【物理】河北省雄安新区2024-2025学年高一下学期6月期末试题（解析版）

这是一份【物理】河北省雄安新区2024-2025学年高一下学期6月期末试题（解析版），共16页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名，班级和考号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮旅干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，将客案写在答题卡上，写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 某实验小组做“蜡块的运动”实验时，在水平方向对竖直玻璃管施加恒定的外力，使用频闪照相的方法确定蜡块在不同时刻的位置，得到了如图所示的频闪照片。以蜡块开始运动的位置为原点O，分别以水平向右和竖直向上为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系。已知蜡块在竖直方向上升的速度大致不变，关于蜡块在平面内的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 蜡块在运动过程中的速度大小保持不变
B. 蜡块在照片中任意相邻两点间的速度变化量不相等
C. 蜡块做的是变加速曲线运动
D. 蜡块做的是匀变速曲线运动
【答案】D
【解析】ACD．蜡块做的是匀变速曲线运动，加速度不变，速度大小不断在增大，故AC错误，D正确；
B．由于加速度恒定，则蜡块在照片中任意相邻两点间的速度变化量相等，故B错误。
故选D。
2. 2025年4月 30日，神舟十九号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，体现了我国在载人航天领域的强大实力。若已知神舟十九号飞船与空间站分离前，在太空中距离地球表面约400km，围绕地球做匀速圆周运动，地球半径为6 400 km，π=3.14，地球表面的重力加速度为 9.8m/s²，忽略地球自转，则下列说法正确的是（ ）
A. 由题干所给条件可以求出地球的质量
B. 由题干所给条件可以求出地球的平均密度
C. 神舟十九号飞船与空间站在轨运行过程中，由于存在稀薄的大气阻力，若不补充动力，轨道高度将越来越低，速度越来越小
D. 神舟十九号飞船返回舱在返回过程中，由于空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A．地球表面有
解得重力加速度公式为
需已知引力常量才能计算地球质量，故无法求出地球质量，故A错误；
B．地球平均密度公式为
同样需已知才能计算密度，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
稀薄大气阻力使轨道高度降低，速度随轨道半径减小而增大，因此速度会变大而非减小，故C错误；
D．返回舱与空气摩擦时，机械能通过克服阻力做功转化为内能，故D正确。
故选D。
3. 汽车转弯时的速度过大会造成交通事故，因此，为了确保行车安全，驾驶员在转弯时应根据道路情况和车辆状态合理控制车速，确保平稳过弯。如图所示，若一辆质量为2 000 kg(包括人和物品)的汽车，水平路面对汽车轮胎的最大静摩擦力为1.6×10⁴ N,当汽车经过半径为50 m的水平弯道时，下列说法正确的是（ ）
A. 转弯过程中，汽车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力以及向心力的作用
B. 若车速为25 m/s，则汽车可安全行驶
C. 若将弯道修成外高内低，可适当提高弯道处的限速
D. 若将弯道修成外高内低，汽车以某一速度通过弯道时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，若提高车速，汽车一定会发生侧滑
【答案】C
【解析】A．转弯过程中，汽车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用，向心力不是一个真实的力的作用，故A错误；
B．若车速为25 m/s，则
汽车会发生侧翻，故B错误；
C．若将弯道修成外高内低，则汽车所受支持力的水平分量可以补充一部分所需的向心力则可适当提高弯道处的限速，故C正确；
