資源簡介

2024-2025學年東校區高一下學期期末考試物理試卷
時間：75分鐘 滿分：100分
一、單選題（共7小題，每題4分）
1.子彈以初速度v0水平向右射出，沿水平直線穿過一個正在沿逆時針方向轉動的薄壁圓筒，在圓筒上只留下一個彈孔(從A位置射入，B位置射出，如圖所示)．OA、OB之間的夾角θ＝，已知圓筒半徑R＝0.5 m，子彈始終以v0＝60 m/s的速度沿水平方向運動(不考慮重力的作用)，則圓筒的轉速可能是(　　)
A. 20 r/s B. 60 r/s C. 100 r/s D. 140 r/s
2.如圖所示的光滑固定斜面ABCD，其傾角可調節．當傾角為時，一物塊(可視為質點)沿斜面左上方頂點A以初速度水平射入，恰好沿底端D點離開斜面；改變傾角為時，同樣將該物塊沿斜面左上方頂點A以初速度水平射入，發現物塊沿CD邊中點離開斜面，已知重力加速度為g，下列說法正確的是(　　)
A. 物塊離開斜面時，前后兩次下落的時間之比為2：1
B. 物塊離開斜面時，前后兩次下落的高度之比為4：1
C. 物塊前后兩次運動的加速度的大小之比為1：1
D. 物塊從入射到飛離斜面，前后兩次速度變化量的大小之比為1：2
3.如今我國城鎮化快速發展。建筑工地的塔吊(圖甲所示)在建筑施工中起到了關鍵性的作用。被起吊的重物A水平向右以0.5m/s的速度勻速運動的同時，其豎直方向的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示，取豎直向上為速度的正方向。在0~46s時間內，下列判斷正確的是(　　)
A. 30s時重物的速度大小為1m/s B. 46s時重物離地面的距離最大
C. 重物在空中一直做直線運動 D. 在0~10s內鋼索最容易發生斷裂
4.如圖所示，疊放在水平轉臺上的物體A、B隨轉臺一起以角速度勻速轉動，A、B的質量分別為、，A與B、B與轉臺間的動摩擦因數都為，A和B離轉臺中心的距離都為r，重力加速度為g，設本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是(　　)
A. A對B的摩擦力沿水平方向指向圓心O點
B. 物塊B對物塊A的摩擦力一定為
C. 轉臺對物塊B的摩擦力的大小一定為
D. 轉臺的角速度一定滿足：
5.將一小球從距水平地面某一高處由靜止釋放()，不計空氣阻力，以水平地面為零勢能面。下列關于小球在空中運動時的位移大小x、速度大小v、動能和重力勢能隨運動時間t變化的關系圖線正確的是(　　)
A. B.
C. D.
6.如圖所示，斜面體B靜置于水平桌面上，斜面上各處粗糙程度相同。一質量為M的木塊A從斜面底端開始以初速度v0上滑，然后又返回出發點，此時速度為v，且vA. 物體上滑的最大高度是 B. 桌面對B始終有水平向右的靜摩擦力
C. 由于物體間的摩擦放出的熱量是 D. A上滑時比下滑時桌面對B的支持力大
7.如圖所示，在水平地面上有一個表面光滑的直角三角形物塊M，長為L的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點(O點固定于地面上)，上端連接小球m，小球靠在物塊左側，水平向左的推力F施于物塊，整個裝置靜止。若撤去力F，下列說法正確的是(　　)
A. 物塊先做加速運動，后做減速運動直至靜止
B. 小球與物塊分離時，輕桿中有力
C. 小球與物塊分離時，若輕桿與水平地面成α角，小球的角速度大小為ω，則物塊的速度大小是ωL sin α
D. 小球落地的瞬間與物塊分離
二、多選題（共3小題，每題6分）
8.如圖所示，小物塊A、B、C與水平轉臺相對靜止，已知A、B、C的質量分別為m、2m、m，A與B以及A、B與轉臺間的動摩擦因數均為μ，C與轉臺間的動摩擦因數為2μ，A和B離轉臺中心的距離為r，C離轉臺中心的距離為1.5r，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現在B、C之間連接一原長為1.5r、勁度系數k=的輕彈簧，輕彈簧過轉臺中心，從靜止開始緩慢增大轉臺的轉速，且A、B、C一直能保持相對轉臺靜止，重力加速度為g，以下說法正確的是(　　)
A. 轉臺允許的最大角速度為ω=
B. 當B與轉臺間摩擦力為零時，C受到轉臺的摩擦力大小為μmg
C. B、C與轉臺之間的摩擦力都先減小后增大
D. 若將A、B的位置對調，轉臺允許的最大角速度不變
9.有一條可視為質點的渡船勻速橫渡一條河寬為180m的河流，小船在靜水中的速度為3m/s，水流速度為4m/s，則該小船(　　)
A. 小船可能垂直河岸到達正對岸 B. 小船渡河的最短時間等于60s
C. 小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為240m D. 小船以最短位移渡河時，位移大小為180m
