2024-2025学年天津市四校联考高一（下）期末物理试卷(含详细答案解析)

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年天津市四校联考高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共24分。1.下列说法正确的是(

)A.物体在变力作用下一定做曲线运动

B.在匀速圆周运动中，向心加速度的方向不指向圆心

C.平抛运动的速度变化率不变

D.相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积2.2月28日凌晨，小米SU7Ultra开启预售，迅速引爆市场。图中小米汽车正在水平路面减速向右转弯，假设车速为v，合力为F。下列描述此刻汽车速度和合力方向可能正确的是(

)

A. B. C. D.3.机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则Q、P两点的相关物理量关系正确的是(

)

A.角速度大小之比为1：1 B.线速度大小之比为3：2

C.周期之比为2：3 D.向心加速度之比为2：34.一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上，电梯以0.1g的加速度加速上升h高度，在此过程中(

)A.磅秤的示数等于mg B.人的重力势能增加了1.1mgh

C.人的动能增加了0.1m5.滑雪比赛冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员运动时简化的赛道如图所示，其中MN为助滑区，水平部分NP为起跳台，MN与NP间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下，落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力。M到Q的过程中，运动员的速度大小为v、加速度大小为a，下列v−t图或a−t图正确的是(

)

A. B.

C. D.6.华为Mate60搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片，该手机最大的亮点就是可以连接天通一号01星实现卫星通信。天通一号01星是地球静止卫星，另外已知我国的“天宫”号空间站运行周期约为90分钟，“天宫”号空间站和天通一号01星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是(

)A.天通一号01星运行的周期小于“天宫”号空间站运行的周期

B.天通一号01星运行过程中可以经过天津上空

C.“天宫”号空间站运行的线速度小于地球的第一宇宙速度

D.天通一号01星运行时的机械能一定大于“天宫”号空间站运行时的机械能7.如图所示，下列有关生活中的圆周运动的实例分析说法正确的是(

)

A.图甲中，汽车通过凹形桥的最低点时支持力小于重力

B.图乙中，长为L的细绳与竖直方向夹角为θ，小球做圆锥摆运动的角速度为gLcosθ

C.8.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内A.做匀加速直线运动 B.复兴号动车的功率P=(F−f)vm二、多选题：本大题共4小题，共16分。9.2024年8月22日，中星4A卫星顺利进入预定轨道，中星4A卫星发射变轨过程的简化示意图如图所示，其中轨道Ⅰ为近地圆形轨道，轨道Ⅲ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅱ与轨道Ⅰ和轨道Ⅲ分别相切于P点和Q点。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转的影响。下列说法正确的是(

)

A.中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度小于经过Q点的速度

B.中星4A卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上经过Q点时的加速度相等

C.地球的第一宇宙速度为v=gR

D.中星4A卫星在轨道10.如图所示，建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。打桩机先把重锤吊起一定的高度，然后由静止释放，重锤打在桩上，接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力，则下列说法正确的是(

)

A.从静止释放到停止运动的过程中，重锤所受合外力冲量为零

B.重锤随桩一起向下运动过程中，重锤所受的合外力冲量向下

C.从静止释放到停止运动的过程中，重锤和桩组成的系统动量不守恒

D.重锤与桩的撞击过程中，机械能守恒11.如图所示，一位滑雪运动员在练习滑板，人与滑板(可看作质点)的总质量m=50kg，以初速度v0=6mA.人与滑板在整个过程中所受摩擦力做功为零

B.人与滑板在上滑过程中克服重力做的功等于下滑过程中重力的功

C.人与滑板在整个过程中所受合力的冲量大小为400N⋅s12.如图所示，某同学将两相同羽毛球A、B从同一高处以相同速率v0水平打出。运动过程中羽毛球仅受到重力及恒定的水平风力作用，逆风中的球A落至地面上的P处，顺风中的球B落至地面上的Q处。则(

)

