河南省南阳市六校2024-2025学年高一（下）期末物理试卷

这是一份河南省南阳市六校2024-2025学年高一（下）期末物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.一小球在光滑水平面上做匀速直线运动，现对其施加一水平方向的恒力，小球做曲线运动。在小球做曲线运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 该恒力可能与小球的速度方向共线
B. 小球的速度方向可能不变
C. 小球单位时间内速度的变化量总是不变
D. 小球的速度方向可能总是与该恒力的方向垂直
2.如图所示为某汽车AFS前大灯转向系统，能有效提高夜间弯道可视距离，保障行车安全，被誉为“会转弯的前大灯”。假设汽车以54km/h的速度匀速行驶到该处发现转弯前方有落石，立即减速，汽车恰好安全停在落石前。汽车从减速到停下的行驶轨迹可视为半圆，汽车在该处的转弯半径为R=5m，速率可认为随时间均匀减小，则汽车从发现落石到停下的时间约为( )
A. 1sB. 2sC. 3sD. 4s
3.由两黑洞组成的双星系统的运动可简化为如图所示，假设两黑洞的质量之比为m1:m2=2:1，则两黑洞的动量大小之比为( )
A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 4:1
4.如图所示，某人欲乘坐快艇横跨一条河流，已知河水流速为v=2m/s，河中央有一圆形流涡，出发点与流涡的两条切线与河岸的夹角分别为53∘、37∘，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。若船头指向始终垂直河岸，则以下列船速v0行驶会掉入流涡的是( )
A. 1 m/sB. 2m/sC. 3 m/sD. 4 m/s
5.如图所示，两个质量均为m、可视为质点的物块A、B放在粗糙的水平转盘上，两物块之间用不可伸长的细线相连，细线过盘心，A距离盘心较近。现让圆盘从静止开始绕过盘心的竖直轴转动，缓慢增大角速度直到两物块开始滑动。已知两物块与转盘之间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 物块A先达到最大静摩擦力
B. 物块A所受的摩擦力一直指向圆心
C. 若绳突然断了，可能A相对圆盘滑动，B相对圆盘静止
D. 物块B所受摩擦力先增大后不变
6.北京时间2025年5月29日，在我国西昌卫星发射中心，“长征三号乙Y110”运载火箭成功将行星探测工程“天问二号”探测器发射升空。假设卫星绕某行星运行的速率的平方与其轨道半径倒数的图像如图所示，该图像的斜率为k，行星的半径为R，则可计算该行星的密度正比于( )
A. kR3B. kR3C. k2R3D. (kR)3
7.高压水枪在生活中的应用越来越广泛，高速水流射到物体上会产生强大的作用力，可以达到非常好的清洗效果。已知水枪出水口的直径为d，水流的流量为Q(单位时间水流的体积)，水的密度为ρ，水流水平射出，忽略水流竖直方向的运动且水射到物体上后速度可认为变为零，则水流对物体的平均作用力为( )
A. ρQπd2B. 2ρQπd2C. ρQ22πd2D. 4ρQ2πd2
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.某驾驶员驾驶汽车以恒定的功率在平直路段进行汽车性能测试，汽车从静止开始运动，通过传感器可获得车速v和加速度a的数据，当车速v=15m/s时，加速度a=2m/s2;当车速v=30m/s时，加速度为0。已知汽车的质量m=1×103kg，汽车行驶时阻力大小恒定不变，下列说法正确的是( )
A. 汽车行驶时的功率为60kWB. 汽车行驶时的功率为30kW
C. 汽车所受阻力大小为2×103ND. 汽车所受阻力大小为1×103N
9.倾角为30∘的斜面固定在水平地面上，在斜面顶端A处将一可视为质点的小球以与斜面成60∘方向斜向上抛出，初速度大小为v0=10m/s，一段时间后小球落到斜面上的D点。小球途经B、C两点，B为离地面的最高点，C为离斜面的最远点，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球从A点运动到B点的时间为0.5sB. C点离斜面的距离为5 3m
C. 小球从A点运动到D点的时间为1sD. A、D两点间的距离为20m
10.如图1所示，倾角为θ=37∘的传送带顺时针匀速转动，传送带的速度v=4m/s，一可视为质点的物块从传送带底端以一定的速度冲上传送带，物块恰好能到达传送带顶端，其运动的v-t图像如图2所示。已知物块的质量为m=1kg，与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，下列说法正确的是( )
A. t1=0.6s，t2=2s
B. 传送带从底端到顶端的长度为8.2m
C. 整个过程摩擦力对物块的冲量大小为10.4N⋅s
D. 整个过程摩擦力对物块的冲量大小为5.6N⋅s
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.某同学探究平抛运动的规律，设计了如图1所示的装置，操作如下：
