b与a碰撞后瞬间,物块b对圆弧轨道的压力大小为多少?
(2)开始时,长木板右端离挡板的距离至少为多少?
(3)长木板与挡板发生第二次碰撞前,物块a相对长木板共滑行了多长距离?
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2025-2026学年下学期高一(28届)
物理学科7月期末考试试卷
一、选择题(1~8为单选,每题5分,9~12为多选,每题6分,共64分)
1. 匀速圆周运动是一种( )
A. 匀速运动 B. 匀加速运动
C. 匀加速曲线运动 D. 变速曲线运动
【答案】D
【解析】
【详解】匀速圆周运动物体的加速度的方向不断变化,所以是一种变速曲线运动,故D正确,ABC错误。
故选D。
2. 如图所示,弹簧振子在、间振动,振子从到历时,振子经、两点时速度相同,若它从再回到的时间为,则该振子的振动周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】振子经、两点时速度相同,说明、关于对称;振子从到历时,由对称性可知,从到与从到的时间相等,即
设从到的时间为,则从向右到再向左回到的时间为,从再回到的时间为,则
解得
因此,从到的时间为
解得
故选B。
3. 一质量为20 kg的铁锤以5 m/s的速度竖直向下打在木桩上,经过0.2s时间后停止,g取10 m/s2,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )
A. 40N B. 300 N C. 500 N D. 700 N
【答案】D
【解析】
【详解】在打击时间内,根据动量定理可得
解得木桩对铁锤的平均冲力的大小为
根据牛顿第三定律可知,铁锤对木桩的平均冲力的大小为。
故选D。
4. 物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1 s内合力对物体做功为W,则( )
A. 从第1 s末到第3 s末合力做功为4W
B. 从第3 s末到第5 s末合力做功为-2W
C. 从第5 s末到第7 s末合力做功为W
D. 从第3 s末到第4 s末合力做功为-0.5W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理分别可得
A.第1s内
W=mv02
第1s末到第3s末
W1=mv02-mv02=0
A错误;
B.第3s末到第5s末
W2=0-mv02=-W
B错误;
C.第5s末到第7s末
W3=m(-v0)2-0=W
C正确;
D.第3s末到第4s末
W4=m()2-mv02=-0.75W
D错误。
故选C。
5. 如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l和2l的细线悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放,当小球到达最低位置时( )
A. 两球运动的线速度相等 B. 两球的向心加速度相等
C. 两球运动的角速度相等 D. 细线对两球的拉力不相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.当小球到达最低位置时,根据机械能守恒有
解得
知右边小球线速度大,故A错误;
B.向心加速度
与无关,所以两球的向心加速度相等,故B正确;
C.角速度
知两球的角速度不等,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
解得
所以细绳对两球拉力大小相等,故D错误。
故选B。
6. 构成星球的物质靠引力吸引在一起随星球自转,如果某质量分布均匀的星球自转周期为,引力常量为,为使该星球不至于因自转而瓦解,该星球的密度至少是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当星球即将瓦解时,物体对星球表面的压力最小为零,此时万有引力提供向心力,即,又知,联立解得,故B正确.
7. 马年春晚舞蹈《喜雨》技惊四座,舞者头顶斗笠匀速转动时,下列图线中与斗笠边缘的一串串珠实际形态最接近的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当斗笠匀速转动时,每一串串珠会随斗笠一起做匀速圆周运动(同轴转动,角速度相同)。串珠的向心力由重力和绳子拉力的合力提供,即(其中是绳子与竖直方向的夹角,r是串珠到转轴的水平距离)
解得
公式说明越靠下的串珠,圆周运动半径r越大,也越大,即越大。
故选B。
8. 超弹性碰撞是一个精彩的演示实验,把一个弹性小球放在一个弹性大球上,使它们自由落下,当它们落到弹性的水平地面上反弹时,小球跳得比原来高许多倍。某同学演示这个实验时,将A、B两个大小不同的弹力球从离水平地面h高处由静止同时释放,如图所示。释放时A、B两球(均可视为质点)相互接触且球心连线竖直,碰撞过程中均无机械能损失,若A球反弹后离碰撞点的最大高度为H=4h,则A、B两球的质量之比为( )
A. 1:3 B. 2:3 C. 1:2 D. 3:4
【答案】A
【解析】
【详解】两球下落过程中根据系统机械能守恒有
解得
设两个小球触地碰撞后,A的速度大小为,B的速度大小为,B球与地面碰撞后速度等大反向,然后与A发生弹性碰撞,取向上为正方向,根据动量守恒定律可得
根据系统机械能守恒定律有
A碰后由机械能守恒得
联立解得
由题知
H=4h
联立解得
故A正错,BCD错误。
故选A。
