四川省绵阳外国语学校2024-2025学年高一下学期期末模拟考试物理试卷

这是一份四川省绵阳外国语学校2024-2025学年高一下学期期末模拟考试物理试卷，共9页。试卷主要包含了9Km/s，5m ； 0 ， 3m/s ；，5m  L  4等内容，欢迎下载使用。
高一年级物理试卷
本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共 6 页。完卷时间：75 分钟。满分：100 分
第Ⅰ卷（选择题，共 48 分）
一．本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
真空中光速为 c。如图为一车厢，向右作匀速直线运动， v  0.9c ，车厢内中心有一光源，上方有一个接收器，车厢内可视为真空。车厢内的人测得车厢长为 L1 ，则地面上
的人测得车厢长为 L2 ，则
A． L1  L2
C． L1  L2
B． L1  L2
D．无法判断
如图所示是小船过河的情景，已知水流和船在静水中的速度均恒定，下列说法正确的是 A．要想渡河时间最短，船头应该朝向图中 1 的方向
B．要想到达 B 点，船头应该朝向图中 3 的方向 C．要想渡河位移最短，船头应该朝向 1 的方向 D．若船头朝向 2，不可能会在 A 点靠岸
蹦极是一项刺激的极限运动，如图，游客将一端固定的轻质弹性长绳绑在腰间或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为 60kg 的游客在弹性绳拉直后又经过 3s 游客的速度减为零。若游客从跳下到弹性绳刚好拉直前的过程称为过程Ⅰ，此过程可视为“由静止自由落体 45m”，绳开始拉直到游客速度减为零的过程称为过程Ⅱ。下列说法正确的是
过程Ⅰ中游客动量的改变量等于重力的冲量 B．过程Ⅱ中游客重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等
C．在Ⅰ和Ⅱ全过程中，游客的最大速度出现在绳刚好拉直时 D．若 g 取10m/s2 ，过程Ⅱ中绳对游客的平均作用力大小为 600N
如图所示，长为 L 的杆一端固定在过 O 点的水平转轴上，另一端固定质量为 m 的小球。杆在
电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度ω做匀速圆周运动，其中 A 点为最高点，C 点为最低点，B、D 点与 O 点等高。已知重力加速度为 g，下列说法正确的是
小球在 B、D 两点受到杆的作用力大于 mg
小球在 A、C 两点受到杆的作用力大小的差值为 6mg
小球在 B、D 两点受到杆的作用力大小等于 mω2 L
小球从 A 点到 B 点的过程，杆对小球做的功等于 mgL
如图所示，一物块以一定初速度沿粗糙的固定斜面上滑，运动时间 t后，回到原位置，已知运动过程中摩擦力大小恒定，初位置为重力势能零势能点，则下列表示物体运动时间 t 的过程中，关于物体动能，重力势能，机械能，重力功率随时间变化的关系图中正确的是
B.C.D.
场地自行车比的圆形道路面与水平面的夹角为θ。如图所示，某运动员骑自行车以速率 v 在该道上做半径为 R 的匀速圆周运动，已知运动员质量为 m，重力加速度为 g，不考虑空气阻力，则
A．v 越大，自行车对道的压力越小
B．v 越大，自行车对道的摩擦力越小
C．若v 
gR tanθ，道对自行车的支持力等于
mg
csθ
D．若v gR tanθ，道对自行车摩擦力的方向沿斜面向下
如图所示，斜面倾角为 θ，位于斜面底端 A 正上方的小球以初速
度v0 正对斜面顶点 B 水平抛出，小球到达斜面经过的时间为 t，重力加速度为 g，则下列说法中正确的
是
若小球以最小位移到达斜面，则t 
v0
g tanθ
若小球垂直击中斜面，则t 
v0
g tanθ
若小球能击中斜面中点，则t 
2v0
g tanθ
无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t  2v0 tanθ
g
如图所示，质量为 m 的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为 4m 的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平
方向夹角为 α，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动到 Q 点，OQ 两点的连线水平， OQ=d，且小球在 P、Q 两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为 g，sinα=0.8，csα=0.6。则
下列说法不正确的是
弹簧的劲度系数为 3mg
8 gd
3
2d
小球位于 Q 点时的速度大小为
物体乙重力的瞬时功率一直增大 D．小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小
二．本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
用轻质弹簧连接的质量均为m 的A、B 两物体，静止放置在光滑的水平地面上，弹簧处于原长， A 的左端靠在竖直墙壁，现让B 突然获得一个水平向左的速度v0 ，规定水平向左为正方向，下列说法正确的是
A．A 未离开墙壁，从弹簧开始压缩到压缩量最大时，墙壁对A 的冲量为mv0
B． A 未离开墙壁，弹簧从压缩量最大到恢复到原长的过程中，系统的动量守恒
C．从B 获得速度到A 刚要离开墙壁的过程中，系统的机械能守恒
