資源簡介

2024-2025學年西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）
1.一人站于寬的河的一岸，欲渡到河的正對岸。他有兩種方法可供選擇：(a)游泳方向朝上游偏一些以使得速度合方向朝向河正對岸；(b)游泳方向向正前方，當到達對岸時，由于水流把他沖向了下游，他需沿河岸向上行走，走到正對岸的地方。如果他游泳速率為，步行速度為，水流速度為，不考慮其他因素，哪種方法更快？快多少？(　　)
A. 方法(a)比方法(b)快 B. 方法(a)比方法(b)快
C. 方法(b)比方法(a)快 D. 方法(b)比方法(a)快
2.如圖所示，兩塊材料不同的木板M、N，長度分別為2L、L，首尾相連固定在水平地面上，B為兩木板的連接點，物塊與木板M、N之間的動摩擦因數分別為和。當物塊以速率向右從A點滑上木板M，恰好可以滑到C點；若讓物塊以向左從C點滑上木板N，則物塊（ ）
A. 恰好運動到A點停下
B. 兩次運動的時間相等
C. 兩次經過B點時的速率不同
D. 兩次運動的平均速度大小相同
3.如圖是世界上最大無軸式摩天輪——“渤海之眼”，摩天輪直徑125m，高145m，有36個觀景艙，在做勻速圓周運動時周期為30min。下列說法正確的是(　　)
A. 乘客的線速度保持不變
B. 乘客做勻變速曲線運動
C. 乘客的線速度大小約為0.22m/s
D. 在與圓心等高處時乘客處于失重狀態
4.如圖所示，一木塊沿豎直放置的粗糙曲面從高處滑下，當它滑過A點的速度大小為5 m/s時，滑到B點的速度大小也為5 m/s.若使它滑過A點的速度大小變為7 m/s，則它滑到B點的速度大小(　　)
A. 大于7 m/s B. 等于7 m/s
C. 小于7 m/s D. 無法確定
5.環保人員在一次檢查時發現，有一根排污管正在向外排出大量污水。環保人員觀察和測量發現，排污管水平設置，管口離地面高度約為，污水落地點距管口水平距離約為，口內直徑約為，重力加速度，忽略空氣阻力，則以下估算正確的是(　　)
A. 污水從管口排出速度為
B. 每秒排污體積
C. 若建立如圖所示的直角坐標系，空中的污水構成的曲線滿足方程
D. 污水落地速度為
6.如圖所示，O、A、B三點在同一條豎直線上，lOA=lAB，B、C兩點在同一條水平線上，O、D在同一水平線上，lOD=2lBC，五點在同一豎直面上?，F將甲、乙、丙三小球分別從A、B、C三點同時水平拋出，最后都落在水平面上的D點，不計空氣阻力。則以下關于三小球運動的說法正確的是(　　)
A. 三小球在空中的運動時間之比為t甲∶t乙∶t丙=1∶2∶2
B. 三小球拋出時的初速度大小之比為v甲∶v乙∶v丙=4∶2∶1
C. 三小球的拋出速度大小、在空中運動的時間均無法比較
D. 三小球落地時的速度方向與水平方向之間夾角一定滿足θ甲<θ乙<θ丙
7.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
二、多選題（共3小題，每題6分）
8.如圖所示，定點投籃訓練時，籃球兩次從出手到進筐在空中的運動軌跡對應a、b兩段曲線，不計空氣阻力，比較這兩次投籃，籃球沿a曲線(　　)
A. 進筐時重力的瞬時功率較小 B. 進筐時重力的瞬時功率較大
C. 克服重力做功的平均功率較小 D. 克服重力做功的平均功率較大
9.放在粗糙水平地面上質量為0.8 kg的物體受到水平拉力的作用，在0~6 s內其速度與時間的關系圖像和該拉力的功率與時間的關系圖像分別如圖甲、乙所示，g取10 m/s2。下列說法正確的是(　　)
A. 0~6 s內拉力做的功為140 J B. 物體在0~2 s內所受的拉力為4 N
C. 物體與粗糙水平地面間的動摩擦因數為0.5 D. 合力在0~6 s內做的功與0~2 s內做的功相等
10.交通事故發生時，位于車上不同高度的物品散落到地面上的位置是不同的，根據測量散落物品的距離可以確定出碰撞瞬間汽車的行駛速度v。研究小組的同學通過模擬碰撞，測出散落物品M、N分別從距地面高h和H的位置水平拋落，M、N落地時相距為d，重力加速度為g。（不計空氣阻力）下列說法正確的是（　?。?br/>A. 若碰撞前汽車速度增大，則物品M從拋出到落地運動時間減小 B. 若碰撞前汽車速度增大，則物品M從拋出到落地運動時間不變
