安徽省江淮协作区2024-2025学年高一下学期期末考试物理（A）试卷（含解析）

2024-2025学年高一下学期期末联合监测物理试题
一、单选题
1．在安徽某市五一劳动节期间的无人机灯光秀中，某架无人机在空中沿曲线轨迹飞行。不计空气阻力，下列关于该无人机的曲线运动，说法正确的是（　　）
A．速度发生变化的运动一定是曲线运动
B．无人机做曲线运动时，所受合力一定是变力
C．无人机做曲线运动时，位移大小一定小于路程
D．无人机做曲线运动时，所受合力方向与速度方向有时在同一直线上
2．2025年5月11日上午7点，“奔跑江淮”大黄山马拉松赛（安庆站）在怀宁县市民广场鸣枪开跑，万名跑者用脚步丈量“蓝莓之乡”，感受马拉松带来的激情与活力。比赛中，一运动员起跑阶段视为匀加速直线运动，从某刻开始计时，在前4s 内经过的位移为12m，紧接着在第二个4s内经过的位移是32m。该运动员运动的加速度为（　　）
A．1.25m/s2 B．1.50m/s2 C．2.25m/s2 D．2.50m/s2
3．省科技馆中有一如图甲所示的装置，木制架子前后两侧从左向右是向上倾斜的，但是两侧间距在不断增大。一个双圆锥体（两个圆锥体底面结合在一起，见图乙）放置在架子的底端（左侧），双圆锥体可以从架子的低处由静止自动向高处滚动。在双圆锥体向高处滚动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．双圆锥体的重力势能越来越小
B．此现象违背了能量守恒定律
C．双圆锥体的机械能越来越大
D．重心在双圆锥体外部，不在锥体上
4．滑冰的动作要领是低身斜体，滑冰运动员通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯。质量为73kg的滑冰运动员在某次过弯道时的运动视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。不计空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2，tan22°=0.40，tan27°=0.51，tan32°=0.62，tan37°=0.75。此次过弯道时冰面对运动员的作用力与水平冰面的夹角为（　　）
A．22° B．27° C．32° D．37°
5．在“复兴号”电力动车组的性能测试中，两节动车的额定功率分别为2000 kW和3000kW，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为200km/h和250km/h。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度约为（　　）
A．225 km/h B．227 km/h C．237 km/h D．245 km/h
6．一般把地月系的运动描述为月球绕以地球为中心天体的绕转运动。然而，地月系的实际运动是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动，若忽略其他星球对它们的引力作用，可以近似看成双星系统。已知地球质量是月球的81倍，地心与月心的平均距离设为d，地月系绕质心旋转周期为T，万有引力常量为G。在地月系统中，下列说法正确的是（　　）
A．地球绕公共质心转动线速度大于月球
B．月球绕公共质心转动角速度大于地球
C．地月系统中公共质心与地心的距离为
D．根据题干信息不能估算出月球质量
7．如图所示，质量为m的小球从某高处由静止下落，落在竖直放置且静止的轻弹簧的A点上，B点是小球到达的最低点，小球释放点到 A 点的竖直距离为h1，AB 间的距离为 h2。已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．小球到达 B 点时弹簧弹力等于小球重力
B．小球下落过程中机械能守恒
C．小球到达 B 点时弹簧弹性势能为 mgh2
D．若将质量为2m 的小球从同一位置由静止释放，到达B点时速度为
8．如图所示，竖直平面内固定两根互相垂直且足够长的光滑细杆，两杆间的距离很小，可忽略不计。可视为质点的两个小球a、b的质量相等，a球套在竖直杆上，b球套在水平杆上，两小球能无阻碍通过两杆叠加处，a、b球通过铰链用长度为L=1.0m的刚性轻杆连接，轻杆与水平杆的夹角为θ=53°。将a球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。在a球下落到两杆交叉点O的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．b球一直在加速
B．轻杆对b球一直做正功
C．a球下落过程中，a球机械能一直减小
D．a球到两杆交叉点O时的速度大小为4m/s
二、多选题
9．如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平面上，质量为 m 的物块（可视为质点）静止叠放在木板的左端，对物块施加水平向右的外力F。当物块与木板相对运动一段时间后，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对水平面的位移为 s。设物块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦力对物块做的功为
B．摩擦力对木板做的功为
C．木板动能的增量为
D．由于摩擦而产生的热量为