D．若将弯道修成外高内低，汽车以某一速度通过弯道时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，若提高车速，汽车可能会受指向内侧的静摩擦力，补足所需向心力，此时不会发生侧滑，当速度进一步提高，最大静摩擦力也不能补足所需向心力时，则会发生侧滑，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，在水平面上固定一高为h、倾角为的光滑斜面，在斜面顶端由静止释放一质量为m，可视为质点的滑块。已知重力加速度为，忽略空气阻力，则滑块到达斜面底端时重力的瞬时功率P及下滑过程中重力的冲量Ⅰ的大小分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】B
【解析】滑块下滑中，只有重力做功，由动能定理
解得滑块到达斜面底端时的速度大小为
则此时重力的瞬时功率
下滑过程中物块所受合力
解得下滑过程中的加速度为
根据
解得下滑过程中所用时间
所以重力的冲量，B正确。
故选B。
5. 某宇航员到一未知星球进行科学考察，在该星球两极处测量一质量为m 的物体，其重力为F₁，在赤道处测量同一物体的重力为F₂。已知该星球的自转周期为T，该星球的半径为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在两极处，重力等于万有引力，有
在赤道处，物体随星球自转做圆周运动，有
其中角速度，代入得
联立解得，星球半径。
故选A。
6. 如图所示，石家庄市植物园的湖面上有一王莲叶片，形如圆盘浮在水面，直径为d。一次大雨，雨滴以速度 v竖直落在叶片上，反弹后的速度竖直向上，大小为原来的一半。设雨滴均匀分布，空中雨水的平均密度为ρ；叶片可视为水平面，忽略雨滴多次溅落的影响，则雨滴在叶片上被反弹的过程中受到的平均作用力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】时间内，打在叶片上的雨滴质量为
以竖直向上为正方向，由动量定理，有
联立解得，平均作用力。
故选B。
7. 如图所示，竖直固定放置一个半径为r的光滑圆环，两个可以沿圆环自由滑动且可视为质点的小球A、B套在圆环上，两小球之间用一个长度为 的轻杆相连，初始时，小球B在圆环最低点。已知小球A的质量为2m，小球B的质量为m，重力加速度为，忽略空气阻力。关于轻杆处于水平位置时两小球速度、与小球A 滑到圆环最低点时两小球速度，的大小关系，下列选项正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】杆的两端连着两个小球，小球沿杆方向的速度相等，当杆处于水平位置时
解得此时
当小球A滑到圆环最低点时，两小球沿杆方向的速度仍然相同则
对于两个小球和杆所组成的系统而言，在运动过程中，对系统只有重力做功，即系统机械能守恒，设圆环最低点为重力的零势能点，则有
三式联立，解得，A正确。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一辆质量为m(包括人和物品)的赛车在平直的公路上由静止启动，启动过程中赛车的输出功率与速度的关系图像如图所示，运动过程中赛车受到的阻力大小恒为 F阻速度达到v0后，功率恒为4F阻v0，下列说法正确的是（ ）
A. 赛车的最大速度为2v₀
B. 赛车的最大速度为 4v0
C. 赛车做匀加速直线运动的时间为
D. 赛车做匀加速直线运动的时间为
【答案】BC
【解析】AB．赛车的额定功率为
赛车的最大速度为
A错误，B正确；
CD．赛车的牵引力为
赛车做匀加速直线运动的加速度为
赛车做匀加速直线运动的时间为
C正确，D错误
故选BC。
9. 如图甲所示，圆形轨道固定在竖直平面内，内轨道光滑，有一可视为质点的小球沿光滑内轨道做圆周运动，在轨道最高点装有速率传感器和压力传感器(图中未画出)，可测出小球经过最高点时的速率v和压力大小F。用同一小球以不同速率多次重复实验，得到F 与 的关系图像如图乙所示。已知图像与横轴交点的坐标为(a，0)，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球做圆周运动的半径为
B. 若小球能做完整的圆周运动，小球在最高点的速率最小值为
C. 若小球能做完整的圆周运动，小球在最高点的速率最小值为
D. 若图乙中图像的斜率为k，则小球质量为
【答案】ABD
【解析】ABC．当时，小球经过最高点的速率具有最小值，由图乙可知，
解得小球在最高点的速率最小值为