A.两球的飞行时间相等 B.两球落地时速度相同

C.两球飞行过程中受到的合力的冲量相同 D.两球落地时重力的功率不同三、实验题：本大题共2小题，共14分。13.某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能金属杆守恒定律，该小组同学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如图2所示。

(1)下列关于该实验说法正确的是

。

A.实验时重锤可以用木质小球替代

B.打点计时器工作时的电压应选择直流6∼8V

C.实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，待接通电源后，再释放重锤

D.安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上

(2)在纸带上选取三个连续打出的，点A、B、C，测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=

，动能变化量ΔEk=

。(用已知字母表示)

(3)若通过计算发现，物体动能的增加量ΔE14.在做“研究平抛物体的运动”的实验时：

(1)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用

来确定的。

(2)某同学通过实验得到的轨迹如图所示，判断O点是否是抛出点：

(填“是”或“否”)。

(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y−x2图像，则此平抛物体的初速度v四、计算题：本大题共3小题，共46分。15.“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：

(1)火星的质量M；

(2)火星的密度ρ；

(316.如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的粗糙半圆轨道BC在B点相切，半圆轨道BC的半径r=0.9m，质量M=0.39kg的木块静置于水平轨道AB上，一颗质量m=0.01kg的子弹以v0=400m/s的速度沿水平方向射入木块且并未穿出，之后子弹和木块(下称结合体)经B点进入半圆轨道，并恰好能通过最高点C。取重力加速度大小g=10m/s2，子弹射入木块的时间极短，结合体可视为质点，不计空气阻力。求：

(117.如图所示，在光滑水平面上通过锁定装置固定一辆质量M=3kg的小车，小车左边部分为半径R=1.8m的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一长度L=2m的水平粗糙面，粗糙面右端是一挡板。有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A点静止释放，小物块和小车在粗糙区域的动摩擦因数μ=0.12，小物块与挡板的碰撞无机械能损失，取g=答案和解析1.【答案】C

【解析】A.物体在变力作用下不一定做曲线运动，只要力的方向和速度方向在一条直线上都可以做直线运动，故A错误；

B.在匀速圆周运动中，向心加速度的方向一定指向圆心，故B错误；

C.平抛运动的速度变化率(即为加速度g)不变，故C正确；

D.根据开普勒第二定律可知，相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积不一定等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误。2.【答案】A

【解析】汽车转弯做曲线运动，速度方向与合力方向不在同一条直线上，速度方向沿轨迹的切线方向，运动轨迹在速度方向和合力方向之间，运动轨迹向合力的方向偏转，汽车减速，则合力方向与速度方向夹角为钝角。故选：A。3.【答案】D

【解析】两轮是同缘转动，则P、Q两点的线速度相等，即线速度大小之比等于1：1，P、Q两点的半径之比为2：3，根据a=v2r可得Q与P向心加速度大小之比为2：3，根据ω=vr可知Q与P角速度大小之比为2：3，根据T=2πrv可知Q与P周期大小之比为4.【答案】C

【解析】A.对人进行受力分析，人受到向下的重力mg，向上的支持力FN，列出牛顿第二定律，即FN−mg=ma，求出FN=1.1mg，磅秤的示数即为1.1mg，故A错误；

B.人重力势能的增加量等于克服重力做的功，即为mgh，故B错误；

C.以人为研究对象，根据动能定理则有：F5.【答案】C

【解析】运动员从M点由静止自由滑下，运动过程中忽略摩擦和空气阻力，运动员在斜面上做初速度为0的加速度为gsinθ的匀加速直线运动，v−t图像为过原点的直线；从N到P做匀速直线运动，加速度为0；从P到Q做平抛运动，v=v02+(gt6.【答案】C