9. 将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是( )
A. 沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3下滑到底端时,物块重力的功率不同
B. 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
C. 物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中,后者产生的热量多
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.设1、2、3水平长度、、,高度、、,由题图可知,,
物块沿木板下滑,受重力、支持力和滑动摩擦力。由牛顿第二定律,其中
解得加速度
滑到底端速度由运动学公式
解得
重力的瞬时功率
沿着1和2下滑,,,由,可知,故速度不同。
沿着2和3下滑,,,由,可知,故功率不同,故A正确;
B.沿着2和3下滑,,,由,可知
又,因此,故B正确;
CD.摩擦力做功产生的热量,由可知,
因此沿3下滑产生热量最多,沿1和2下滑产生热量相同,故C正确,D错误。
故选ABC。
10. 三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,A、C为地球静止卫星,某时刻A、B相距最近,如图所示.已知地球自转周期为,B的运行周期为,则下列说法正确的是( )
A. C加速可追上同一轨道上的A
B. 经过时间,A、B相距最远
C. A、C向心加速度大小相等,且小于B的向心加速度
D. 在相同时间内,C与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.卫星C加速后做离心运动,轨道变高,不可能追上卫星A,A错误;
B.A、B卫星由相距最近至相距最远时,两卫星转的圈数差半圈,设经历时间为t,有
解得经历的时间
B正确;
C.根据万有引力提供向心加速度,由
可得
由于
可知A、C向心加速度大小相等,且小于B的向心加速度,C正确;
D.轨道半径为r的卫星,根据万有引力提供向心力
可得卫星为周期
则该卫星在单位时间内扫过的面积
由于,所以在相同时间内,A与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积,D错误。
故选BC。
11. 如图,两质量均为 的物块 、 紧绑在一起,中间夹有火药,它们沿光滑水平面以速度 向右运动,某时刻火药爆炸,爆炸完成后, 与前方质量为 的静止的物体 发生完全非弹性碰撞,之后 、 、 三物块速度相同,不计火药质量和爆炸产生的气体质量,则( )
A. 三物块最终的速度均为
B. 火药爆炸后, 的速度为
C. 火药爆炸后, 、 组成的系统增加的机械能为
D. 最终整个系统的机械能不变
【答案】AC
【解析】
【详解】火药爆炸时,、组成的系统动量守恒,可设爆炸后、的速度分别为 、 ,则 ,与的碰撞满足系统动量守恒,则 ,由题意知 ,联立以上三式得 , ,A正确,B错误;火药爆炸后,、组成的系统增加的机械能 ,C正确;最终整个系统的机械能为 ,最终整个系统的机械能为 ,D错误.
12. 如图,质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连,竖直放置在光滑水平地面上,质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒,小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离,已知C球的最大速度为v,小球A落地后不反弹,重力加速度为g。下面说法正确的是( )
A. 球B、C分离前,A、B两球组成的系统机械能逐渐减小
B. 球B、C分离时,球B对地面的压力大小为2mg
C. 从开始到A球落地的过程中,杆对球B做的功为
D. 小球A落地时的动能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.球B、C分离前,求C对球B做负功,所以A、B两球组成的系统机械能逐渐减小,故A正确;
B.球B、C分离时,对A、B两球组成的系统,球A有向下的加速度,求A处于失重状态,所以球B对地面的压力大小小于2mg,故B错误;
D.A、B、C三球在水平方向不受外力作用,所以A、B、C三球在水平方向动量守恒,设在A落地瞬间A、B水平方向速度为,取向右为正方向有
解得
对A、B、C三球组成系统由机械能守恒得
解得
故D正确;
C.从开始到A球落地的过程中,杆对球B做的功等于球B和球C的动能之和为
故C错误。
故选AD。
二、实验题(每空2分,共8分)
13. 某实验小组设计实验验证机械能守恒,实验装置示意图如图所示,在铁架台铁夹上固定好一个力传感器,一根不可伸长的细线上端连接在力传感器上,下端系在小球上,把小球拉离平衡位置一个角度,由静止释放小球,力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小,记下力传感器的最大示数F。
(1)为完成实验,测量小球自由静止时力传感器的示数,释放小球时的位置与自由静止位置的高度差h,还需测量的物理量有___________。(填正确答案标号)
A.小球质量m B.小球下落至平衡位置的时间t C.摆长l
(2)需要验证机械能守恒的表达式为_____________。(用已知和测量物理量的符号表示)
【答案】 ①. C ②.
