安徽省合肥市庐江县2024-2025学年高一下学期6月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1庐江县2024/2025学年度第二学期期末教学质量检测高一物理试题总分：100分时间：75分钟一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.根据所学的物理知识，下列说法正确的是（）A.当物体做曲线运动时，它的速度大小一定是变化的B.当物体做圆周运动时，它所受合力的方向一定指向圆心C.当一个系统不受外力时，则这个系统的动量一定守恒D.当一个系统的动量守恒时，则这个系统的机械能也一定守恒【答案】C【解析】A．曲线运动中速度方向一定变化，但大小可以不变（如匀速圆周运动），故A错误；B．只有匀速圆周运动的物体所受合力指向圆心；非匀速圆周运动的合力存在切向分量，方向不指向圆心，故B错误；C．根据动量守恒定律可知，当一个系统不受外力时，这个系统的动量一定守恒，故C正确；D．当一个系统的动量守恒时，这个系统的机械能可能守恒，例如光滑水平面上沿同一直线运动的两物体，通过轻弹簧发生相互作用，两物体和轻弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒；也可能不守恒，例如两物体发生非弹性碰撞，还有爆炸、反冲等，故D错误。故选C。2.游乐场有一种游乐设施如图甲所示。游玩者坐在圆盘上，圆盘周围有安全栏杆，圆盘启动时游玩者可以感受振动、正转、反转等过程。假设有两位游玩者坐在水平旋转的圆盘上，其中A游玩者坐在圆盘中间的某位置，B游玩者背靠着栏杆坐在圆盘上，如图乙所示。现将圆盘的角速度增大到某值后，A、B两位游玩者均未滑动，继续做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.A、B两游玩者的角速度大小相等B.A、B两游玩者的线速度大小相等C.A游玩者受重力、支持力、摩擦力和向心力作用D.增大角速度后，B游玩者受到的摩擦力一定增大【答案】A【解析】AB．A、B两游玩者的角速度相等，都等于圆盘的角速度，由于B游玩者圆周运动的半径较大，根据可知，B游玩者的线速度较大，故A正确，B错误；C．A游玩者只受重力、支持力和摩擦力三个力作用，不额外受向心力，故C错误；D．增大角速度前，若B游玩者与圆盘之间的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，则增大角速度后，B游玩者受到的摩擦力大小不变，故D错误。故选A。3.2025年4月24日，我国“神舟二十号”载人飞船发射成功。其发射过程如图所示：先由运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道I，飞船在远地点B变轨进入预定圆轨道II。下列说法正确的是（）A.飞船在轨道I和II运行的周期相等B.飞船在轨道I和II运行至B处时加速度相等C.飞船在轨道I和II运行至B处时速度大小相等D.飞船在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等【答案】B【解析】A．由于轨道I的半长轴小于轨道II的半径，根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道I运行的周期小于轨道II运行的周期，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得可得可知飞船在轨道I和II运行至B处时加速度相等，故B正确；C．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，则飞船在轨道I运行至B处时速度小于在轨道II运行至B处时速度，故C错误；D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上，飞船与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等；但轨道I与轨道II是不同轨道，所以飞船在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。故选B。4.无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】由图甲的图像可知无人机在水平方向做匀速直线运动，图乙的图像是可知在竖直方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则合成两分运动可得两段时间做匀变速曲线运动，合外力（加速度）需指向凹侧，则第一段凹侧向上，第二段凹侧向下，最终竖直速度减为零，只剩下水平速度，则轨迹趋于水平线。故选C。5.下列有关圆周运动的实例分析，说法正确的是（）A.图甲中滚筒洗衣机脱水时，如果湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水在最高点更容易甩出B.