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湖北省部分省级示范高中 2024～2025学年下学期高一期末测试
物理试卷参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C C B D D AC CD BD
二、非选择题
11.（10分）每空 2分
2h 1 2h 2
(1) 0.5s；(2) v ，mgh m ；(3)1.20 2.304或 2.30t 2 t
2b 4 2
12.（8分）(1)B（2分）；(2) （3分）(3)m mg（3分）
k k
13．(12分)【答案】(1)44N s；(2)4m / s；(3)40J ；
【解析】(1)根据 F-t图像的面积等于 F的冲量可知，
碰撞过程中 F的冲量大小为 IF 44N s； ①
(2)头锤落到气囊上表面时的速度大小为 v 2gH 2 10 1.8m/s 6m/s ②
'
向上为正方向，碰撞过程由动量定理 IF Mgt Mv ( Mv ) ③
解得 v 4m / s ④
1
(3) 2碰撞过程中系统损失的机械能为 E MgH Mv ⑤
2
解得 E 40J ⑥
给分参考：①②③④⑤⑥各 2分，共 12分；
gt2 F 2F 2F F
14．(14分)【答案】(1)T = 2t 00， L 2 ；(2)m
2 1 1 2
或m ； 3g 3g
【解析】(1)根据图甲、图乙可知，从 A位置开始，经过 t0到达 C，再经过 t0回到 A，完成
一次周期性振动，故周期 T = 2t0， ①
L
根据单摆的周期公式T 2 ， ②
g
gt2
解得摆长 L 02 ； ③
(2)当摆球在 A点或者 C点时， F1 mg cos ④
{#{QQABbQIlwwgwkFYACQ6bEQX4CAuQkIMTJaomwRCYKAwCCRNABCA=}#}
F mg mv
2
当摆球在 B点时， 2 ⑤L
摆球从 A点到 B点，根据动能定理，mgL 1 cos 1 mv2 ⑥
2
m F 2F解得 2 1 m 2F1 F 2或 ； ⑦3g 3g
给分参考：①②③④⑤⑥⑦各 2分，共 14分；
8gR gR 32 3 10R
15．(16分)【答案】(1) v1 ， v (2)E mgR (3)T 5 2 10 pm 45 2 g
【解析】（1）(4分)小球 A下滑到圆弧轨道最低点过程中，小球 A与滑块 C组成的系统水
平方向动量守恒，有0 mv1 4mv2 ①
1 2 1 2
又根据机械能守恒定律有mgR mv1 4mv2 ②2 2
v 8gR v gR两式联立得， 1 ， ③5 2 10
（2）(6分)小球 A与小球 B发生弹性碰撞，设碰后的速度分别为 v3和 v4 ，根据动量守恒和
机械能守恒有mv1 mv3 2mv4 ， ④
1mv2 1mv2 11 3 2mv
2
4 ⑤2 2 2
2 2gR 4 2gR
解得 v3 ， v 3 5 4 3 5
小球 A与小球 B碰后，小球 B与弹簧组成的系统机械能守恒，得弹簧弹性势能的最大值为，
E 1 32pm 2mv
2
4 ，解得 E2 pm
mgR ⑥
45
（3）(4分)小球 A下滑到圆弧轨道最低点过程中，设小球 A水平方向的位移和滑块 C的位
移分别为 x1和 x2 ，则 x1 x2 R， ⑦
根据水平方向动量守恒有mv1 4mv2 0 ⑧
4 1
即 x1 4x2 ，解得 x1 R， x5 2
R
5
小球 A第一次下滑到圆弧轨道最低点到与小球 B发生碰撞所用时间设为 t1，则，
{#{QQABbQIlwwgwkFYACQ6bEQX4CAuQkIMTJaomwRCYKAwCCRNABCA=}#}
t x R1 2 ，从小球 A与小球 B碰后到小球 B
t
再一次回到 K点所用时间设为 2，由
v1 40g
1
于速度大小相等方向相反，经过半个周期，则 t2 T ，根据题意 A要追上 C，则2
v3 t2 v2 t1 t2 x2 ⑨
T 3 10R联立解得 ⑩
2 g
给分参考：①②各 1分，③2分，共 4分；④⑤⑥各 2分，共 6分；⑦⑧⑨各 2分，⑩1分
共 7分；整题共 17分
{#{QQABbQIlwwgwkFYACQ6bEQX4CAuQkIMTJaomwRCYKAwCCRNABCA=}#}湖北省部分省级示范高中2024～2025学年下学期期末测试
高 一 物 理 试 卷
试卷满分：100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．伞兵一般会在400m-1000m高度处进行训练和操作，2008年5月14日，为了勘察地震灾情和打开救灾通道，中国人民解放军15名空降兵在无气象资料、无指挥引导、无地面标识的“三无条件”下，毅然从4999米的高空跳下。设在最后接近地面阶段为匀速下降，此过程中，伞兵状态的变化情况是（　　）
