【物理】云南省昭通市镇雄县2024-2025学年高一下学期7月期末试题（解析版+学生版）

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物理
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，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、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 一物体在光滑水平面上运动，运动到P点时，对其施加水平恒力F，物体在P点的速度v和恒力F的方向如图所示。物块在P点以后的运动轨迹可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】施加恒力F时，F与v不在一条直线上，物体将做匀变速曲线运动。物体的运动轨迹应处于F和v之间，且偏向恒力F的方向。
故选A。
2. t=0时刻，a、b两物体从同一地点、沿同一方向做直线运动，两物体的位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. t0时刻，a追上b
B. t0时刻，a、b的速度大小相等
C. 0~t0时间内，a、b的位移相同
D. 0~t0时间内，a经过的路程比b的大
【答案】C
【解析】AB．因x-t图像中图线斜率表示速度，则t0之前的一小段时间内以及t0时刻b的速度大于a，可知t0时刻，b追上a，选项AB错误；
CD．0~t0时间内，a、b位移相同，两物体都做单向的直线运动，可知路程相同，选项C正确，选项D错误。
故选C。
3. 滑梯为儿童体育活动器械的一种，常见于儿童游乐场中。如图所示，某次游戏时，儿童从滑梯上滑下，其运动可视为匀速直线运动。不计空气阻力，儿童下滑的过程中（ ）
A. 机械能不变
B. 受到2个力的作用
C. 支持力对儿童做负功
D. 滑梯对儿童的作用力竖直向上
【答案】D
【解析】A．儿童下滑过程中受到摩擦力的作用，机械能减小，选项A错误；
B．儿童做匀速直线运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，选项B错误；
C．支持力与儿童运动的方向垂直，对儿童不做功，选项C错误；
D．儿童做匀速直线运动，所受合外力为零，因此滑梯对儿童的作用力与儿童的重力等大反向，所以滑梯对儿童的作用力竖直向上，选项D正确。
故选D。
4. 一辆汽车在平直路面上从a点由静止开始做匀加速直线运动，依次通过b点和c点，汽车从a点运动到b点、从b点运动到c点的速度增加量之比为1：1，ab之间的距离为L。则bc之间的距离为（ ）
A. 2LB. 3L C. 4LD. 6L
【答案】B
【解析】汽车做匀加速直线运动，速度增量之比为1:1，说明两段运动时间相等（，加速度相同，故相等）。
ab段：初速度0，末速度，位移
bc段：初速度，末速度（速度增量相同），位移
故选B。
5. 一质量为m的物体，在南极测得其重力大小为G1，在赤道测得其重力大小为G2。地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球半径为R，引力常量为G，则地球自转的角速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在南极，物体所受重力等于万有引力，即
在赤道，物体重力为万有引力与向心力的差值，即
联立两式可得
解得地球自转角速度
故选B。
6. “转碟”是传统的杂技项目。如图所示，质量分别为和的物块、放在碟子上，杂技演员用杆顶住碟子中心O、使、随碟子一起在水平面内绕O点从静止开始缓慢加速转动。已知、均可视为质点，到O点的距离均为，与碟子之间的动摩擦因数均为，物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，用表示碟子转动的角速度，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 比a先开始滑动
B. b的向心加速度比a的大
C. 是a开始滑动临界角速度
D. 在a滑动前，摩擦力对a始终不做功
【答案】C
【解析】AC．根据牛顿第二定律有
可知物块a和b开始滑动的临界角速度相同，均为
即、同时滑动，故A错误，C正确；
B．物块a和b的向心加速度均为，故B错误；
D．在a滑动前，其线速度逐渐增大，根据动能定理可知，摩擦力对a做正功，故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示，一质量为2kg的物块（可视为质点）从A位置以一定的初速度沿斜面向上运动，斜面与水平面之间的夹角为37°，斜面足够长。以A位置所在水平面为重力势能的零势能面，物块从A位置滑至最高点的过程中，物块的重力势能和动能随位移的变化情况如图乙中直线Ⅰ、Ⅱ所示。取重力加速度，。 下列说法正确的是（ ）
A. 物块上升的最大高度为5m
B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 物块沿斜面向上运动的加速度大小为2m/s2
D. 物块沿斜面向上运动到最高点的过程中损失的机械能为100J
【答案】B
【解析】A．设物块上升的最大高度为h，由图乙可知mgh=60J
解得h=3m，选项A错误；
B．物块从A位置滑上斜面到滑至最高点的过程中，对物块由动能定理可得
解得动摩擦因数μ=0.5，选项B正确；
C．物块沿斜面向上运动的过程中，根据牛顿第二定律可得
解得，选项C错误；
D．物块沿斜面向上运动到最高点的过程中损失的机械能为100J-60J=40 J，选项D错误。
故选B。
8. 在水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球，小球可视为质点，轻绳与天花板之间的夹角为α。剪断其中一根轻绳的瞬间，另一根轻绳上的拉力大小不变，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】剪断轻绳前，小球处于平衡状态，由共点力平衡条件可得
