第1頁/共1頁湖北省部分省級示范高中2024~2025學(xué)年下學(xué)期期末測試高一物理試卷命題人：武漢市第十二中學(xué)艾青芃審題人：武漢市經(jīng)開區(qū)第一中學(xué)洪丹丹考試時間：2025年6月26日試卷滿分：100分★?？荚図樌镒⒁馐马棧?．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.傘兵一般會在400m-1000m高度處進(jìn)行訓(xùn)練和操作，2008年5月14日，為了勘察地震災(zāi)情和打開救災(zāi)通道，中國人民解放軍15名空降兵在無氣象資料、無指揮引導(dǎo)、無地面標(biāo)識的“三無條件”下，毅然從4999米的高空跳下。設(shè)在最后接近地面階段為勻速下降，此過程中，傘兵狀態(tài)的變化情況是（）A.重力做正功，重力勢能增加B.阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少C.速率不變，機(jī)械能增大D.合外力做功為零，機(jī)械能不變【答案】B【解析】【詳解】A．重力方向與位移方向相同，重力做正功；但重力勢能變化由高度決定，下降時重力勢能減少。故A錯誤；B．阻力方向與位移相反，做負(fù)功，故機(jī)械能減少。故B正確；C．速率不變則動能不變，但重力勢能減少，機(jī)械能應(yīng)減少而非增大。故C錯誤；D．合外力為零，合外力做功為零；但機(jī)械能包含動能和重力勢能，重力勢能減少導(dǎo)致機(jī)械能減少。故D錯誤。故選B。2.我國神話故事中齊天大圣在天空中來去自如，現(xiàn)在人類穿上渦噴飛翼飛行器（簡稱飛行器）也能像孫悟空一樣，在高空中完成上升、下降、懸停、平飛和翻轉(zhuǎn)等動作。飛行器主要由微型噴氣發(fā)動機(jī)和操縱系統(tǒng)組成，下列說法正確的是（）A.某段時間飛行器在空中懸停，重力的沖量一定不為零B.飛行器在下降過程中，其動量一定越來越大C.任意時間內(nèi)燃?xì)鈱︼w行器的沖量與飛行器對燃?xì)獾臎_量相同D.某次快速噴氣過程中，噴出的氣體獲得的動量和人（包括飛行器）獲得的動量相同【答案】A【解析】【詳解】A．某段時間飛行器在空中懸停，重力的沖量可知重力的沖量一定不為零，故A正確；B．飛行器在下降過程，有加速過程、減速過程，故可能速度減小，其動量不一定越來越大，故B錯誤；C．燃?xì)鈱︼w行器的力與飛行器對燃?xì)獾牧Φ却蠓聪?，故任意時間內(nèi)燃?xì)鈱︼w行器的沖量與飛行器對燃?xì)獾臎_量等大、反向，故不相同，故C錯誤；D．根據(jù)動量守恒定律可知，噴出的氣體獲得的動量和人（包括飛行器）獲得的動量相同等大反向，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，在光滑水平地面上有兩個大小相同的小球A和B，質(zhì)量分別為、，小球B通過長為的細(xì)繩豎直靜止懸掛且對地面恰好無壓力，小球A獲得水平向右的初速度后，與B發(fā)生彈性碰撞，碰后小球A靜止，小球B在豎直面內(nèi)做小幅度（細(xì)繩偏離豎直方向的夾角小于5°）振動。已知細(xì)繩不可伸長且長度遠(yuǎn)大于小球直徑，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.一定小于B.一定大于C.細(xì)繩越長，小球B振動得越慢D.越大，小球B振動得越慢【答案】C【解析】【詳解】AB．小球A與靜止的小球B發(fā)生彈性碰撞，碰后A被彈回，根據(jù)動量守恒和能量守恒得，解得則故AB錯誤；C．小球B在豎直面內(nèi)做小幅度（細(xì)繩偏離豎直方向夾角小于5°）振動，則認(rèn)為B做簡諧運動，由單擺周期公式可知，細(xì)繩越長，小球B振動周期越大，振動得越慢，故C正確；D．