A．重力做正功，重力势能增加 B．阻力做负功，机械能减少
C．速率不变，机械能增大 D．合外力做功为零，机械能不变
2．我国神话故事中齐天大圣在天空中来去自如，现在人类穿上涡喷飞翼飞行器（简称飞行器）也能像孙悟空一样，在高空中完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作。飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成，下列说法正确的是（　　）
A．某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量一定不为零
B．飞行器在下降过程中，其动量一定越来越大
C．任意时间内燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量相同
D．某次快速喷气过程中，喷出的气体获得的动量和人（包括飞行器）获得的动量相同
3．如图所示，在光滑水平地面上有两个大小相同的小球A和B，质量分别为、，小球B通过长为L的细绳竖直静止悬挂且对地面恰好无压力，小球A获得水平向右的初速度后，与B发生弹性碰撞，碰后小球A静止，小球B在竖直面内做小幅度（细绳偏离竖直方向的夹角小于5°）振动。已知细绳不可伸长且长度远大于小球直径，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．一定小于 B．一定大于
C．细绳越长，小球B振动得越慢 D．越大，小球B振动得越慢
4．如图所示，在光滑的水平面上，物体A放在长为l的木板B的右端，现用水平力F向右拉木板。若物体A相对木板B滑动，当B前进x时，物体A从木板B左端滑下。已知A、B间的滑动摩擦力大小为Ff，滑动摩擦力分别对A、B做功为，若物体A相对木板B没有滑动，已知当B前进x时，物体A受到的静摩擦力大小为Ff′，静摩擦力分别对A、B做功为，则（　　）
A．
B．
C．这一对滑动摩擦力做功的总和为
D．这一对静摩擦力做功的总和为
5．我国某些地区的人们用手拋撒谷粒进行水稻播种，如图（a）所示。在某次抛撒的过程中，有两颗质量相同的谷粒1、谷粒2同时从O点抛出，初速度分别为v1、v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上，它们的运动轨迹在同一竖直平面内且相交于P点，如图（b）所示。已知空气阻力可忽略，以O点所在水平面为零势能面，则（　　）
A．谷粒2在其轨迹最高点的机械能大小为mgh
B．谷粒2在其轨迹最高点的机械能大小为
C．两粒谷子到达P点时重力的瞬时功率P1、P2的大小关系为P1 > P2
D．两粒谷子到达P点时重力的瞬时功率P1、P2的大小关系为P1 = P2
6．如图甲所示，长度L=2m的木板在光滑水平面上，木板上表面粗糙。一个与木板质量相等的滑块以水平速度v0 = 4m/s从左端滑上木板。滑块与木板间的动摩擦因数μ随滑块距木板左端距离x的变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，滑块看做质点，则（　　）
A．若木板固定，要使滑块能从木板右端滑出，求μ最大值应满足 μ1<0.2；
B．若木板固定，要使滑块能从木板右端滑出，求μ最大值应满足 μ1<0.4；
C．若木板不固定，要使滑块能从木板右端滑出，求μ最大值应满足 μ2<0.2。
D．若木板不固定，要使滑块能从木板右端滑出，求μ最大值应满足 μ2<0.4。
7．轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）
A．箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为3g
B．箱子落地后，弹簧弹力的最大值为2mg
C．箱子落地后，小球运动的最大速度为
D．箱子与地面碰撞损失的机械能为
8．上海慧眼”，是上海中心大厦的阻尼器，安装在大厦的126层，强风来袭，摩天大楼会晃动，该阻尼器可以削减高层晃动，帮助超高层建筑保持楼体稳定和安全。假设该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（　　）
A．阻尼振动振幅会越来越小，但周期不变
B．上海慧眼通过和中心大厦发生共振来保持楼梯稳定
C．t =18s时，位移为正，加速度沿x轴负方向
D．t =16s时，斜率为正，沿x轴负方向运动
9．若火箭竖直向上发射的初级阶段做如下假设：重力加速g不变，空气阻力忽略不计，火箭的质量m保持不变，加速度a与速度倒数的关系图像如图所示。已知图像的横轴截距为b，斜率为k，下列说法正确的是（　　）
A．火箭以恒定加速度启动
B．火箭的最小速度为
C．火箭以恒定的功率mk启动
D．图像的纵轴截距为－g