图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，汽车处于超重状态C.图丙中当火车以小于规定速率转弯时，车轮会挤压外侧铁轨D.图丁是在太空中用细线悬挂的小球，把小球拉到某一位置让细线伸直，用手指沿垂直细线方向轻推，小球就会绕轴做匀速圆周运动【答案】D【解析】A．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点有在最低点有可得所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，故A错误；B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，汽车的加速度方向向下，汽车处于失重状态，故B错误；C．图丙中当火车以小于规定速率转弯时，火车所受重力和支持力的合力大于提供所需的向心力，火车有近心运动趋势，车轮会挤压内侧铁轨，故C错误；D．图丁是在太空中用细线悬挂的小球，小球处于完全失重状态，把小球拉到某一位置让细线伸直，用手指沿垂直细线方向轻推，细线拉力提供所需的向心力，小球绕轴做匀速圆周运动，故D正确。故选D。6.2025年2月28日，安徽师范大学研究团队在国际顶级期刊《自然·天文学》发表研究成果，他们首次发现中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期振荡信号。在吞噬过程中，可将黑洞和恒星视为双星系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，黑洞的质量M，恒星的质量为m，M>m，如图所示。假设在刚开始吞噬的较短时间内，黑洞质量增大，恒星和黑洞的总质量和距离都保持不变，则在这段时间内，下列说法正确的是（）A.黑洞的线速度变小B.黑洞的角速度变大C.黑洞的轨道半径变大D.黑洞和恒星间的万有引力大小不变【答案】A【解析】B．根据万有引力提供向心力有，，解得由于恒星和黑洞的总质量和距离都保持不变，则角速度不变，故B错误；C．由以上分析可得由于黑洞质量增大，即M增大，所以r1减小，即黑洞的轨道半径减小，故C错误；A．根据可知，黑洞的线速度变小，故A正确；D．黑洞和恒星间的万有引力大小为由于恒星和黑洞的总质量和距离不变，而M增大，所以F减小，故D错误。故选A。7.如图所示，足够长的水平传送带始终保持速度v顺时针匀速运动，把一质量为m的滑块无初速度地放到传送带上，一段时间后滑块与传送带相对静止，在这一段时间内，下列说法正确的是（）A.滑块受摩擦力的方向水平向左B.摩擦力对滑块做的功为C.传送带克服摩擦力做的功为D.滑块和传送带间产生的热量为【答案】B【解析】A．由于滑块相对于传送带向左运动，则滑块受到的摩擦力水平向右，故A错误；B．根据动能定理可得，摩擦力对滑块做的功为，故B正确；C．传送带克服摩擦力做的功为，故C错误；D．滑块和传送带间产生的热量为，故D错误。故选B。8.从地面竖直向上抛出一个物体，其机械能和重力势能Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示，取地面为重力势能零点，重力加速度g=10m/s2。由图中数据可得（）A.物体的质量为1kgB.h=0时，物体的速率为20m/sC.h=2m时，物体的动能D.从地面上升h=4m的过程中，物体的动能减少80J【答案】C【解析】A．由，得，故A错误；B．时，，得，故B错误；C．时，，故，故C正确；D．时，，故故从地面上升h=4m的过程中，物体的动能减少，故D错误。故选C。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示为某同学练习颠球。足球从距脚背高为h处由静止下落，被脚背颠起后竖直上升的最大高度也为h。已知足球的质量为m，重力加速度为g，足球可视为质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.足球下落到脚背时的动量大小为B.足球与脚背作用过程中，动量变化量为零C.延长足球与脚背的作用时间，则脚受到足球的冲击力减小D.足球从开始下落到返回到最高点的过程中，重力的冲量为零【答案】AC【解析】A．根据得足球下落到脚背时的速度大小可知足球下落到脚背时的动量大小，故A正确；B．足球被脚背颠起后竖直上升的最大高度也为h，则足球离开脚背的速度大小也是，以向上为正方向，可知足球与脚背作用过程中，动量变化量，故B错误；C．根据动量定理有可知延长足球与脚背的作用时间t，则脚受到足球的冲击力F减小，故C正确；D．足球从开始下落到返回到最高点的过程中，所经历的时间不为零，则重力的冲量不为零，故D错误。故选AC。10.近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔。我国自主研发某品牌的汽车，其发动机的额定功率为P=80kW，质量为m=2000kg，当它在水平长直公路上行驶时，受阻力大小恒为2000N，已知重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A.若该汽车以额定功率启动，能达到的最大速度为40m/sB.