由周期T的表達(dá)式可知，周期與質(zhì)量無關(guān)，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，在光滑的水平面上，物體A放在長為的木板B的右端，現(xiàn)用水平力向右拉木板。若物體A相對木板B滑動，當(dāng)B前進(jìn)時，物體A從木板B左端滑下。已知A、B間的滑動摩擦力大小為，滑動摩擦力分別對A、B做功為、，若物體A相對木板B沒有滑動，已知當(dāng)B前進(jìn)時，物體A受到的靜摩擦力大小為，靜摩擦力分別對A、B做功為、，則（）A.、B.、C.這一對滑動摩擦力做功的總和為D.這一對靜摩擦力做功的總和為【答案】C【解析】【詳解】AB．若AB發(fā)生了相對滑動，滑動摩擦力對A做的功為對B做的功為若AB相對靜止，，故AB錯誤；C．這兩個滑動摩擦力做功的總和為，故C正確；D．這兩個摩擦力做功的總和為0，故D錯誤。故選C。5.我國某些地區(qū)的人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種，如圖（a）所示。在某次拋撒的過程中，有兩顆質(zhì)量相同的谷粒1、谷粒2同時從點拋出，初速度分別為、，其中方向水平，方向斜向上，它們的運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)且相交于點，如圖（b）所示。已知空氣阻力可忽略，以點所在水平面為零勢能面，則（）A.谷粒2在其軌跡最高點的機(jī)械能大小為B.谷粒2在其軌跡最高點的機(jī)械能大小為C.兩粒谷子到達(dá)點時重力瞬時功率、的大小關(guān)系為D.兩粒谷子到達(dá)點時重力的瞬時功率、的大小關(guān)系為【答案】B【解析】【詳解】AB．谷粒在運動過程中機(jī)械能守恒，則在最高點的機(jī)械能與初始拋出時機(jī)械能相等，即,故A錯誤、B正確；CD．谷粒1、2在豎直方向位移相同，加速度相同，但谷粒2有向上初速度。根據(jù)速度位移關(guān)系可知，到達(dá)P點時谷粒2的豎直速度較大，根據(jù)可得，故CD錯誤。故選B。6.如圖甲所示，長度的木板在光滑水平面上，木板上表面粗糙。一個與木板質(zhì)量相等的滑塊以水平速度從左端滑上木板?；瑝K與木板間的動摩擦因數(shù)隨滑塊距木板左端距離的變化圖像如圖乙所示，重力加速度取，滑塊看做質(zhì)點，則（）A.若木板固定，要使滑塊能從木板右端滑出，求最大值應(yīng)滿足；B.若木板固定，要使滑塊能從木板右端滑出，求最大值應(yīng)滿足；C.若木板不固定，要使滑塊能從木板右端滑出，求最大值應(yīng)滿足。D.若木板不固定，要使滑塊能從木板右端滑出，求最大值應(yīng)滿足?！敬鸢浮緿【解析】【詳解】AB．要使滑塊能夠從木板右端滑出，則有設(shè)動摩擦因數(shù)最大值為，由圖像可知解得CD．根據(jù)動量守恒有設(shè)動摩擦因數(shù)最大值為，根據(jù)能量守恒有又解得故選D。7.輕彈簧上端連接在箱子頂部中點，下端固定一小球，整個裝置靜止在水平地面上方。現(xiàn)將箱子和小球由靜止釋放，箱子豎直下落后落地，箱子落地后瞬間速度減為零且不會反彈。此后小球做簡諧運動過程中，箱子對地面的壓力最小值恰好為零。整個過程小球未碰到箱底，彈簧勁度系數(shù)為，箱子和小球的質(zhì)量均為，重力加速度為。忽略空氣阻力，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A.箱子落地后，小球簡諧運動的加速度最大值為3gB.箱子落地后，彈簧彈力的最大值為2mgC.箱子落地后，小球運動的最大速度為D.