【解析】A.根据开普勒第三定律可知，天通一号01星运行的周期大于“天宫”号空间站运行的周期，故A错误；

B.天通一号01星是地球同步静止卫星，轨道平面与赤道共面，不能经过天津上空，故B错误；

C.“天宫”号空间站的轨道半径略大于地球半径，则运行的线速度小于地球的第一宇宙速度，故C正确；

D.因为机械能与卫星质量有关，则无法判断天通一号01星运行时的机械能和“天宫”号空间站运行时的机械能大小，故D错误。

7.【答案】B

【解析】A.图甲中，根据FN−mg=mv2R可知，汽车通过凹形桥的最低点时支持力大于重力，故A错误；

B.图乙中，由mgtanθ=mLsinθω2，得ω8.【答案】D

【解析】A、根据功率公式P=Fv和牛顿第二定律得Pv−f=ma，随着速度增大，加速度减小，可知动车做加速度逐渐减小的变加速直线运动，故A错误；

B、当牵引力等于阻力时，速度达到最大值vm，则复兴号动车的功率P=Fvm=fvm，故B错误；

9.【答案】BC

【解析】A.根据开普勒第二定律可知，中星4A卫星在轨道Ⅱ上由P点到Q点其线速度逐渐减小，则在轨道Ⅱ上经过P点的速度大于经过Q点的速度，故A错误；

B.中星4A无论在哪个轨道上经过Q点，其在Q点受到地球对其万有引力都相同，根据牛顿第二定律可知，中星4A卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上经过Q点时的加速度相等，故B正确；

C.地球的第一宇宙速度等于卫星在近地圆形轨道(轨道半径等于地球半径)匀速圆周运动的线速度，所需向心力由万有引力提供，而在近地轨道卫星的重力mg又等于万有引力，则有：mg=mv2R，解得地球的第一宇宙速度为：v=gR，故C正确；

D.中星4A在轨道Ⅰ上经过P点时要加速做离心运动变轨到椭圆轨道Ⅱ上，故中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅰ上的运行速度，而在轨道Ⅰ上的运行速度又等于第一宇宙速度，则中星4A在轨道10.【答案】AC

【解析】A.整个运动过程，根据动量定理，由于重锤初始动量为零，末动量为零，所以重锤所受合外力冲量为零，故A正确；

B.重锤随桩一起向下运动过程，动量变化量方向向上，根据动量定理可知合外力冲量向上，故B错误；

C.整个运动过程，重锤和桩组成的系统初始动量为零，末动量为零，但运动过程动量不为零，知系统在运动过程不满足动量守恒，故C正确；

D.重锤与桩的撞击过程会产生内能，所以撞击过程中机械能不守恒，故D错误。

故选：AC。11.【答案】BC

【解析】A、摩擦力始终与运动方向相反，整个过程中摩擦力做负功，不为零，故A错误；

B、上滑和下滑过程中，物体初末位置的高度差相同，根据重力做功W=mgh，上滑克服重力做功与下滑重力做功大小相等，故B正确；

C、根据动量定理，取沿斜面向下为正方向，I=Δp=mv03−(12.【答案】AC

【解析】A、两球在竖直方向的运动是完全相同的，故A、B球的运动时间相等，故A正确；

B、两球的重力对两球做功相同，水平风力对A球做负功，对B球做正功，根据动能定理，B球的速度大，A球的速度小，故B错误；

C、两球受到的合力是相同的，合力的作用时间也是相同的，所以两球飞行过程中受到的合力的冲量相同，故C正确；

D、A、B两球在竖直方向上的分运动完全相同，故落地时，重力的功率相同，故D错误。

故选：AC。13.【答案】DmmAC

【解析】(1)A.为减小空气阻力的影响，实验时应该选择体积小，密度较大，下端有胶垫的重锤，不可以用木质小球替代，故A错误；

B.打点计时器工作时的电压应选择交流6∼8V，故B错误；

C.实验时如果先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，会使纸带弯曲，下落时阻力过大，误差较大，故C错误；

D.安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，来减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力，故D正确。

故选：D。

(2)从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=mghOB，动能变化量ΔEk=12mvB2，又vB=hC−hA2T联立，解得ΔEk=m(hC−hA)28T214.【答案】重垂线是2

【解析】(1)从抛出点画水平线和竖直线作为x轴和