若该汽车以额定功率启动，速度达到20m/s时的加速度大小为1m/s2C.若该汽车从静止开始以a=1m/s2的加速度做匀加速运动，此过程最多能维持40sD.若该汽车以额定功率启动，行驶10s时速度达到20m/s，则此过程行驶的路程为200m【答案】ABD【解析】A．若该汽车以额定功率启动，达到最大速度时牵引力等于阻力，则根据P=Fvm=fvm可得能达到的最大速度为，A正确。B．若该汽车以额定功率启动，速度达到20m/s时的牵引力加速度大小为，则B正确。C．由B的分析可知，若该汽车从静止开始以a=1m/s2的加速度做匀加速运动，则当速度为v=20m/s时达到额定功率，则此过程最多能维持的时间为，C错误。D．若该汽车以额定功率启动，行驶10s时速度达到20m/s，则此过程由动能定理解得行驶的路程为x=200m，D正确。故选ABD。三、非选择题：共5题，共58分。11.如图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验步骤如下：A、将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平；B、测出安装在滑块上的挡光条宽度d；C、分别测出滑块与挡光条的总质量M和砝码及托盘的总质量m；D、将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离L；E、由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间t；F、改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组L和t。（1）滑块通过光电门时的速度大小为___________，滑块由静止释放至通过光电门的过程中，滑块挡光条M和托盘砝码m这个系统的动能增加量为___________、势能减少量为___________（已知重力加速度为g）；（2）（单选）利用图像法处理实验数据，如果系统的机械能守恒，则下列图像正确的是。A. B.C. D.【答案】（1）（2）D【解析】【小问1解析】滑块通过光电门时的速度大小为滑块由静止释放至通过光电门的过程中，滑块挡光条M和托盘砝码m这个系统的动能增加量为系统势能减少量为。【小问2解析】利用图像法处理实验数据，如果系统的机械能守恒，则满足，则故与成正比，其图像为过原点的倾斜直线。故选D。12.某实验小组的同学利用如图所示的实验装置“验证动量守恒定律”。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。（1）（多选）本实验必须满足的条件是；A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端是水平的C.A球每次从斜槽轨道同一位置由静止释放D.需要测出斜槽轨道末端离地面的高度，从而计算出平抛运动的时间（2）为使A球碰撞后仍向右运动，所选用的两小球质量关系应为mA__________mB；（选填“小于”“大于”或“等于”）；（3）若测量出小球的质量分别为mA和mB，测量出落点到O点的距离分别为OM、OP、ON，则验证动量守恒定律的表达式为___________，如果A、B两球发生的是弹性碰撞，则还需要验证的关系是________。【答案】（1）BC（2）大于（3）##【解析】【小问1解析】A．斜槽轨道是否光滑对实验无影响，A错误。B．斜槽轨道末端是水平的，以保证小球做平抛运动，B正确。C．A球每次从斜槽轨道同一位置由静止释放，以保证小球到达斜槽底端时的速度相同，C正确。D．实验中小球做平抛运动，下落相同的高度则时间相同，则可用小球的水平位移代替水平速度，则不需要测出斜槽轨道末端离地面的高度，也不需要计算平抛运动的时间，D错误。故选BC。【小问2解析】为使A球碰撞后仍向右运动而不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA大于mB；【小问3解析】若动量守恒则满足实验中小球做平抛运动，下落相同的高度则时间t相同，则即如果A、B两球发生的是弹性碰撞，则还需要验证的关系是即联立可得13.我国计划在2030年前实现载人登陆月球，开展科学探索。假设宇航员登上月球后，将一小球从与水平面成θ角的斜坡上水平抛出，如图所示，抛出的初速度大小为v0，经过时间t，小球又落在斜坡上。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，忽略月球的自转，求：（1）月球表面的重力加速度大小g；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】小石块做平抛运动，水平方向竖直方向根据几何关系有解得月球表面的重力加速度【小问2解析】根据万有引力与重力的关系解得月球的质量【小问3解析】根据万有引力提供向心力解得月球的第一宇宙速度14.如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨半径为R，AB间的距离也为R。一个质量为m、可视为质点的