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2024-2025 学年度下学期“抚顺六校协作体”期末考试试题高一物理
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分;
第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有
选错的得0分。
1.在建立物理概念过程中,学会像科学家那样运用物理思想,使用科学方法,往往比记住物理概念的词句
或公式更重要.在高中物理学习内容中,线速度、角速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法
是( )
A.理想模型 B.微小量放大 C.等效替代 D.比值定义
2.真空中有两个点电荷相隔一定距离r,相互作用力为F。若其中一个电荷的电量变为原来的4倍,为了保
持原来的作用力大小不变,则两个电荷间的距离变为原来的多少倍( )
A.4 B.1 C.2 D.8
3.一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星,其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的
九分之一、已知地球半径为R,则该卫星离地面的高度为( )
A.R B.2R C.3R D.4R
4.郑钦文在巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠,创造了历史。她发球时将网球斜向下击出,不计空气阻力(
)
A.落地前,网球机械能减少
B.落地前,在相同时间内,网球的动量变化相同
C.落地前,在相同时间内,网球的动能变化相同
D.若仅增大击球的初速度,网球在空中飞行的时间不变
5.如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自
由落体运动。两物体分别到达地面时,下列关于重力的功率的说法正确的是( )
A.平均功率 B.平均功率
C.瞬时功率 D.瞬时功率6.超市里用的购物车为顾客提供了购物方便,又便于收纳,收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物
车收到一起,如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车(以下简称“车”)的碰撞进行了研究,分析
时将购物车简化为原来静止的小物块。已知车的净质量均为 ,将1号车以速度 向右
推出,先与2碰撞结合为一体后再撞击3,最终三车合为一体。忽略一切摩擦和阻力,则第二次碰撞过程
中损失的机械能为( )
A.18J B.36J C.54J D.72J
7.蹦极运动以其惊险刺激深得年轻人的喜爱,图示为某次蹦极运动中的情景,原长为 、劲度系数为k的轻
弹性绳一端固定在机臂上,另一端固定在质量为 的蹦极者身上,蹦极者从机臂上由静止自由下落,当蹦
极者距离机臂h时,下落至最低点。空气阻力恒为重力的 ,重力加速度为g。此过程中( )
A.弹性绳增加的弹性势能为
B.蹦极者减少的机械能为
C.蹦极者的最大动能为
D.蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能为
8.若引力常量G已知,下列说法正确的是( )A.已知月球绕地球运行的周期及月地距离,可以计算出地球密度
B.已知月球绕地球运行的周期及月地距离,可以计算出地球质量
C.已知月球表面的重力加速度及月球的半径,可以计算出月球的密度
D.地球的所有静止卫星受到地球的万有引力大小均相等
9.如图所示,五个点电荷电荷量大小均为q,其中一个电性为负,分别位于正五边形的顶点上,顶点与几
何中心O间距离为r,则几何中心O处电场强度为( )
A.方向沿负电荷与圆心O连线指向负电荷
B.方向沿负电荷与圆心O连线指向圆心O
C.
D.
10.如图所示,半径为 、竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接,不计一切摩擦。圆心O点正下方
放置质量为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度 向左运动,与小球发生弹性碰撞。碰后小球在半
圆形轨道运动时不脱离轨道,则小球的初速度可能为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共2小题,11题每空3分,12题每空2分,共14分。
11.如图所示,在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的上端与水平槽等高且无缝连接。刚开始
不放小球B,使小球A从斜槽上某固定点 由静止滚下,然后在水平槽末端放上小球B,使小球A仍从
点由静止滚下,得到两次球在斜面上的平均落点 、 、 。用刻度尺测得斜面上端到 、 、 三点的距离分别为 、 、 。则验证两球碰撞过程中系统的动量守恒的表达式为______;如果两球碰撞过
程中的机械能守恒,那么所需满足的表达式为______(用所测物理量的字母表示,小球A、B质量分别为
、 )。
12.在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点 正下方 点处有水平放置的炽热电
热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对此运动采用频闪数
码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照
片如乙图所示。 、 、 、 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20s,照
片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度值比为2:9,则:
(1)由以上及图示信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为______ (结果保留到小数点后两
位)。
(2)由以上及图示信息可以算出小球平抛的初速度是______ (结果保留到小数点后两位)。
(3)若已知该星球的半径与地球半径之比为 ,则该星球的质量与地球质量之比
______,第一宇宙速度之比 ______( 取 )。
三、计算题:本题共3小题,共40分13.如图所示,长 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右
的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角 。已知小球所带电荷量 ,匀强电场的场强
,取重力加速度 , , 求:
(1)小球所受电场力 的大小。
(2)小球的质量 。
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度 的大小。
14.小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为 的小球,甩动手腕,使球
在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离 后落地,如图所示,
已知握绳的手离地面高度为 ,手与球之间的绳长为 ,重力加速度为 ,忽略手的运动半径和空气阻
力。
(1)求绳断时球的速度大小 和球落地时的速度大小
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳
长应为多少?最大水平距离为多少?
