2025年下学期高中物理新生命试卷

2025年下学期高中物理新生命试卷一、选择题（共10小题，每题4分，共40分）1.质点运动学某物体做直线运动，其位移-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.0-2s内物体做匀速直线运动，速度大小为5m/sB.2-4s内物体静止，加速度为0C.4-6s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为10m/s²D.0-6s内物体的平均速度为10m/s解析：位移-时间图像的斜率表示速度。0-2s内图像斜率为5m/s（Δx=10m，Δt=2s），物体做匀速直线运动，A正确；2-4s内位移不变，物体静止，加速度为0，B正确；4-6s内位移从10m减小到0，斜率为-5m/s，物体反向匀速运动，加速度为0，C错误；0-6s内总位移为0，平均速度为0，D错误。答案：AB2.相互作用如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的固定斜面上，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（）A.物块受到的摩擦力大小为μmgcosθB.物块受到的摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡C.若增大斜面倾角θ，物块可能沿斜面下滑D.若在物块上施加竖直向下的压力F，物块仍静止时摩擦力增大解析：物块静止时，静摩擦力f=mgsinθ，A错误；静摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，B正确；增大θ时，mgsinθ可能大于μmgcosθ，物块下滑，C正确；施加竖直向下的压力F后，摩擦力f=(mg+F)sinθ，摩擦力增大，D正确。答案：BCD3.牛顿运动定律质量为2kg的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，其加速度a与拉力F的关系如图所示（g=10m/s²），则物体与水平面间的动摩擦因数为（）A.0.1B.0.2C.0.3D.0.4解析：根据牛顿第二定律F-μmg=ma，整理得a=F/m-μg。图像中纵轴截距为-μg=-2m/s²，解得μ=0.2，B正确。答案：B4.曲线运动将小球以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力，经过时间t，下列物理量与初速度v₀无关的是（）A.小球的水平位移B.小球的竖直位移C.小球的瞬时速度大小D.小球的加速度解析：水平位移x=v₀t，与v₀有关，A错误；竖直位移y=½gt²，与v₀无关，B正确；瞬时速度v=√(v₀²+(gt)²)，与v₀有关，C错误；加速度a=g，与v₀无关，D正确。答案：BD5.万有引力定律已知地球半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转，则下列说法正确的是（）A.地球的质量为gR²/GB.地球的第一宇宙速度为√(gR)C.同步卫星的轨道半径为³√(gR²T²/(4π²))（T为地球自转周期）D.若月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T₁，则月球轨道半径为³√(gR²T₁²/(4π²))解析：由mg=GMm/R²得M=gR²/G，A正确；第一宇宙速度v=√(GM/R)=√(gR)，B正确；同步卫星满足GMm/r²=m(2π/T)²r，解得r=³√(GMT²/(4π²))=³√(gR²T²/(4π²))，C正确；月球轨道半径计算需用地球质量M=gR²/G，代入开普勒第三定律得r=³√(GMT₁²/(4π²))=³√(gR²T₁²/(4π²))，D正确。答案：ABCD6.机械能守恒如图所示，小球从光滑圆弧轨道顶端由静止释放，运动到最低点时与静止在光滑水平面上的物块发生弹性碰撞，碰撞后小球反弹，物块向右运动。已知小球质量为m，物块质量为M，圆弧轨道半径为R，则下列说法正确的是（）A.小球运动到最低点时的速度为√(2gR)B.碰撞后物块的速度为2m√(2gR)/(m+M)C.若m=M，碰撞后小球静止，物块获得最大速度D.碰撞过程中小球与物块组成的系统机械能守恒解析：小球下滑过程机械能守恒，mgR=½mv₀²，v₀=√(2gR)，A正确；弹性碰撞满足动量守恒和机械能守恒，mv₀=mv₁+Mv₂，½mv₀²=½mv₁²+½Mv₂²，解得v₂=2mv₀/(m+M)=2m√(2gR)/(m+M)，B正确；m=M时，v₁=0，v₂=v₀，物块获得最大速度，C正确；弹性碰撞机械能守恒，D正确。答案：ABCD7.动量守恒定律质量为M的木块静止在光滑水平面上，一质量为m的子弹以速度v₀射入木块并留在其中，下列说法正确的是（）A.子弹与木块组成的系统动量守恒B.子弹克服阻力做的功等于木块获得的动能C.系统损失的机械能为½mv₀²-½(M+m)v²（v为共同速度）D.若子弹射入木块的深度为d，则子弹与木块间的平均阻力为mv₀²/(2d)解析：水平方向无外力，系统动量守恒，A正确；子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少量，大于木块获得的动能，B错误；系统损失的机械能ΔE=½mv₀²-½(M+m)v²，C正确；由能量守恒，fd=ΔE=½mv₀²-½(M+m)(mv₀/(M+m))²=½Mmv₀²/(M+m)，解得f=Mmv₀²/(2d(M+m))，D错误。答案：AC8.机械振动一弹簧振子做简谐运动，其位移x随时间t的变化规律为x=10sin(πt)cm，则下列说法正确的是（）A.振子的振幅为10cm，周期为2sB.t=0.5s时，振子的速度最大，加速度为0C.t=1s时，振子的位移为0，回复力为0D.