D．从 B 获得速度到 A 刚要离开墙壁，弹簧对 B 的冲量为2mv0
我国发射了世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达（SAR）卫星。该卫星可用于监测城市建设、交通运输、海洋环境等人工活动。地球同步卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道同步轨道卫星，关于地球同步卫星说法正确的是
静止轨道卫星可能在北京正上方 B．同步卫星环绕地球运动的速度可能大于 7.9Km/s
任何一颗静止轨道卫星和倾斜轨道同步卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
倾斜轨道同步卫星一天 2 次经过赤道同一位置的正上方
如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为 m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小
车的 v-t 图像如图甲所示，t 时刻小车的速度达到最大速度的 3 倍，小车速度由 v 增加到最大值的过程
040
中，小车的牵引力 F 与速度 v 的关系图像如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是
A．小车的额定功率为 3F0v0
B．小车的最大速度为 4v0 C．小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为 2F0
m
4mv
2
D．0~t0 时间内，小车运动的位移大小为s  4v0t0  0
F 0
T
如图甲所示，两个完全相同的物块 A、B（的可视为质点）放在水平圆盘上，它们在同一直径上分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为 1kg，与圆心的距离分别为 RA 和 RB ，其中 RA  RB 且 RA  1m 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳水平伸直，当圆盘以不同角速度ω绕轴 OO 匀速转动时，轻绳中的弹力 F 与ω2 的变化关系如图乙所示，重力加速度 g  10m / s2 。下列说法正
确的是
物块与圆盘间的动摩擦因数μ 0.2
物块 B 与圆心的距离 RB=2m
当角速度为1rad / s 时，圆盘对物块 A 的静摩擦力指向圆心 D．当角速度为 2rad / s 时，物块 A 恰好相对圆盘发生滑动
第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分）
三．本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分。
13．（6 分）如图用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 m1 多次从斜轨上 S 位置静止
释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程OP 。然后把被碰小球m2 静止于轨道的水平部分，再将入射小球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球m2 相撞，并多次
重复（假设两小球可视为质点）。下列中必要的步骤是（填选项的符号）
用天平测量两个小球的质量 m1 、m2
测量小球 m1 开始释放高度h
测量抛出点距地面的高度 H
测量平抛射程 OM，ON
若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用 m1 、m2 、OP、OM、ON 表示）；
若两球发生弹性碰撞，则 OM、ON、OP 之间一定满足的关系是（填选项前的符号）。
OP  OM  ON
2OP  ON  OM
OP  ON  2OM
14．（10 分）某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下：
①实验前先调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度 d；
②将滑块置于气垫导轨最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离 L；
③接通气泵，将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间 t；
④用天平测出滑块和遮光条的总质量 M，砂和砂桶的总质量 m；
⑤仅改变光电门的位置，重复步骤②③，测得多组 L 和 t 的数据。
本实验（选填“需要”或“不需要”）满足M  m 的条件。
遮光条通过光电门时的速度大小为。（用题中所给物理量的字母表示）
当地的重力加速度为 g，遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为；系统的重力势能减少量为。（用题中所给物理量的字母表示）
作出 L  1 图像，如图乙所示，根据机械能守恒定律，图线斜率 k 的理论值为（用题中所给
t 2
物理量的字母表示）。
四．本题共 3 小题，共 36 分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15．（8 分）我国自主研发的北斗系统，是由 GEO 卫星、IGSO 卫星和 MEO 卫星三种轨道卫星组成的混合导航系统。其中 MEO 卫星环绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，已知其轨道离地面高度为 h，绕地球运行周期为 T，地球半径为 R，引力常量为 G。求：