箱子與地面碰撞損失的機(jī)械能為【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，此后小球運動過程中，箱子對地面的壓力最小值恰好為零，則對箱子有彈簧處于壓縮狀態(tài)，且為壓縮最短位置處，可知小球做簡諧振動，此時彈簧的壓縮量與小球合力為零時彈簧的伸長量之和即為小球做簡諧振動的振幅，根據(jù)簡諧振動的對稱性可知，在最低點在最高點聯(lián)立解得而當(dāng)小球運動至最低點時彈簧彈力有最大值，即為3mg，此時加速度最大為2g，故AB錯誤；C．小球做簡諧振動，在平衡位置時有，解得即彈簧被拉伸時小球受力平衡，處于簡諧振動的平衡位置，此處小球的速度有最大值，而根據(jù)以上分析可知，小球在最高點時彈簧的彈力和在平衡位置時彈簧的彈力大小相同，只不過在最高位置時彈簧處于被壓縮狀態(tài)，在平衡位置時彈簧處于被拉伸狀態(tài)，顯然壓縮量和伸長量相同，則小球從最高點到達(dá)平衡位置下落的高度而彈簧壓縮量和伸長量相同時所具有的彈性勢能相同，即小球在最高點和在平衡位置時彈簧的彈性勢能相同，則對小球由最高點到平衡位置根據(jù)動能定理可得解得，故C錯誤；D．箱子損失的機(jī)械能即為箱子、彈簧、小球所構(gòu)成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能，小球在平衡位置時彈簧所具有的彈性勢能和在箱子未落下時彈簧所具有的彈性勢能相同，由能量守恒可得解得箱子損失的機(jī)械能，故D正確。故選D。8.“上海慧眼”，是上海中心大廈的阻尼器，安裝在大廈的126層，強(qiáng)風(fēng)來襲，摩天大樓會晃動，該阻尼器可以削減高層晃動，幫助超高層建筑保持樓體穩(wěn)定和安全。假設(shè)該阻尼器沿水平方向做阻尼振動，振動圖像如圖所示。關(guān)于阻尼器的說法正確的是（）A.阻尼振動振幅會越來越小，但周期不變B.上?；垩弁ㄟ^和中心大廈發(fā)生共振來保持樓梯穩(wěn)定C.t=18s時，位移為正，加速度沿x軸負(fù)方向D.t=16s時，斜率為正，沿x軸負(fù)方向運動【答案】AC【解析】【詳解】A．因為有阻力作用，需要克服阻力做功，機(jī)械能會越來越小，所以阻尼振動的振幅逐漸減小；阻尼振動的振動周期等于系統(tǒng)的固有周期，可認(rèn)為周期不變。另外從題目圖像看，相鄰波峰或波谷的時間間隔即周期無明顯變化，符合“振幅減小、周期不變”的規(guī)律。因此阻尼振動的振幅越來越小，但周期不變，故A正確；B．共振的條件是“驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)固有頻率”，此時振幅會最大；而阻尼器的作用是通過消耗能量來減小振動幅度，并非利用共振原理。故B錯誤；C．振動圖像的縱坐標(biāo)表示位移，時，圖像在軸上方，故位移為正；又因為加速度的方向與位移的方向始終相反，所以此時加速度的方向為負(fù)方向。故C正確；D．振動圖像的斜率表示速度。斜率為正，速度沿軸正方向；斜率為負(fù)，速度沿軸負(fù)方向。由圖像可以看出t=16s時，圖像斜率為正，所以沿x軸正方向運動，故D錯誤。故選AC。9.若火箭豎直向上發(fā)射的初級階段做如下假設(shè)：重力加速不變，空氣阻力忽略不計，火箭的質(zhì)量m保持不變，加速度a與速度倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示。已知圖像的橫軸截距為b，斜率為k，下列說法正確的是（）A.火箭以恒定加速度啟動B.火箭的最小速度為C.火箭以恒定的功率mk啟動D.圖像的縱軸截距為－g【答案】CD【解析】【詳解】A．由圖象可以看出火箭的加速度隨速度而變化，則火箭不是以恒定加速度啟動，故A錯誤；B．