安徽省黄山市普通高中2024-2025学年高一物理第二学期期末经典试题含解析.doc

安徽省黄山市普通高中2024-2025学年高一物理第二学期期末经典试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、 (本题9分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网.其原因是(　　)
A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
2、 (本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（　　）

A．重力势能和动能之和总保持不变
B．重力势能和弹性势能之和总保持不变
C．动能和弹性势能之和总保持不变
D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
3、 (本题9分)质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为(　　)
A．500N B．1100N C．600N D．1000N
4、 (本题9分)某足球运动员用200N的力把质量为440g的足球以15m/s的速度踢出，飞行20m碰到门框后以10m/s的速度反弹，关于运动员对足球做的功，下列说法中正确是（ ）
A．4000J B．49.5J C．27.5J D．条件不足无法计算
5、 (本题9分)质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，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．两球线速度之比1︰1 B．两球角速度之比1︰2
C．两球加速度之比1︰2 D．两绳子拉力之比1︰1
6、 (本题9分)质量为M的光滑活动斜面体原来静止在水平面上，一质量为m的小物块从斜面底端以初速度v0滑上斜面，斜面体的速度达到最大值应出现在：
A．m在斜面最高处； B．m与斜面相对静止时；
C．m从斜面开始下滑时； D．m回到斜面底端时。
7、 (本题9分)a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是 (　 　)
A．a、b的线速度大小之比是∶1 B．a、b的周期之比是1∶2
C．a、b的角速度大小之比是3∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶4
8、 (本题9分)为了进一步探究课夲中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端竖直固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离．不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中
A．笔帽一直做加速运动
B．弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等
C．弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等
D．弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率
9、如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（　　）

A．相遇时，一定发生在t=时刻
B．A球做平抛运动的位移一定为2R
C．B球做匀圆运动的速率一定为
D．B球做匀圆运动的周期一定为
10、 (本题9分)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A．B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足
B．物块A的加速度为
C．拉力做功的瞬时功率为
D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为
11、 (本题9分)质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动，当子弹进入木块的深度为s时相对木块静止，这时木块前进的距离为L.若木块对子弹的阻力大小F视为恒定，下列关系正确的是
A．
B．
C．
D．
12、 (本题9分)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．则下列说法正确的是（　　）

A．角速度的大小关系是ωa＜ωb
B．向心加速度的大小关系是aa＞ab
C．线速度的大小关系是va＞vb
D．周期的大小关系是Ta＞Tb
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量＝_______J，此过程中物体动能的增加量=______J．由此可得到的结论是__________________________________(g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字)．

14、（10分） (本题9分)用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，已知当地的重力加速度

（1）下列物理量需要测量的是_______，通过计算得到的是________。（填写代号）
A．重锤质量 B．与下落高度对应的重锤的运动时间
C．重锤下落的高度 D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式___，动能増加量的表达式______。
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分）一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g＝10m/s2，试求：
（1）机车受到的阻力f的大小．
（2）机车在这5min内行驶的路程．
16、（12分） (本题9分)质量M＝0.6kg的平板小车静止在光滑水面上，如图所示，当t＝0时，两个质量都为m＝0.2kg的小物体A和B，分别从小车的左端和右端以水平速度m/s和m/s同时冲上小车，当它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20，取g=10m/s2，求：

（1）A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度；
（2）车的长度是多少？
（3）从A、B开始运动计时，经8s小车离原位置的距离.
17、（12分） (本题9分)根据牛顿第二定律及运动学相关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式．
参考答案

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、C
【解析】
发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，速度大，则所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，C正确．
2、D
【解析】
A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A错误。
B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。
C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。
D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
试题分析：根据自由落体运动规律，该工人自由下落5m的时间为1s，则根据冲量定理则，带入则
考点：冲量定理
点评：本题考查了冲量定理的简单运用，首先要计算自由落体运动的时间，然后利用冲量定理进行计算．
4、B
【解析】
运动员对足球做的功等于足球动能的增量
，故B正确；
本题选：B
5、D
【解析】
试题分析：在到达最低点过程中只有重力做功，由动能定理，由绳长之比为1：2，所以线速度之比为，由最低点向心加速度为，所以加速度之比为1：1，C错；在最低点合外力提供向心力F-mg=ma，F=m(g+a)，所以绳子拉力之比为1：1，故选D
考点：考查圆周运动与动能定理
点评：本题难度中等，在求解绳子拉力时，应首先确定合力提供向心力，求得最低点速度是关键
6、D
【解析】
当物块m向上滑时，对斜面体有垂直斜面斜向下的压力，此压力有水平方向的分量而使斜面体做加速运动；同样，当物块m向下滑时，对斜面体有垂直斜面斜向下的压力，此压力有水平方向的分量仍会使斜面体做加速运动，可知斜面体的速度达到最大值应出现在m回到斜面底端时，故选D.
7、CD
【解析】
A．根据万有引力提供向心力得：；A.线速度，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，则a、b的线速度大小之比是，故A错误；
B．周期，则a、b的周期之比是，故B错误；
C．角速度，则a、b的角速度大小之比是，即，故C正确；
D．向心加速度，则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正确；
根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度，据此判断所给各量的大小关系．
8、CD
【解析】
弹簧恢复原长的过程中，笔帽向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度反向，笔帽做减速运动，故A错误；笔帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽作正功，重力方向向下，与位移反向，对笔帽做负功，由于笔帽动能增加，所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义，故D正确；弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以不做功，故B错误；由于轻弹簧质量不计，所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，故C正确，故选CD.
9、AB
【解析】
A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；
B．A球做平抛运动的水平位移大小