此时重力刚好提供所需的向心力，则有
联立解得小球做圆周运动的半径为，故AB正确，C错误；
D．小球经过最高点时，根据牛顿第二定律可得
可得
若图乙中图像的斜率为k，则有
可得小球质量为，故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，一斜面体固定在水平面上，斜面光滑且为矩形，倾角为θ，斜面的左上方顶点 P 与右下方顶点Q之间固定一与斜面垂直的挡板，挡板与斜面底边的夹角也为θ，一可视为质点的小物块由 P 点以平行于斜面底边的初速度水平射出，落在挡板上不再反弹。已知重力加速度为g，小物块在运动过程中始终在斜面上滑动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小物块由P点抛出到落在挡板上所用时间为
B. 小物块由P点抛出到落在挡板上所用时间为
C. 若初速度变为，小物块由P点抛出到落在挡板上的位移大小变为原来的2倍
D. 若初速度变为，小物块由P点抛出到落在挡板上的位移大小变为原来的4倍
【答案】BD
【解析】AB．小球加速度方向平行斜面向下，大小为
小球在斜面上做类平抛运动，从P点抛出到落在挡板上有
解得，故A错误，B正确；
CD．根据
若初速度变为，则小物块由P点抛出到落在挡板上的时间变为原来的2倍；根据
可知沿初速度方向的位移变为原来的4倍，根据
可知物块由P点抛出到落在挡板上的位移大小变为原来的4倍，故C错误，D正确。
故选BD
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某中学的实验小组采用如图所示的装置来探究平抛运动的特点。
（1）实验过程中下列操作正确的是 。(填选项标号)
A. 先观察重垂线是否与背板所在平面平行，如果不平行，调节底座调平螺栓将背板所在平面调成竖直平面
B. 斜槽M必须光滑，斜槽 M末端必须调成水平
C. 每次必须等间距的上下调节挡板 N
D. 小球每次释放的位置必须是斜槽M上的同一位置
（2）该小组在处理实验数据时以斜槽末端为坐标原点O，分别以水平向右和竖直向下为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系，则初速度的计算结果比真实值_________。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
（3）坐标原点的位置选取正确后，按照(2)小题描述建立坐标系，用描迹法描出小球的运动轨迹，测出小球运动轨迹上某点的坐标(，)，则小球初速度为______________。(用、、g表示)
【答案】（1）AD （2）偏大 （3）
【解析】
【小问1解析】
A．平抛运动竖直方向做自由落体运动，实验时先观察重垂线是否与背板所在平面平行，如果不平行，调节底座调平螺栓将背板所在平面调成竖直平面，故A正确；
B．斜槽M光滑与否对实验结果无影响，斜槽 M末端必须调成水平，以便初速度水平，故B错误；
C．无须等间距的上下调节挡板 N，故C错误；
D．小球每次释放的位置必须是斜槽M上的同一位置，确保小球初速度相等，故D正确；
故选AD。
【小问2解析】
处理实验数据时以小球球心位置为坐标原点O，实验中处理实验数据时以斜槽末端为坐标原点O，可见小球运动的高度变小，根据可知时间变小，根据可见初速度的计算结果比真实值偏大；
【小问3解析】
根据平抛运动规律有，
解得
12. （1）某实验小组设计了验证机械能守恒定律的实验。用不可伸长的轻细绳一端连接小铁球1，另一端固定，悬点处有一个拉力传感器1可测轻细绳的拉力，如图甲所示。初始时，球1在竖直方向上保持静止，拉力传感器1示数为F01 ，然后将球1和轻细绳拉至水平方向且轻细绳伸直后由静止释放，球1到达最低点时，拉力传感器1示数为 F，多测几次求平均值。若满足机械能守恒，则有_________。若忽略空气阻力，则球1的直径d对的计算结果_________(填“有”或“没有”)影响。
（2）另一实验小组受上述启发，设计了一个验证动量守恒定律的实验。取另一根长度相同的轻细绳，一端固定在与球1悬点等高处，悬点处连接相同的拉力传感器2，另一端连接大小相同但质量不同的球2，两球自然静止时恰好接触且无挤压，如图乙所示，此时拉力传感器2示数为F02，将球1拉至偏离竖直位置某一角度，由静止释放，碰前拉力传感器1示数的最大值为F1，碰后两个拉力传感器示数的最大值分别为F1'、F2'，若碰后球1反向运动，则应有F01________F02(填“>”“