【解析】
【详解】(1)[1]实验过程中需要根据牛顿第二定律求出摆球运动至最低点的速度,则还需测量的量是摆长l。
(2)[2]小球自由静止时重力
摆到最低点时
动能
减小的重力势能
当机械能守恒时有
故需验证的表达式为
14. 某物理实验兴趣小组查询资料知生活中硬质木球或钢球之间发生碰撞时,动能损失比较小,可以忽略不计,通常可以将它们之间的碰撞看成弹性碰撞。现设计如图所示的实验验证“钢球与硬质木球之间的碰撞为弹性碰撞”。有两个大小相同、质量不同的钢球A和硬质木球B在同一条水平轨道上,水平轨道比较光滑,对小球的阻力可以忽略不计。两球心在同一水平直线上,现给小球A一个水平向右的初速度,使之和一静止的硬质木球B发生对心正碰,碰后两个小球先后通过光电门2。
(1)为了验证碰撞过程中两个小球系统动量守恒,则实验中不需要测量的物理量为( )
A.光电门1与光电门2的距离L
B.碰前A球通过光电门1的时间t1
C.碰后A球、B球分别通过光电门2的时间t2、t3
D.A、B球的质量m1、m2
E.A、B球的直径d
(2)若在误差的范围内,等式________[只用(1)问中t1、t2、t3表示]成立,则此碰撞可看作是弹性碰撞。
【答案】 ①. AE ②.
【解析】
【详解】(1)[1]设A球通过光电门1速度为,A、B球通过光电门2的速度为, ,若碰撞过程中两小球系统动量守恒,则有
即有
即
故所需测量的物理量为t1、t2、t3、m1、m2,不需要测量的物理量为L、d,故选AE。
(2)[2]若碰撞为弹性碰撞,则碰撞过程中两小球系统动量守恒,能量守恒,有
得出式子
;
整理得出
三、计算题(第15题6分,第16题8分,第15题14分)
15. 质量m=2×103kg的汽车,发动机额定功率为P=80kW,若汽车在平直公路上行驶时,所受阻力恒为f=4×103N ,那么:
(1)汽车在公路上能达到的最大行驶速度vm是多少;
(2)若汽车以额定功率起动,当速度为5 m/s时,加速度a是多少。
【答案】(1)20m/s;(2)6m/s2
【解析】
【详解】(1)当,即时,汽车速度达到,根据
代入数据可得
(2)当=5m/s时,根据
代入数据可得
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
=6m/s2
16. 当前多家电商平台正在进行“双十一”购物促销活动,运单量大,物流快递企业积极应对快递高峰期。如图所示,某物流中心的快递分拣水平传送带在顺时针匀速转动,速度大小为,传送带两端的距离为。分拣员将一质量为的包裹轻放在传送带的最左端,包裹的大小可以忽略,已知包裹与传送带间的动摩擦因数为取,则:
(1)包裹从A端运动到端传送带对其做了多少功?
(2)包裹从A端运动到端过程中传送带对其做功的平均功率为多大?
【答案】(1)96J (2)24W
【解析】
【小问1详解】
物体放上传送带,做匀加速运动,由牛顿第二定律得
μmg=ma
代入得到
a=4m/s2
与传送带共速则需要时间
位移
所以物块先加速后匀速,根据动能定理,包裹从A端运动到端传送带对其做功
【小问2详解】
包裹匀速时间
包裹从A端运动到端过程中传送带对其做功的平均功率
17. 如图,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB固定于竖直平面,一足够长的长木板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。长木板的右端不远处有一弹性挡板,一质量为2m的物块a静止在圆弧轨道的B点,质量为m的另一物块b在圆弧轨道的A点由静止释放,两物块在B点发生弹性碰撞,碰后立即撤走物块b,物块a滑上长木板并与长木板共速后,一起向前滑动再与挡板碰撞,长木板每次与挡板碰撞过程没有机械能损失,即长木板以碰撞前速率返回,长木板质量为m,物块与长木板间的动摩擦因数,重力加速度为g。
(1)b与a碰撞后瞬间,物块b对圆弧轨道的压力大小为多少?
(2)开始时,长木板右端离挡板的距离至少为多少?
(3)长木板与挡板发生第二次碰撞前,物块a相对长木板共滑行了多长距离?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)从圆弧上A点滑到B点,由机械能守恒定律得
①
与发生弹性碰撞,设碰撞后的速度为,的速度为,由动量守恒定律和能量守恒定律得
②
③
与碰后,在B点,由牛顿第二定律
④
由①②③④得
由牛顿第三定律得,物块b对圆弧轨道的压力大小
(2)与木板发生作用,设长木板右端离挡板的距离至少为两者共速时长木板滑到的距离。
与长木板第一次共同速度,由动量守恒定律得
⑤
对长木板由动能定理可得
⑥
由①②③⑤⑥可得
(3)长木板与挡板发生弹性碰撞后的瞬间速度为
⑦
之后长木板再次动量守恒,再次达到共同速度
⑧
长木板与挡板发生第二次碰撞前,物块a相对长木板共滑行距离为。由能量守恒定律得
⑨
由⑦⑧⑨可得
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