火箭發(fā)射過程為加速過程，當(dāng)加速度為零時，速度達(dá)到最大值，此時速度的倒數(shù)為最小值，由圖像可以看出速度的倒數(shù)的最小值為，即所以火箭的最大速度為，故B錯誤；C．火箭豎直向上發(fā)射時，受推力和重力的作用。根據(jù)牛頓第二定律方程有解得又因為火箭發(fā)射的功率為變形解得則關(guān)系圖像是一條傾斜直線，圖像的斜率為解得所以火箭以恒定的功率mk啟動，故C正確；D．由可知，該傾斜直線圖像的縱軸截距為，故D正確。故選CD。10.中國某新型連續(xù)旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機(jī)（CRDE）測試中，飛行器總質(zhì)量（含燃料）為，設(shè)每次爆震瞬間噴出氣體質(zhì)量均為，噴氣速度均為（相對地面），噴氣方向始終與飛行器運動方向相反。假設(shè)飛行器最初在空中靜止，相繼進(jìn)行多次爆震（噴氣時間極短，忽略重力與阻力）。下列說法正確的是（）A.由于在太空中沒有空氣提供反作用力，所以該飛行器無法在太空環(huán)境中爆震加速B.每次噴氣后，飛行器（含剩余燃料）動量增量大小相同C.每次噴氣后，飛行器（含剩余燃料）速度增量大小相同D.經(jīng)過次噴氣后，飛行器速度為【答案】BD【解析】【詳解】A．雖然在太空沒有空氣，但飛行器噴氣時，飛行器與噴出的氣體之間存在相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對飛行器有反作用力，所以飛行器可以在太空環(huán)境中通過爆震加速，故A錯誤；B．每次噴氣動量都守恒，所以每次噴氣時飛行器（含剩余燃料）動量增量大小與噴出氣體的動量增量大小相等，均為，故B正確；C．根據(jù)動量守恒定律，系統(tǒng)初始總動量為0，第一次噴氣有解得所以第一次噴氣后速度增量第二次噴氣后有解得所以第二次噴氣后速度增量以此類推，可以看出每次噴氣后飛行器速度增量大小不相同，故C錯誤；D．經(jīng)過次噴氣后，根據(jù)動量守恒定律可得解得，故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某學(xué)校物理興趣小組利用安裝有“phyphox”應(yīng)用的智能手機(jī)驗證機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律，驗證機(jī)械能守恒定律小組的實驗裝置如圖甲所示。主要器材包括：水平固定的鋼尺、質(zhì)量為的鐵球、刻度尺。實驗步驟如下：（1）迅速敲擊鋼尺側(cè)面，使鐵球由靜止開始下落。傳感器記錄的聲音振幅—時間曲線如圖乙，前兩個尖峰時刻分別對應(yīng)鐵球開始下落和落地的時刻，測得鐵球下落時間_____。（2）若鐵球下落高度為，下落時間為，根據(jù)平均速度公式可得鐵球落地前瞬間速度為____，若下落過程機(jī)械能守恒，則應(yīng)滿足的等式為______（結(jié)果均用題目給定的物理量符號、、、表示，其中為重力加速度，寫出原始公式，不要變形）。（3）已知鐵球質(zhì)量，一個同學(xué)計算出上述下落過程中重力勢能的減少量，請你通過計算出小球下落的高度為______，動能的增加量_______（），則在誤差允許范圍內(nèi)，鐵球在下落過程中機(jī)械能守恒?！敬鸢浮浚?）0.5s（2）①②.（3）①1.20②.2.304【解析】【小問1詳解】測得鐵球下落時間2.05s-1.55s=0.5s【小問2詳解】[1]根據(jù)平均速度公式可得解得鐵球落地前瞬間速度為[2]若下落過程機(jī)械能守恒，則應(yīng)滿足的等式為【小問3詳解】[1]根據(jù)可得小球下落的高度為[2]落地速度動能的增加量則在誤差允許范圍內(nèi)，鐵球在下落過程中機(jī)械能守恒。