10.如圖1所示是《最強大腦》第十季中名為“旋轉軌跡”的挑戰項目。某興趣小組同學結合傳動裝置的模型特點設計了如圖2所示的游戲裝置，主動輪A有齒輪數24個，從動輪B有齒輪數8個，現要將指向左的“▲”從M位置轉到N位置。在只能轉動輪A的情況下，下列方案可行的是（　　）
A. 順時針轉動90° B. 逆時針轉動90° C. 順時針轉動30° D. 逆時針轉動30°
三、實驗題（共2小題，共16分）
11.在“研究平拋運動”實驗中：
(1)下列說法正確的是(　　)
A．應使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些
(2)某同學在實驗時，忘記記下斜槽末端的位置，圖中的點為小球運動一段時間后的位置，他便以點為坐標原點，建立水平方向和豎直方向的坐標軸，得到如圖所示的圖像，則小球平拋的初速度大小為　　　，小球從開始平拋到運動到點所用的時間為　　　。()
12.在“探究平拋運動的特點”實驗中，兩個實驗小組選用不同的儀器進行實驗。
（1）第一組采用了圖甲所示的裝置，實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。
①他觀察到的現象是：小球A、B___________（填“同時”或“不同時”）落地；
②讓A、B球恢復初始狀態，高度不變，用較大的力敲擊彈性金屬片。則______；
A．小球A的運動時間變長
B．小球A的運動時間不變
C．小球A、B不同時落地
D．小球A、B仍同時落地
③以下說法正確的是____________；
A．實驗說明小球A在水平方向的運動特點
B．實驗說明小球A在水平方向做勻速直線運動
C．實驗說明小球A與B在豎直方向運動特點相同
D．實驗說明小球A在豎直方向做自由落體運動
（2）第二組采用了圖乙所示的裝置，實驗操作是：讓小球多次沿同一軌道運動，描繪出小球平拋運動的軌跡。
①下列操作正確的是_____________。
A．必須調整斜槽，使其末端水平
B．小球運動時擋板及白紙應保持豎直
C．每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放小球
D．小球在運動過程中與白紙間有摩擦不影響實驗結論
②描出小球平拋運動的軌跡如圖丙所示，O為拋出點，A、B為軌跡上的兩點，OA、豎直方向高度分別為、，按照自由落體規律，若_____________，則OA、段時間間隔相等；在誤差允許的范圍內，若_______________，則說明小球在水平方向上的分運動是勻速直線運動。
四、計算題（共3小題，共38分）
13.如圖甲，轆轤是古代民間提水設施，由卷筒、支架、井繩、水斗等部分構成。圖乙為提水設施工作原理簡化圖，某次需從井中汲取m＝2 kg的水(恰好裝滿水斗)，高度為d＝0.5 m的薄壁水斗的質量為m0＝0.5 kg，井中水面與井口的高度差為H＝10.5 m。t＝0時刻，厚度不計、質量M＝0.5 kg的卷筒由靜止開始繞中心軸轉動，裝滿水的水斗到達井口前已做勻速運動，繩子拉裝滿水的水斗的最大功率P＝90 W，不計輻條、井繩的質量和轉動軸處的摩擦，重力加速度g＝10 m/s2。
(1)若裝滿水的水斗先以加速度a＝2 m/s2勻加速上升，求勻加速運動最大速度v1的大小；
(2)空水斗從水斗口位于井口處由靜止釋放并帶動卷筒自由轉動，求水斗落到水面時的速度大小v；
(3)水斗從圖示位置緩慢上升高度H＝10.5 m，忽略提水過程中水面高度的變化，考慮水斗在水中所受浮力，求此過程中人做的功W。
14.如圖所示，滑雪運動員通過助滑道加速后從A點垂直于緩沖坡以v0＝24 m/s起跳，最后落在緩沖坡上的B點，緩沖坡傾角θ＝37°，軌跡上的C點與A點等高(圖中未畫出)。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度取g＝10 m/s2，若不計空氣阻力，求：
(1)運動員從A點到C點過程中的速度變化量Δv；
(2)緩沖坡上A、B兩點間的距離L．
15.“福建艦”航母首次采用了電磁彈射技術，并于2023年11月份進行“靜載”發射測試。在平直長飛行甲板上，彈射軌道長。模擬飛機的彈射小車質量，航母甲板距離水面的高度。設小車被水平彈射離開航母后作平拋運動水平飛行。落入大海。小車在軌道彈射加速過程中，加速度視為恒定且空氣阻力和軌道摩擦不計，取重力加速度。求：
(1)小車離開甲板后在空中飛行的時間；
(2)小車落水瞬間的速度大小；
(3)小車在彈射軌道加速過程中受到的電磁推力大小。
一、單選題
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C
二、多選題
8.【答案】ABD
9.【答案】BC
10.【答案】AD