A球做平抛运动的位移为

故B正确；
CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：
，
从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为
，
B球做匀速圆周运动的周期为
，
若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为
，
B球做匀速圆周运动的周期为
，
故CD错误。
10、BD
【解析】
当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量；根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小；根据机械能守恒定律求解A的速度．
【详解】
开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于开始是弹簧是压缩的，故，故，故A错误；当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律得：，又开始时，A平衡，则有：，而，解得：物块A加速度为，故B正确；拉力的瞬时功率，故C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为：，故D正确；故选BD．
11、ABD
【解析】
对木块运用动能定理得，fs=Mv2，故A错误．根据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有fd=mv02-（m+M）v2，故BC错误，D正确．故选D．
点睛：解决本题的关键知道运用动能定理解题，首先要确定好研究的对象以及研究的过程，然后根据动能定理列表达式．知道摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失．
12、AD
【解析】
A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根据
ω=
可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正确；
B．a与c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b与c都是万有引力提供向心力，则：
a=，
所以ac＜ab．故aa＜ab．故B错误；
C．ac比较，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b与c都是万有引力提供向心力，则：
，
即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C错误；
D．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据
T=2π/ω
及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正确。
故选AD。
本题涉及到两种物理模型，即ac转动的周期相等，bc同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、2.28; 2.26; 在实验误差允许的范围内机械能是守恒的
【解析】
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
【详解】
重力势能减小量等于．利用匀变速直线运动的推论，可得B点的速度为，，由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
14、C D
【解析】
第一空：实验中需要直接测量的是重锤下落的高度，故选C；
第二空：通过计算得到的是与下落高度相对应的重锤的瞬时速度，故选D。
第三空：重锤重力势能的减少量为，
第四空：根据匀变速直线运动的推论有：，
故重锤动能的增加量为

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1)2.5×104N　(2)2250 m
【解析】
（1）已知P0=375 kW=3.75×105 W，vmax=54 km/h=15 m/s，
根据P0=Fvmax时，F=f，得：P0=fvmax
机车受到的阻力
（2）机车在这5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功．
牵引力做的功为：WF=P0t
根据动能定理有：
代入数据解得：s=2250m
16、（1）0.6m/s（2）6.8m（3）3.84m
【解析】
解：（1）设物体A、B相对于车停止滑动时，车速为v，根据动量守恒定律有：

代入数据解得：v=0.6m/s，方向向右．
（2）设物体A、B在车上相对于车滑动的距离分别为L1、L2，车长为L，由功能关系有:

又L≥L1+L2
代入数据解得L≥6.8m，即L至少为6.8m
（3）当B向左减速到零时，A向右减速，且两者加速度大小都为m/s2
对小车受力分析可知，小车受到两个大小相等、方向相反的滑动摩擦力作用，故小车没有动
则B向左减速到零的时间为s
此时A的速度为m/s
当B减速到零时与小车相对静止，此时A继续向右减速，则B与小车向右加速，设经过ts达到共同速度v
对B和小车，由牛顿第二定律有：，解得：m/s2
则有：，代入数据解得：t=1.2s
此时小车的速度为m/s，位移为m
当三个物体都达到共同速度后，一起向右做匀速直线运动，则剩下的时间发生的位移为m
则小车在8s内走过的总位移为m
17、该推导过程见解析
【解析】
设一个质量为m的物体，初速度为，在水平合外力F（恒力）的作用下，运动一段距离x后，速度变为，所用的时间为t
则根据牛顿第二定律得：，根据运动学知识有，联立得到，即为动能定理．
根据运动学知识：，代入牛顿第二定律得：，即为动量定理．