振子在一个周期内通过的路程为40cm解析：振幅A=10cm，角速度ω=πrad/s，周期T=2π/ω=2s，A正确；t=0.5s时，x=10sin(0.5π)=10cm，振子在最大位移处，速度为0，加速度最大，B错误；t=1s时，x=0，回复力F=-kx=0，C正确；一个周期内路程s=4A=40cm，D正确。答案：ACD9.机械波一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示，已知波速v=2m/s，质点P的平衡位置坐标为x=1m，则下列说法正确的是（）A.该波的波长为4m，频率为0.5HzB.质点P此时的速度方向沿y轴正方向C.经过1s，质点P通过的路程为4cmD.若该波与另一列频率为1Hz的简谐横波相遇，可能发生干涉现象解析：由波形图知波长λ=4m，频率f=v/λ=0.5Hz，A正确；波沿x轴正方向传播，质点P此时向上振动（“上坡下，下坡上”），B正确；周期T=2s，1s内质点P通过的路程s=2A=8cm（假设振幅A=2cm），C错误；干涉条件为频率相同，另一列波频率为1Hz，不满足条件，D错误。答案：AB10.热力学定律关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.物体的内能增加，一定是吸收了热量B.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D.一定质量的理想气体，温度升高，内能一定增加解析：内能增加可能通过做功或吸热，A错误；B为热力学第二定律的开尔文表述，正确；第二类永动机违反热力学第二定律，不违反能量守恒定律，C错误；理想气体内能仅与温度有关，温度升高，内能增加，D正确。答案：BD二、实验题（共2小题，共24分）11.（12分）探究加速度与力、质量的关系某实验小组利用如图所示装置探究加速度a与力F、质量m的关系。（1）实验中需要平衡摩擦力，具体操作是：将长木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂重物的情况下，轻推小车，使小车能沿木板__________运动。（2）实验中认为细线对小车的拉力等于重物的重力mg，需满足的条件是__________。（3）某次实验中，保持小车质量M不变，改变重物质量m，测得多组数据，作出a-F图像，发现图像不过原点，其原因可能是__________。（4）若图像斜率为k，则小车质量M=__________。答案：（1）匀速直线；（2）m<<M；（3）未平衡摩擦力或平衡不足；（4）1/k12.（12分）验证机械能守恒定律用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系重物，另一端穿过打点计时器。（1）实验中不需要测量的物理量是__________（填字母）。A.重物的质量B.重力加速度C.纸带上某两点间的距离D.打点计时器的打点周期（2）实验中，若打点计时器打点的时间间隔为T，选取纸带上连续的三个点A、B、C，测得AB间距离为x₁，BC间距离为x₂，则重物运动到B点时的速度vB=。（3）若重物质量为m，从O点运动到B点，重力势能减少量ΔEp=，动能增加量ΔEk=，若在误差允许范围内ΔEp=ΔEk，则机械能守恒定律得到验证。（4）实验中存在误差的主要原因是。答案：（1）A；（2）(x₁+x₂)/(2T)；（3）mg·OB（OB为O到B的距离）；½m[(x₁+x₂)/(2T)]²；（4）空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦三、计算题（共3小题，共36分）13.（10分）质量为1kg的物体在水平地面上受到与水平方向成37°角的拉力F=10N作用，由静止开始运动，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。求：（1）物体所受的摩擦力大小；（2）物体的加速度大小；（3）物体运动5s内的位移大小。解析：（1）竖直方向：N+Fsin37°=mg，解得N=mg-Fsin37°=10-10×0.6=4N，摩擦力f=μN=0.5×4=2N；（2）水平方向：Fcos37°-f=ma，解得a=(10×0.8-2)/1=6m/s²；（3）位移x=½at²=½×6×5²=75m。答案：（1）2N；（2）6m/s²；（3）75m14.（12分）如图所示，质量为m=0.5kg的小球从半径R=0.4m的光滑半圆轨道顶端A由静止释放，运动到最低点B时与质量为M=1kg的静止物块发生弹性碰撞，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s²。求：（1）小球运动到B点时的速度大小；（2）碰撞后物块的速度大小；（3）物块在水平面上滑行的距离。解析：（1）小球从A到B机械能守恒：mgR=½mv₀²，解得v₀=√(2gR)=√(2×10×0.4)=2√2m/s；（2）弹性碰撞：mv₀=mv₁+Mv₂，½mv₀²=½mv₁²+½Mv₂²，代入m=0.5kg，M=1kg，v₀=2√2m/s，解得v₂=4√2/3m/s；（3）物块滑行过程：-μMgs=0-½Mv₂²，解得s=v₂²/(2μg)=(32/9)/(2×0.2×10)=8/9≈0.89m。答案：（1）2√2m/s；（2）4√2/3m/s；（3）8/9m15.（14分）如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板左端有一质量为m=1kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，现给物块一个水平向右的初速度v₀=6m/s，g=10m/s²。求：（1）物块与木板相对静止时的共同速度；（2）从物块开始运动到相对木板静止的过程中，物块和木板的位移大小；（3）系统产生的热量。解析：（1）系统动量守恒：mv₀=