C. 若碰撞前汽車速度增大，則物品M、N落地時相距距離d變大 D. 若碰撞前汽車速度增小，則物品M、N落地時相距距離d變大
三、實驗題（共2小題，共16分）
11.2020年12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品，采用半彈道跳躍方式再入返回并安全著陸，標志著我國航天又邁上了一個新臺階。設想宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，進入靠近月球表面的圓形軌道繞行數圈后，著陸在月球上，飛船上備有以下實驗器材：(已知萬有引力常量為G)
A．精確秒表一個
B．已知質量為m的物體一個
C．彈簧測力計一個
D．天平一臺(附砝碼)
己知宇航員在繞行時作了一次測量，依據測量數據，可求出該月球的行星密度ρ，(已知萬有引力常量為G)
(1)測量所選用的器材為　　　　　　(用序號表示)
(2)測量的物理量是　　　　　(寫出物理量名稱和表示的字母)
(3)用該數據推出密度ρ的表達式：ρ=　　　　　
(4)如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分已知照片上方格的實際邊長為a，閃光周期為T，據此分析：
①小球平拋的初速度為　　　　　；
②月球上的重力加速度為　　　　?。?br/>12.如圖甲所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置：
甲
(1)當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，改變H大小，重復實驗，a、b仍同時落地，該實驗結果可表明________。
A．兩小球落地速度的大小相同
B．兩小球在空中運動的時間相等
C．a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同
D．a小球在水平方向的分運動是勻速直線運動
(2)利用該實驗裝置研究a小球做平拋運動的速度，從斜槽同一位置由靜止釋放小球，實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C，如圖乙所示，圖中O為拋出點，B點的坐標xB＝40 cm，yB＝20 cm，則a小球水平飛出時的初速度大小為v0＝________ m/s；做平拋運動的小球在B點處的瞬時速度的大小為vB＝________ m/s(g＝10 m/s2)。
乙
四、計算題（共3小題，共38分）
13.自制兒童玩具的原理圖如圖所示，半徑為R的圓盤固定在豎直桿上，圓盤的圓心為O點，圓盤平面與桿垂直。長為的輕繩一端固定在圓盤的邊緣，另一端與質量為m的小球相連接。整個系統繞豎直桿勻速轉動，小球到豎直桿的水平距離為2R，距離地面的豎直高度為2R。已知重力加速度為g，小球可視為質點。
(1)求該裝置轉動的角速度ω；
(2)若連接小球的輕繩突然斷裂，求小球從拋出到落地的水平距離x。
14.如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，斜面的傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數為k的輕質彈簧相連，C放在水平地面上?，F用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用。同時保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知A的質量為4m，B、C的質量均為2m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計。開始時整個系統處于靜止狀態；釋放A后，A沿斜面下滑的最大速度v，試求：
(1)A速度最大時彈簧彈力大小F；
(2)彈簧開始時彈性勢能Ep；
(3)將B轉移和A固定在一起，繩子直接連在彈簧上，用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，開始時整個系統處于靜止狀態；釋放A后，當C離開地面前瞬間，求A的速度。