地球的密度；
地球两极的重力加速度大小。
16、（12 分）如图，在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道，轨道半径 R  1m ，BC 为轨道的竖直直径，A 与圆心 O 的连线与竖直方向成 53°。现有一质量 m  1kg 的小球（可视为质点）从点 P 以
初速度 v0  3.6m/s 水平抛出，小球恰好能从 A 点无碰撞的飞入圆弧轨道。不计一切阻力，重力加速度
g 取10m/s2 ， sin 53  0.8 ， cs 53  0.6 。求：
小球到达圆轨道 A 点时的速度大小；
运动到最低点 B 时对轨道的压力大小；
小球能否通过竖直轨道的最高点 C？请说明理由。
17．（16 分）如图所示，一右端固定有竖直挡板的质量为 M＝2kg 的木板静置于光滑的水平面上，另一质量 m＝1kg 的物块（可视为质点）以 v＝6m/s 的水平速度从木板最左端冲上木板，经过 1s 时间与右端挡板发生弹性碰撞。已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ 0.2 ，最大静摩擦力可视为等于滑动
摩擦力，求：（ g  10 m / s2 ）
物块与木板相碰前各自的加速度大小；
木板的长度 L 为多长；
物块与木板碰后瞬间各自的速度大小；
物块在木板上运动的全过程中因摩擦产生的热量 Q。
绵阳外国语学校 2024～2025 学年下期期末模拟教学质量检测
高一年级物理答案
1、C 2、A 3、A 4、A 5、D 6、C 7、B 8、C
9、CD 10、CD 11、BD 12、BD
13、【答案】（1）AD（2） m1OP  m1OM  m2ON
（3）A
14、【答案】(1)不需要 (2) d
t
(3)
m  M  d 2
2t 2
mgL(4)
m  M  d 2
2mg
15．（1）【答案】（1）
3π R  h3 GT 2R3
；（2）
4π2  R  h3 R2T 2
Mm 2π2
【详解】（1）由万有引力提供向心力G mr
r 2 T 
(1 分)

轨道半径r  R  h (1 分)
地球质量
M  ρV  ρ 4πR3
3
3π R  h3
(1 分)
由以上两式解得
ρ(1 分)
GT 2R3
（2）在地球两极
G Mm  mg R20
Mm
(2 分)
 2π2
由万有引力提供向心力
G r 2
 m  T
 r (1 分)
解得 g0 
4π2  R  h3 R2T 2

(1 分)
16、【答案】（1） 6m / s ；（2） 54N ；（3）见解析
【详解】（1）小球恰好能从 A 点无碰撞的飞入圆弧轨道，则有: cs 53  v0
vA
(1 分)
解得小球到达圆轨道 A 点时的速度大小为: vA 
v0
cs 53
 6m / s
(2 分)
小球从 A 点到 B 点过程，根据动能定理可得
mgR(1 cs 53)  1 mv2  1 mv2
(2 分)
解得vB  2 11m / s
2B2A
v2
在 B 点，根据牛顿第二定律可得 N  mg  m B
R
(2 分)
解得 N  54N
根据牛顿第三定律可知，运动到最低点 B 时对轨道的压力大小为54N 。 (1 分)
v2
当小球刚好经过竖直轨道的最高点 C，由重力提供向心力得: mg  m min
R
gR
解得vmin 
10m / s
(1 分)
设小球可以通过竖直轨道的最高点 C，从 B 点到 C 点过程，根据动能定理可得
mg  2R  1 mv2  1 mv2
(1 分)
2C2B
解得vC  2m / s
由于vC  2m / s  vmin 
10m / s , 则小球不能通过竖直轨道的最高点 C。 (2 分)
17、【答案】（1） 2m/s2 ，方向水平向左， 1m/s2 ，方向水平向右；（2） L  4.5m ；（3） 0 ， 3m/s ；
Q  12J
【详解】（1）设物块的加速度大小为 a1 ，根据牛顿第二定律
1
解得 a  2m/s2 方向水平向左。
μmg  ma1
(1 分)
设木板的加速度大小为a2 ，根据牛顿第二定律
μmg  Ma2 (1 分)
2
解得 a  1m/s2
方向水平向右；
经过 1s 时间物块的位移为 x  vt  1 a t 2  5m
(1 分)
12 1
木板的位移为x  1 a t 2  0.5m (1 分)
22 2
木板的长度 L 为
L  x1  x2  4.5m
(1 分)
设物块与木板碰撞前的速度大小分别为v1 、v2 ，则
v1  v  a1t  4m/s
(1 分)
v2  1m/s (1 分)
设物块与木板碰撞后的速度大小分别为v3 、v4 ，物块与木板发生弹性碰撞，根据动能守恒
根据动能守恒
mv1  Mv2  mv3  Mv4
(1 分)
1 mv2  1 Mv2  1 mv2  1 Mv2 (1 分)
212
22324
解得v3  0
(1 分)
v4  3m/s (1 分)
假设物块与木板碰撞后两者可以共速，根据动量守恒
mv3  Mv4 （m  M）v共
(1 分)
解得v共  2m/s
物块与木板碰撞后到两者共速，根据能量守恒
1 mv2  1 Mv2  1 M  m）v2
 μmgx (1 分)
（
23242共
解得
x  1.5m  L  4.5m (1 分)
所以，假设成立。物块在木板上运动的全过程中，根据能量守恒
1 mv2  1 M  m）v2
 Q (1 分)
2
2（共
解得
Q  12J (1 分)