15.如图所示,木板 、 静止于光滑水平桌面上, 上表面水平且足够长,其左端放置一滑块 , 、间的动摩擦因数为 (较小), 、 由不可伸长的理想轻绳连接,绳子处于松弛状态,现在突然给
一个向右的速度 ,让 在 上滑动,当 的速度为 时,绳子刚好伸直,接着绳子被瞬间拉断,
绳子拉断时 的速度为 , 、 、 的质量均为 。
(1)从C获得速度 开始经过多长时间绳子被拉直?
(2)拉断绳子造成的机械能损失为多少?
(3)若最终滑块 未脱离木板 ,则木板 的长度至少为多少?高一物理试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B B D B A BC AD BC
二、填空题:
11.【答案】
【详解】[1]未放小球B时,小球A落在图中的 点,设其做平抛运动的初速度为 。小球A和小球B
发生碰撞后,小球A的落点是图中 点,设其做平抛运动的初速度为 ,小球B的落点是图中的 点,
设其做平抛运动的初速度为 。设斜面与水平地面的夹角为 ,由平抛运动规律得 ,
,
解得 .
同理得 , .
若动量守恒,则满足 .
代入可得验证两球碰撞过程中系统的动量守恒的表达式为
.
[2]如果两球碰撞过程中机械能守恒,则有
,
又平抛运动时的初速度 ,所以 ,
故需要满足的关系式为 .
12.【答案】2.25 0.45 9:250 3:10
【详解】(1)[1]由 、 、 水平距离相同可知, 到 、 到 运动时间相同,设为 ,在竖直方向有: ,
所以 .
(2)[2]小球平抛的初速度是 .
(3)[3][4]根据万有引力等于重力 , ,
代入数据得,该星球的质量与地球质量之比 .
根据 , ,
代入数据得,第一宇宙速度之比 .
三、计算题:
13.(共8分)【答案】(1) ;(2) ;(3)
【详解】(1)电场力 , .
(2)由 ,
解得 .
(3)由动能定理 ,
解得 .
14.(共 14 分)(1) , ;(2) ;(3)当 时, 有极大值【详解】(1)设绳断后球飞行时间为 ,由平抛运动规律,竖直方向有
,
水平方向有 ,
联立解得 .
从小球飞出到落地,根据机械能守恒定律有 ,
解得 .
(2)设绳能承受的最大拉力大小为 ,这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为
,根据牛顿第二定律有 ,
解得 .
(3)设绳长为 ,绳断时球的速度大小为 ,绳承受的最大拉力不变,根据牛顿第二定律有
,
得 .
绳断后球做平抛运动,竖直位移为 ,水平位移为 ,时间为 ,根据平抛运动规律,竖直方向有
,
水平方向有 ,
联立解得 .根据一元二次方程的特点,当 时, 有极大值,
为 .
15.(共18分)【答案】(1) ;(2) ;(3)
【详解】(1)从 获得一个向右的速度 到绳子拉直的过程中,取向右为正方向,由动量定理有
,
得 .
(2)设绳刚被拉直时 的速度为 ,对 系统分析,由动量守恒定律有
,
得 .
绳子拉断过程中, 组成的系统动量守恒 ,
得 .
绳子拉断过程中, 系统由能量守恒得机械能的损失
,
得 .
(3)设 在拉断前的过程中相对于 的位移为 ,由能量守恒
.
设绳子拉断后 恰好滑到 的右端时又相对于 滑动了 ,对BC分析,根据动量守恒有,
由能量守恒有 ,
木板至少长 ,
得 .