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2024－2025学年度下学期“抚顺六校协作体”期末考试试题高一物理
考试时间：75分钟 试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题中只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.在建立物理概念过程中，学会像科学家那样运用物理思想，使用科学方法，往往比记住物理概念的词句或公式更重要．在高中物理学习内容中，线速度、角速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是（ ）
A.理想模型 B.微小量放大 C.等效替代 D.比值定义
2.真空中有两个点电荷相隔一定距离r，相互作用力为F。若其中一个电荷的电量变为原来的4倍，为了保持原来的作用力大小不变，则两个电荷间的距离变为原来的多少倍（ ）
A.4 B.1 C.2 D.8
3.一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的九分之一、已知地球半径为R，则该卫星离地面的高度为（ ）
A.R B.2R C.3R D.4R
4.郑钦文在巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠，创造了历史。她发球时将网球斜向下击出，不计空气阻力（ ）
A.落地前，网球机械能减少
B.落地前，在相同时间内，网球的动量变化相同
C.落地前，在相同时间内，网球的动能变化相同
D.若仅增大击球的初速度，网球在空中飞行的时间不变
5.如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动。两物体分别到达地面时，下列关于重力的功率的说法正确的是（ ）
A.平均功率 B.平均功率
C.瞬时功率 D.瞬时功率
6.超市里用的购物车为顾客提供了购物方便，又便于收纳，收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起，如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车（以下简称“车”）的碰撞进行了研究，分析时将购物车简化为原来静止的小物块。已知车的净质量均为，将1号车以速度向右推出，先与2碰撞结合为一体后再撞击3，最终三车合为一体。忽略一切摩擦和阻力，则第二次碰撞过程中损失的机械能为（ ）
A.18J B.36J C.54J D.72J
7.蹦极运动以其惊险刺激深得年轻人的喜爱，图示为某次蹦极运动中的情景，原长为、劲度系数为k的轻弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者距离机臂h时，下落至最低点。空气阻力恒为重力的，重力加速度为g。此过程中（ ）
A.弹性绳增加的弹性势能为
B.蹦极者减少的机械能为
C.蹦极者的最大动能为
D.蹦极者和弹性绳组成的系统减少的机械能为
8.若引力常量G已知，下列说法正确的是（ ）
A.已知月球绕地球运行的周期及月地距离，可以计算出地球密度
B.已知月球绕地球运行的周期及月地距离，可以计算出地球质量
C.已知月球表面的重力加速度及月球的半径，可以计算出月球的密度
D.地球的所有静止卫星受到地球的万有引力大小均相等
9.如图所示，五个点电荷电荷量大小均为q，其中一个电性为负，分别位于正五边形的顶点上，顶点与几何中心O间距离为r，则几何中心O处电场强度为（ ）
A.方向沿负电荷与圆心O连线指向负电荷
B.方向沿负电荷与圆心O连线指向圆心O
C.
D.
10.如图所示，半径为、竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。圆心O点正下方放置质量为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度向左运动，与小球发生弹性碰撞。碰后小球在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球的初速度可能为（重力加速度为g）（ ）
A. B. C. D.
二、填空题：本题共2小题，11题每空3分，12题每空2分，共14分。
11.如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的上端与水平槽等高且无缝连接。刚开始不放小球B，使小球A从斜槽上某固定点由静止滚下，然后在水平槽末端放上小球B，使小球A仍从点由静止滚下，得到两次球在斜面上的平均落点、、。用刻度尺测得斜面上端到、、三点的距离分别为、、。则验证两球碰撞过程中系统的动量守恒的表达式为______；如果两球碰撞过程中的机械能守恒，那么所需满足的表达式为______（用所测物理量的字母表示，小球A、B质量分别为、）。
12.在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点正下方点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如乙图所示。、、、为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度值比为2:9，则：
（1）由以上及图示信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为______（结果保留到小数点后两位）。
（2）由以上及图示信息可以算出小球平抛的初速度是______（结果保留到小数点后两位）。
（3）若已知该星球的半径与地球半径之比为，则该星球的质量与地球质量之比______，第一宇宙速度之比______（取）。
三、计算题：本题共3小题，共40分
13.如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：
（1）小球所受电场力的大小。
（2）小球的质量。
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度的大小。
14.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
15.如图所示，木板、静止于光滑水平桌面上，上表面水平且足够长，其左端放置一滑块，、间的动摩擦因数为（较小），、由不可伸长的理想轻绳连接，绳子处于松弛状态，现在突然给一个向右的速度，让在上滑动，当的速度为时，绳子刚好伸直，接着绳子被瞬间拉断，绳子拉断时的速度为，、、的质量均为。
（1）从C获得速度开始经过多长时间绳子被拉直？
（2）拉断绳子造成的机械能损失为多少？
（3）若最终滑块未脱离木板，则木板的长度至少为多少？
高一物理试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B B D B A BC AD BC
二、填空题：
11.【答案】
【详解】［1］未放小球B时，小球A落在图中的点，设其做平抛运动的初速度为。小球A和小球B发生碰撞后，小球A的落点是图中点，设其做平抛运动的初速度为，小球B的落点是图中的点，设其做平抛运动的初速度为。设斜面与水平地面的夹角为，由平抛运动规律得，
，
解得．
同理得，．
若动量守恒，则满足．
代入可得验证两球碰撞过程中系统的动量守恒的表达式为
．
［2］如果两球碰撞过程中机械能守恒，则有
，
又平抛运动时的初速度，所以，
故需要满足的关系式为．
12.【答案】2.25 0.45 9:250 3:10
【详解】（1）［1］由、、水平距离相同可知，到、到运动时间相同，设为，在竖直方向有：，
所以．
（2）［2］小球平抛的初速度是．
（3）［3］［4］根据万有引力等于重力，，
代入数据得，该星球的质量与地球质量之比．
根据，，
代入数据得，第一宇宙速度之比．
三、计算题：
13.（共8分）【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电场力，．
（2）由，
解得．
（3）由动能定理，
解得．
14.（共14分）（1），；（2）；（3）当时，有极大值
【详解】（1）设绳断后球飞行时间为，由平抛运动规律，竖直方向有
，
水平方向有，
联立解得．
从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有，
解得．
（2）设绳能承受的最大拉力大小为，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有，
解得．
（3）设绳长为，绳断时球的速度大小为，绳承受的最大拉力不变，根据牛顿第二定律有
，
得．
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为，时间为，根据平抛运动规律，竖直方向有，
水平方向有，
联立解得．
根据一元二次方程的特点，当时，有极大值，
为．
15.（共18分）【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）从获得一个向右的速度到绳子拉直的过程中，取向右为正方向，由动量定理有，
得．
（2）设绳刚被拉直时的速度为，对系统分析，由动量守恒定律有
，
得．
绳子拉断过程中，组成的系统动量守恒，
得．
绳子拉断过程中，系统由能量守恒得机械能的损失
，
得．
（3）设在拉断前的过程中相对于的位移为，由能量守恒
．
设绳子拉断后恰好滑到的右端时又相对于滑动了，对BC分析，根据动量守恒有
，
由能量守恒有，
木板至少长，
得．

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