10．中国某新型连续旋转爆震发动机(CRDE)测试中，飞行器总质量(含燃料)为M，设每次爆震瞬间喷出气体质量均为，喷气速度均为(相对地面)，喷气方向始终与飞行器运动方向相反。假设飞行器最初在空中静止，相继进行多次爆震(喷气时间极短，忽略重力与阻力)。下列说法正确的是（　　）
A．由于在太空中没有空气提供反作用力，所以该飞行器无法在太空环境中爆震加速
B．每次喷气后，飞行器(含剩余燃料)动量增量大小相同
C．每次喷气后，飞行器(含剩余燃料)速度增量大小相同
D．经过n次喷气后，飞行器速度为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．(10分)某学校物理兴趣小组利用安装有“phyphox”应用的智能手机验证机械能守恒定律和动量守恒定律，验证机械能守恒定律小组的实验装置如图甲所示。主要器材包括：水平固定的钢尺、质量为m的铁球、刻度尺。实验步骤如下：
(1)迅速敲击钢尺侧面，使铁球由静止开始下落。传感器记录的声音振幅—时间曲线如图乙，前两个尖峰时刻分别对应铁球开始下落和落地的时刻，测得铁球下落时间t = 。
(2)若铁球下落高度为h，下落时间为t，根据平均速度公式可得铁球落地前瞬间速度为 ，若下落过程机械能守恒，则应满足的等式为 （结果均用题目给定的物理量符号m、g、h、t表示，其中g为重力加速度，写出原始公式，不要变形）。
(3)已知铁球质量，一个同学计算出上述下落过程中重力势能的减少量，请你通过计算出小球下落的高度为 m，动能的增加量 J（），则在误差允许范围内，铁球在下落过程中机械能守恒。
12.（7分）某同学将摆线上端固定在铁架台上（如图甲），测得摆线长度为L，小铁球质量为m，将一片状磁铁放在小铁球的正下方，对小铁球的作用力可认为是竖直向下的恒力F（大小未知）。将小铁球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，测出单摆的周期T，改变摆线长度L，多次操作得出多组T、L数据。根据数据作出图像（如图乙），图像斜率为k，纵截距为-b。已知当地重力加速度为g。
(1)(2分)图像不过原点的原因是（　　）
A．小铁球受到磁场力作用
B．把小球直径当作半径计入摆长
C．未把小球半径计入摆长
(2)(2分)由图乙可知，小球直径为 (用字母k，b表示)；
(3)(3分)小铁球受到的磁场力大小为 (用字母k，m、g、π表示)。
13．(12分)安全气囊是汽车重要的被动安全装备，国产新能源车发展越来越迅速，而气囊数目也远高于燃油车，部分高级车型气囊和气帘共有24个，在保护头部安全方面起到了重要作用。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高 处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直向上的作用力大小 F 随时间 t 的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度 ，不计空气阻力。
(1)(2分)碰撞过程中 F的冲量大小；
(2)(6分)碰撞结束后头锤反弹的速度大小；
(3)(4分)碰撞过程中系统损失的机械能。
14．(14分)如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，摆角为θ ( θ<5°)。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，最小值为F1、最大值为F2，表图中t＝0为摆球从A点开始运动的时刻，重力加速度为g。
(1)(6分)求单摆的振动周期T和摆长L (用π、g、t0表示)；
(2)(8分)求摆球的质量m(用F1、F2、g表示)。
15．(17分)2024年巴黎奥运会上，滑板运动分为街式和碗池两个小项，碗池比赛在类似碗形的赛道上进行，赛道包含几种不同的元素，比如斜坡、U形池和泵道。如图所示为室内碗池比赛训练时的简化示意图，一根轻质弹簧左端固定，右端与静置在光滑水平面上K点的小球B相连，弹簧处于原长。小球B的右侧静置着一滑块C，其上表面是半径为R的光滑圆弧轨道，滑块C的最低点恰与K点重合。现将一质量为m的小球A从圆弧最高点由静止释放，小球A沿轨道滑下后，在水平面上与小球B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知小球B为2m、滑块C的质量为4m，小球A、B均可视为质点，重力加速度为g，求：
(1)(4分)小球A下滑到圆弧轨道最低点时，小球A的速度v1、滑块C的速度v2的大小；
(2)(6分)弹簧弹性势能的最大值；
(3)(7分)若当小球B再一次回到K点时，小球A恰好第一次返回滑块C的最低点，求B做简谐运动的周期。

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