①在小球抛出点的正前方L1处竖直固定一个刻度尺，刻度尺零刻度线与小球抛出点在同一高度;
②小球水平抛出后，打在刻度尺上的刻度记为h1;
③水平向右移动刻度尺，测出小球抛出点与刻度尺的水平距离为L2，以相同的初速度继续抛出小球，打在刻度尺上的刻度为h2。
回答下列问题：
(1)若满足L1L2= (用h1，h2表示)，可证明小球水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
(2)如图2所示，若在距离刻度尺L处放置一点光源，点光源与刻度尺零刻度线在同一高度，将小球紧靠点光源以初速度v0水平抛出，小球水平抛出后在刻度尺上的光影随小球向下运动，通过测量发现小球的光影做匀速直线运动，重力加速度为g，则小球的光影做匀速直线运动的速度大小为 (结果用v0、L、g表示)。
12.某同学用如图1所示的装置做“探究功与动能变化量间的关系”实验，实验步骤如下：
①带滑轮的长木板右端用垫块垫高，小车与重物用跨过定滑轮的细线相连，调节定滑轮使定滑轮左侧细线与长木板平行，反复调整垫块的位置，直到轻推小车后，小车通过两光电门的遮光时间相等，测出此时两光电门间的距离为L;
②撤去小车右侧所连重物和细线，让小车自由下滑，通过两光电门的遮光时间分别为Δt1，Δt2;
③改变光电门1的位置，让小车多次从同一位置自由下滑，测出两光电门间的距离L和对应通过光电门1的遮光时间Δt1，绘制出L-1Δt1图像如图2所示。
已知重力加速度为g，遮光片的宽度为d，回答下列问题：
(1)该实验 (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)小车自由下滑时所受的合力大小为 。
A.小车重力的下滑分力
B.小车所受到的摩擦力
C.重物的重力
(3)若测得重物质量m与小车质量M的关系为M=2m，图像斜率的绝对值为k，满足k= (用d、g表示)，则在误差允许的范围内，可得到合力做的功等于动能的变化量。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.“打水漂”是很多学生喜欢玩的一种游戏，如图所示，将一薄石片从高h=0.8m处以v1=3m/s速度水平抛出，石片与水面接触后，水平分速度方向不变、竖直分速度反向，水平和竖直分速度大小均减半。重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力及石片与水接触的时间，求：
(1)石片从抛出到第一次弹起到达最高点的时间;
(2)石片从第一次弹起到第二次与水面接触的水平射程。
14.如图所示，光滑水平杆右侧连接一倾角为60∘的足够长光滑倾斜杆，穿过杆的两小圆环A、B用一长为3L不可伸长的细线连接，两圆环质量均为m，初始时圆环A在水平杆最右端，细线刚好伸直。现由静止释放圆环A，重力加速度为g，两圆环均可视为质点，当A环沿倾斜杆运动 3L时，求：
(1)B环的速度大小;
(2)A环机械能的减少量。
15.如图所示，光滑水平面上放置A、B两个小物块，右侧放有一带14光滑圆弧轨道的物块C，物块B左端放置一个轻质弹簧(未拴接)。现给A物块一个向右的初速度v0=5m/s，一段时间后开始压缩弹簧，物块B运动到C底端前弹簧已与物块B分离，之后物块B滑上物块C。已知物块A的质量m1=2kg，B的质量为m2=3kg，C的质量为m3=3kg，14光滑圆弧轨道的半径为R=0.2m，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取10m/s2。
(1)求弹簧的最大弹性势能;
(2)物块B能否从物块C上端离开?若不能，求B能到达的最大高度;若能，求B从上端离开C时，C的速度大小;
(3)求物块C最终的速度大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】恒力不可能与小球的速度方向共线，A错误;小球的速度方向时刻在变化，不可能总与该恒力方向垂直，B、D错误;小球的加速度不变，单位时间内速度的变化量不变，C正确。
2.【答案】C
【解析】汽车行驶的路程为s=πR，平均速率为v=15+02m/s=7.5m/s，则汽车刹车时间为t=sv=πRv=π1.5≈2.1s，故答案为B。
3.【答案】A
【解析】设两黑洞运动的半径分别为r1、r2，万有引力提供向心力，Gm1m2L2=m1ω2r1=m2ω2r2，两边消去ω，再由v=ωr，可得m1v1=m2v2，即p1=p2，两者动量大小相等，故A正确。
4.【答案】B
【解析】当合速度方向与河岸夹角为53∘时，v0=vtan53∘，可得v0=2.67m/s;同理当合速度方向与河岸夹角为37∘时，可得v0=1.5m/s，故当船速在1.5m/s∽2.67m/s范围内可能会掉入游涡，故B正确。
5.【答案】D
【解析】转盘从静止转动，初始时由摩擦力提供向心力，由f=mω2r，且rAR=0.2m，故物块B飞出物块C
物块B到达C最高点时，水平方向共速，物块C的速度为v3=2m/s
(3)物块B飞出轨道后，与物块C水平方向共速，B仍能回到轨道，当B滑回轨道最低点时，C达到最大速度动量守恒m2v2'=m2v5+m3v6
机械能守恒，12m2v2'2=12m2v52+12m3v62
解得v6=4m/s