15.某同學探究平拋運動。
(1)如圖甲所示，在調整軌道末端切線水平時，若將小球靜置于軌道末端a處，小球會自動滾向b處，則軌道a端應向　　　(填“P”或“Q”)方向適當調整，直至小球靜置于a處后處于靜止狀態。
(2)小球從軌道上E處由靜止開始沿軌道下滑，用描跡法在背景為方格的紙上描下小球球心在紙上的投影點A、B、C，Oy為重垂線方向，如圖乙所示。已知紙上最小方格的邊長為L，當地重力加速度大小為g，則小球從A點運動到B點所用的時間　　　　，小球經過B點時的速度大小　　　　。(均用g、L表示)
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】BC
9.【答案】AD
10.【答案】BC
三、實驗題
11.【答案】(1)A；(2)周期t；(3)；(4)
【解析】(1)宇航員乘坐飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據密度公式和球體公式，可得月球的密度，聯立解得月球的密度為，可知需要測量飛船繞月周期t，即需要選精確秒表一個，即測量所選用的器材為A。
(2)要測量的物理量是周期t。
(3)設月球半徑為R，月球質量為M，飛船質量m，飛船繞月運行周期為t，飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，則有萬有引力提供向心力，月球密度，聯立解得密度；
(4)平拋運動規律可知，從A到B，水平方向上做勻速直線運動，根據勻速直線運動位移公式有，解得初速度，平拋運動規律可知，豎直方向上做自由落體運動，根據勻變速直線運動的位移差公式，有，解得月球上的重力加速度。
12.【答案】(1)BC　(2)2.0　2(2.8)
【解析】(1)當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，知兩小球在空中運動的時間相等，a小球在豎直方向上的分運動與b小球的運動相同，但不能說明a小球水平方向的分運動是勻速直線運動。
(2)A點的橫坐標為20 cm，縱坐標為5 cm，C點的橫坐標為60 cm，縱坐標為45 cm，根據Δy＝gT2得，T＝＝ s＝0.1 s，則平拋運動的初速度v0＝＝ m/s＝2.0 m/s；B點豎直方向上的分速度vy＝g·2T＝10×2×0.1 m/s＝2.0 m/s，則B點的瞬時速度vB＝＝ m/s＝2 m/s＝2.8 m/s。
四、計算題
13.【答案】(1)；(2)
【解析】(1)根據題意，設輕繩與豎直方向的夾角為，由幾何關系可得，，由牛頓第二定律有，，解得，
(2)小球的輕繩斷裂時，小球的速度為，，豎直方向有，，水平方向有，，聯立解得，
14.【答案】(1)0；(2)；(3)
【解析】(1)由分析可知，A速度最大時，加速度為零，設AB之間的繩的拉力為，對A受力分析有
此時B的加速度也為零，C恰好離開地面，BC間彈簧處于拉伸狀態，對B受力分析有
聯立上式，代入數據得
(2)開始時，對B受力分析有
由胡克定律
由上式可知，彈簧彈力和形變量成正比例
則可知彈性勢能和形變量之間關系滿足
聯立上式解得
(2)當C離開地面前瞬間，C的速度為零，設從靜止到當C離開地面前瞬間AB下滑的距離為，同時彈簧的形變量也為，對ABC和彈簧組成的系統，由機械能守恒可知
對C離開地面前瞬間受力分析
聯立上式得
15.【答案】(1)Q；(2)
【解析】(1)當小球置于軌道末端a處自動滾向b處，說明a端偏高，軌道末端不水平。將軌道a端向Q方向調整，可適當降低a端的高度，使軌道末端水平，小球保持靜止。
(2)豎直方向根據勻變速直線運動的位移差公式，可知，解得小球從A點運動到B點所用的時間，小球水平方向做勻速直線運動，根據水平位移可得小球離開a處時的速度大小，根據勻變速直線運動平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得小球通過B點時，在豎直方向上的分速度大小為，根據速度的合成，解得小球經過B點時的速度。

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