剪断其中一根轻绳的瞬间T=mgsinα
联立求解得
故选C。
9. 体育课上，某同学将铅球斜向上推出，不计空气阻力。铅球在空中运动的过程中（ ）
A. 在最高点时，速度和加速度均不为零
B. 在最高点时，速度为零，加速度不为零
C. 相等时间内，速度的变化量相同
D. 相等时间内，速度的变化量逐渐增大
【答案】AC
【解析】AB．铅球在最高点时，速度沿水平方向不为零，加速度为重力加速度，故A正确，B错误；
CD．铅球在空中运动过程中，加速度始终为重力加速度g，由加速度定义式可知：相等时间内，速度的变化量相同，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员a沿水平地面匀速向左运动拉绳，表演者b在空中竖直向上运动，绳与水平方向之间的夹角用θ表示。下列说法正确的是（ ）
A. b处于失重状态
B. b处于超重状态
C. 当θ=60°时，a与b的速度大小之比为2:1
D. 当θ=60°时，a与b的速度大小之比为
【答案】BC
【解析】AB．根据绳牵连速度的分解有
a匀速向左运动过程中θ变小，则vb增大，可知b向上做加速运动，加速度方向向上，则b处于超重状态，故A错误， B正确；
CD．当时，结合上述有
解得，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 随着科技日新月异的发展，新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。某品牌最新型号的新能源电动车质量为m。某次对其测试时，电动车沿水平路面从静止开始做匀加速直线运动，t1时刻发动机达到额定功率，然后继续加速运动，达到最大速度v2后做匀速直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。若行驶过程中其受到的阻力恒定。下列说法正确的是（ ）
A. 电动车受到的阻力大小为
B. 电动车的额定功率为
C. t1~t2时间内，电动车的输出功率逐渐减小
D. t1~t2时间内，电动车动力对其做的功为
【答案】AD
【解析】AB．0~t1时间内电动车做匀加速直线运动，可得，
t1时刻，电动车功率达到额定功率，则有，
解得，，故A正确，B错误；
C．t1~t2时间内，电动车的输出功率为额定功率保持不变，故C错误；
D． t1~t2时间内，电动车动力对其做功为，故D正确。
故选AD。
12. 如图甲所示，质量为1kg的木板置于水平地面上，木板最左端放有质量为3kg可视为质点的物块。t=0时刻，对物块施加水平向右的恒力F；t=1.0s时刻，撤去F。物块、木板运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 恒力F的大小为12 N
B. t=1.875s时，木板停止运动
C. 物块不会从木板上滑下
D. t=1.25s后，物块与木板之间没有摩擦力的作用
【答案】BC
【解析】A．设物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2。由题图乙可知t=1.0s时，物块的速度大小为
时，物块和木板共速，速度大小为。
在1.0~1.25 s时间内，对物块由运动学公式和牛顿第二定律可得，
解得，
在0~1.0s时间内，由题图乙可知物块、木板的加速度 大小分别为，
分别对物块、木板由牛顿第二定律可得，
解得F=15N，，故A错误；
BC．t=1.25s后，物块和木板 一起向右做匀减速直线运动，因此物块不会从木板上滑落，对二者由牛顿第二定律可得
解得
设t0时刻木板停止运动，则有
解得，故BC正确；
D．t=1.25s后，物块做匀减速直线运动，木板对物块有水平向左的摩擦力，故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
13. 用如图甲所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，原理示意图如图乙所 示，塔轮①②③④⑤⑥的半径分别为3r、4r、5r、3r、2r、r。
（1）探究向心力大小与半径的关系时，应该先把皮带套在左塔轮___________和右塔轮___________（均选填“①”“②”“③”“④”“⑤”“⑥”），再把两个质量相等的小球分别放在B位置和C位置，然后进行实验。
（2）将两个质量相等的小球分别放在A位置和C位置（它们到各自转轴的距离相等），若左右两边标尺上露出的红白相间条纹数之比为1：4，则皮带套在左塔轮___________和右塔轮___________。 （均选填“①”“②”“③”“④”“⑤”“⑥”）
【答案】（1）① ④ （2） ② ⑤
【解析】
【小问1解析】
探究向心力大小与半径的关系时，应使两球质量相等，做圆周运动的半径相等；则应该先把皮带套在左塔轮①和右塔轮④，再把两个质量相等的小球分别放在B位置和C位置，然后进行实验。
【小问2解析】
将两个质量相等的小球分别放在A位置和C位置（它们到各自转轴的距离相等），若左右两边标尺上露出的红白相间条纹数之比为，可知向心力之比为，根据可知，左右两边的角速度之比为，根据可知，左右塔轮的半径之比为，则皮带套在左塔轮②和右塔轮⑤。
14. 实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度g取9.8m/s2，据此回答下列问题：
（1）对于本实验，下列操作中对减小实验误差有利的是___________。
A. 释放重物前，使重物远离打点计时器
B. 用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物
C. 将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上