10．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏。如图为古代民众进行投壶游戏的图片，游戏规则是游戏者需要在一定距离外把箭投进壶里。一次游戏中，游戏者将箭从距离地面1.8m的高度以 的初速度沿不同方向投出，不计空气阻力，箭视为质点，重力加速度 g 取10 m/s 。 下列说法正确的是（　　）
A．箭落地时的速度大小为10 m/s
B．箭在空中运动的速度变化量为 2m/s
C．若将箭水平投出，则投出的水平位移为4.8m
D．箭能投出的最大水平位移为8 m
三、实验题
11．如图所示，在“研究平抛运动的实验”中，某同学只记录了物体运动轨迹上的O、A、B三点，已知相邻两点的时间间隔相等，图中背景小方格边长为5.0cm，重力加速度g 取
(1)据图像求出相邻两点的时间间隔为 s；
(2)据图像求出物体平抛运动的初速度大小为 m/s；
(3)物体运动到A 点时的速度大小为 m/s。
12．如图甲所示为某小组验证机械能守恒定律的实验装置。本装置中光电门传感器固定在摆锤上，由于连接杆的质量远小于摆锤质量，摆动过程中，连接杆的动能和重力势能可忽略，摆锤（含光电门传感器）的质量为m，5块宽度均为d的挡光片用螺栓固定在圆弧上不同位置并且由板上刻度可读出挡光片相对最低点B 的高度。实验时，每次都将摆锤从A 点由静止释放，光电门传感器可以依次测出摆锤经过5个挡光片的挡光时间，取摆锤运动的最低点为零势能点。
(1)摆锤经过挡光片1时挡光时间为t ，则摆锤的瞬时速度大小可表示为 （用d、表示）；
(2)测得挡光片1、2分别相对最低点B的高度为，且摆锤经过时的挡光时间分别为、，摆球摆到挡光片1所在位置时动能表达式为 ，验证摆锤的机械能，。守恒的表达式为 （用题中已知量的符号表示，无需化简，重力加速度为g）；
(3)若小组同学根据释放点 A 与各挡光片间的高度差 及摆锤对应通过各挡光片的挡光时间t，以 为纵坐标，以为横坐标作出如图乙所示图像，则测得当地重力加速度 （保留三位有效数字）。查阅资料后发现与当地的重力加速度略有偏小，造成这一误差的可能原因为 。
四、解答题
13．2025年4月25 日，在轨神舟十九号和二十号航天员乘组在“天宫”空间站实现中国航天史上第6次“太空会师”。已知本次对接时，“天宫”空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。求：
(1)“天宫”空间站离地面的高度；
(2)“天宫”空间站绕地球转动的线速度大小。
14．如图甲所示，在竖直平面内，光滑曲面 AB 与长为3m 的粗糙水平面BC 在B 点平滑连接，C端安装一个弹性挡板，质量为m=1.0kg的物块放在曲面AB上。现从距 BC的高度为h=5m处由静止释放物块，它与BC间的平均动摩擦因数μ=0.4，物块与弹性挡板碰撞后反向弹回，物块动能没有损失，重力加速度 g 取。求：
(1)物块第一次滑到 B 点时的速率；
(2)物块最终停止位置距离 B 点的距离；
(3)若将挡板撤去，C的右端是摩擦逐渐变小直至光滑的水平面，某同学通过AI技术测得物块与水平面间的动摩擦因数μ随位移变化规律如图乙所示（以C点为起点），试判断物块最终能否停止。
15．如图所示，半径为R 的光滑圆轨道竖直固定在光滑的水平面上，圆轨道下端有一小口，可视为质点的小球放置在小口左侧。现给小球一个水平向右的初速度（未知），使小球从最低点A 进入圆轨道，不计空气阻力，重力加速度为 g。求：
(1)当 时，小球沿圆轨道上升的最大高度；
(2)要使小球不脱离圆轨道，的取值范围；
(3)当 时，小球与圆轨道圆心连线扫过多大角度时开始不做圆周运动（即脱离圆轨道）。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A B B C D D BD ACD
11．(1)0.05
(2)1.0/1
(3)
【详解】（1）竖直方向根据
解得T=0.05s
（2）物体平抛运动的初速度大小为
（3）物体运动到A 点时的竖直速度
则A点的速度大小为
12．(1)
(2)
(3) 9.75 阻力做功使动能比理想情况偏小
【详解】（1）利用平均速度近似指代瞬时速度，可得经过挡光片1时瞬时速度为
（2）[1]由（1）可得经过档光片1时的动能表达式为
[2]机械能守恒，则重力势能的减小量等于动能的增加量，故表达式为
（3）[1]从A点到各档光片，有
变形可得
结合图像，有，得g=9.75m/s2
[2]实际过程中，摆锤会受到空气阻力、O点转轴受到摩擦力，阻力做功使动能比理想情况偏小，导致比当地的重力加速度略有偏小。
13．(1)
(2)
【详解】（1）由万有引力提供空间站做圆周运动的向心力，则
又由忽略地球自转，重力等于万有引力
解得
（2）由
解得
14．(1)10m/s
(2)0.5 m
(3)物块最终不会停止
【详解】（1）由机械能守恒定律可得
（2）设物块在水平面上滑行总路程为s，由能量守恒定律可得mgh=μmgs
解得

故物块来回运动4次，距离 B 点
（3）物块在水平面上滑行超过3 m，需克服摩擦力做功为
结合图像可知可得
故物块最终不会停止。
15．(1)
(2)或者
(3)120°
【详解】（1）根据机械能守恒定律可知
解得
可知小球不会脱离轨道，即小球沿圆轨道上升的最大高度；
（2）小球恰能到达最高点时，则
从最低点到最高点由机械能守恒定律
解得
若小球恰能达到与圆心等高的位置，则
解得
要使小球不脱离圆轨道，的取值范围或者
（3）当 时，小球经过与圆心等高的位置后向上运动一段后将脱离圆轨道，设此时的位置与圆心连线与竖直方向夹角为θ，则
由机械能守恒定律
解得
小球与圆轨道圆心连线扫过120°时开始不做圆周运动。