三、實驗題
11.【答案】(1)AD　　(2)2　　0.05
【解析】(1)為了確保小球每次飛出斜槽末端的速度大小一定，應使小球每次均從斜槽上相同的位置由靜止滑下，故A正確；由于小球每次均從斜槽上相同的位置由靜止滑下，則小球每次克服阻力做功相同，小球每次飛出斜槽末端速度大小不變，可知斜槽軌道光滑與否對實驗沒有影響，故B錯誤；為了確保小球飛出斜槽末端的速度方向水平，實驗中，斜槽軌道末端需要調至水平，故C錯誤；實驗中，為了使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些，故D正確。故選AD。
(2)根據圖像可知，水平方向相鄰點跡之間的間距均為
在水平方向有
小球水平方向做勻速直線運動，表明相鄰點跡之間的時間間隔相等，在豎直方向上有
其中
解得
由于勻變速直線運動全程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則B點豎直方向的分速度為
從釋放點到B過程有
解得
小球從開始平拋到運動到點所用的時間為
12.【答案】（1）①同時，②BD，③CD；（2）①ABC，②1：3，1：1
【解析】（1）小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，觀察到的現象是小球A、B同時落地；讓A、B球恢復初始狀態，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球平拋運動的初速度增大，平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，由于下落高度h不變，根據公式可知，可知A球在空中運動的時間將不變，A、B也同時落地，故選BD；
A、B兩球同時開始運動，在豎直方向初速度相等、下落高度相同，它們同時落地，說明平拋運動的時間與初速度大小無關，且可以證明平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，故選CD；
（2）調整軌道，使其末端切線水平，才能確保小球做平拋運動，A正確；做平拋運動的物體在同一豎直面內運動，固定白紙的木板必須調節成豎直，小球運動時不應與木板上的白紙相接觸，以免有阻力的影響，B正確，D錯誤；為使小球做平拋運動的初速度相等，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，C正確。故選ABC；將平拋運動分解成水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，因O為拋出點，則在豎直方向，初速度為0的勻加速直線運動，因OA、AB段時間間隔相等，設時間為t，則豎直方向高度有、，則有OA、豎直方向高度之比y1：y2=1：3，因OA、AB段時間間隔相等，若OA、水平方向位移之比為1：1，則說明小球在水平方向上的分運動是勻速直線運動。
四、計算題
13.【答案】(1)3 m/s　(2)10 m/s　(3)257.5 J
【解析】(1)由牛頓第二定律得
T－(m＋m0)g＝(m＋m0)a(2分)
根據上述有P＝Tv1(1分)
則有v1＝＝3 m/s(2分)
(2)水斗由靜止下落的過程中，水桶和卷筒組成的系統機械能守恒，則有m0g(H－d)＝(m0＋M)v2(3分)
解得v＝＝10 m/s(2分)
(3)設水桶在水中受到的浮力大小為F浮，桶口運動到井口的過程中，由動能定理得
W－(m＋m0)gH＋d＝0(3分)
F浮＝mg(1分)
解得W＝(m＋m0)gH－d＝257.5 J。(2分)
14.【答案】(1)38.4 m/s，方向豎直向下　(2)108 m
【解析】(1)運動員豎直分速度vy＝v0cos 37°＝19.2 m/s
從A點到C點過程中速度變化量Δv＝2vy＝38.4 m/s，方向豎直向下。
(2)沿緩沖坡為x軸，起跳方向為y軸，y向加速度ay＝g cos 37°＝8 m/s2
y向往返時間t＝2·＝6 s
x向加速度ax＝g sin 37°＝6 m/s2
x向A、B之間的距離x＝axt2＝108 m。
15.【答案】(1)2s；(2)；(3)
【解析】(1)小車離開甲板后，在空中做平拋運動，豎直方向上根據自由落體運動的位移公式有
解得小車離開甲板后在空中飛行的時間為
(2)小車落水瞬間的速度是水平分速度和豎直分速度的合速度，水平分速度為
豎直分速度為
根據運動的合成，則小車落水瞬間的速度大小
(3)小車在軌道彈射做勻加速直線運動，末速度即平拋的水平速度，根據牛頓第二定律，再根據勻變速直線運動的速度-位移公式
可得電磁推力大小為

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