（2）实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6，测出点3、4、5到起始点0的距离，如图乙所示。已知重物的质量为m=0.5kg。从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量△Ep =______J，动 能增加量△Ek =______J，在误差范围内，若△Ep等于△Ek则可验证重物下降过程中机械能守恒。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，作出 v2-h 图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为___________（用g表示），也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
（4）实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的 v2-h图像如图丙所示，对比图像分析可知选重物___________（选填“P”或“Q”）进行实验误差更小。
【答案】（1）C （2） 1.98 1.82 （3）2g （4）P
【解析】
【小问1解析】
A．释放重物前，应使重物靠近打点计时器，故A错误；
B．应在打点计时器上方用手拉住纸带而不是用手托住重物，故B错误；
C．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，有利于减小摩擦，故C正确。
故选C。
【小问2解析】
从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量为：
根据匀变速直线运动的规律可得，打点计时器打点4时的速度大小为
所以重物动能的增加量为
【小问3解析】
若重物下落过程中机械能守恒，则有
化简整理可得
因此作出 图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为2g，也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
小问4解析】
设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得：
化简整理可得
因此图像的斜率表示，由于重物P、Q质量相同，结合题目图丙可知重物Q所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。
15. 如图甲所示、跳台滑雪是一项勇敢者的滑雪运动，图乙是其部分赛道及运动情况简化示意 图。运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台A点沿水平方向飞出，在斜坡上B点着陆。测得AB间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，运动员（包括装备）质量为60 kg，且可视为质点、不计空气阻力、取重力加速度。求：
（1）运动员从A点飞出时的速度大小：
（2）运动员落到B点前瞬间，重力的功率。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
运动员从A点运动到B点的过程中，做平抛运动，则有，
联立解得，
【小问2解析】
运动员落到B点前瞬间，沿竖直方向的分速度大小为
落到B点前瞬间，重力的功率为
解得
16. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李，示意图如图甲所示，传送带以恒定速率运行，转轴A、B之间的间距L=3.56m。工作人员将小包裹（可视为质点）静止放到A点，包裹的加速度a随位移x变化的图像如图乙所示。`取重力加速度。 求：
（1）包裹与传送带之间的动摩擦因数；
（2）包裹从A点运动到B点的时间。
【答案】（1）0.5 （2）
【解析】
【小问1解析】
对包裹受力分析，由牛顿第二定律可得，
由题图乙可得，
联立解得μ=0.5
【小问2解析】
设包裹经时间t1运动到x=0.8m处，此时速度大小为v，由匀变速直线运动的规律得，
此后包裹做加速度大小为的匀加速直线运动继续运动到B点，可得
包裹从A点运动到B点的时间为
17. 如图所示，在竖直平面内，一半径为R=0.8m的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PQ在A点相切，AB为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC与AB之间的夹角为，水平轨道右端固定有轻质弹簧，弹簧左端与A点之间的距离d=2.5m。一质量为m=2kg可视为质点的物块静止在水平轨道上，某时刻在水平恒力F的作用下由静止开始向右运动，依次经过A、B、C点，经过C点时对轨道的压力恰好为零，且所受合力方向指向圆心。从C点回到A点后继续向右运动压缩弹簧，被反弹向左运动再次经过圆轨道时恰好不会脱离轨道。物块在整个运动过程中始终受到恒力F的作用，弹簧形变始终在弹性限度内，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为。取重力加速度，，。 求：
（1）恒力F的大小；
（2）物块第一次经过A点时对轨道压力的大小；
（3）弹簧的最大压缩量。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由于物块经过C点所受合力的方向指向圆心且对轨道的压力恰好为零，可得
解得
【小问2解析】
物块在C点受到的合力大小为
在C点，对物块由牛顿第二定律得
物块从C点运动到A点的过程中，由动能定理得
在A点，沿竖直方向对物块由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知物块对轨道压力大小为135 N。
【小问3解析】
设弹簧最大压缩量为，物块从A点运动到最右端的过程中，由动能定理得

物块被反弹向左运动再次经过圆轨道时恰好不会脱离轨道，物块从最右端向左运动到速度为零的过程中，由动能定理得
联立解得