12.某同學(xué)將擺線上端固定在鐵架臺上（如圖甲），測得擺線長度為，小鐵球質(zhì)量為，將一片狀磁鐵放在小鐵球的正下方，對小鐵球的作用力可認(rèn)為是豎直向下的恒力（大小未知）。將小鐵球由平衡位置拉開一個小角度，由靜止釋放，測出單擺的周期，改變擺線長度L，多次操作得出多組數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像（如圖乙），圖像斜率為，縱截距為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?。?）圖像不過原點的原因是（）A.小鐵球受到磁場力作用B.把小球直徑當(dāng)作半徑計入擺長C.未把小球半徑計入擺長（2）由圖乙可知，小球直徑為_________（用字母、表示）；（3）小鐵球受到的磁場力大小為_________（用字母、、、表示）?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）【解析】【小問1詳解】由單擺周期公式，可得圖像是過原點的傾斜的直線，圖中圖像的縱坐標(biāo)為負(fù)值，說明測量的擺長偏大，所以圖像不過原點的原因是把小球直徑當(dāng)作半徑計入擺長，與小鐵球受到磁場力作用無關(guān)，故AC錯誤，B正確。故選B?！拘?詳解】由于圖乙中把小球直徑當(dāng)作半徑計入擺長，則，解得則，解得小球直徑為【小問3詳解】由牛頓第二定律得，解得又由，解得13.安全氣囊是汽車重要的被動安全裝備，國產(chǎn)新能源車發(fā)展越來越迅速，而氣囊數(shù)目也遠(yuǎn)高于燃油車，部分高級車型氣囊和氣簾共有24個，在保護(hù)頭部安全方面起到了重要作用。如圖甲所示，在某安全氣囊的性能測試中，可視為質(zhì)點的頭錘從距氣囊上表面高處由靜止釋放，與正下方的氣囊發(fā)生碰撞。以頭錘到氣囊上表面為計時起點，氣囊對頭錘豎直向上的作用力大小隨時間的變化規(guī)律可近似用圖乙所示的圖像描述。已知頭錘質(zhì)量，重力加速度，不計空氣阻力。（1）碰撞過程中F的沖量大小；（2）碰撞結(jié)束后頭錘反彈的速度大??；（3）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】根據(jù)圖像的面積等于的沖量可知，碰撞過程中的沖量大小為【小問2詳解】頭錘落到氣囊上表面時的速度大小為取豎直向上為正方向，碰撞過程由動量定理聯(lián)立解得【小問3詳解】碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為聯(lián)立解得14.如圖甲，O點為單擺的固定懸點，將力傳感器接在擺球與O點之間?，F(xiàn)將擺球拉到A點，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，擺角為θ（θ<5°）。圖乙表示細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，最小值為F1、最大值為F2，表圖中t=0為擺球從A點開始運動的時刻，重力加速度為g。（1）求單擺的振動周期T和擺長L（用π、g、t0表示）；（2）求擺球的質(zhì)量m（用F1、F2、g表示）?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)圖甲、圖乙可知，從A位置開始，經(jīng)過到達(dá)C，再經(jīng)過回到A，完成一次周期性振動，故周期根據(jù)單擺的周期公式解得擺長【小問2詳解】當(dāng)擺球在A點或者C點時，根據(jù)平衡條件當(dāng)擺球在B點時，根據(jù)牛頓第二定律擺球從A點到B點，根據(jù)動能定理解得15.20