四川泸州市合江县2024-2025学年高一下学期期末联合考试物理试题

试卷更新日期：2026-02-03 类型：期末考试

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一、选择题（本题共10小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~10题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共43分）

1. 如图所示，在一项户外竞技娱乐活动中，选手以一定的初速度起跳后，直接跳到对面平台上，忽略空气阻力，关于选手从离地到着地前的整个过程。则（）

A、选手重力的冲量为零 B、选手的动量先减小后增大 C、选手的机械能先增大后减小 D、选手重力的功率先增大后减小

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2. 列车转弯时的受力分析如图所示，铁路转弯处的圆弧半径为R，两铁轨之间的距离为d，内外轨的高度差为h，铁轨平面和水平面间的夹角为 $α$ （ $α$ 很小，可近似认为 $\tan α \approx \sin α$ ），下列说法正确的是（　　）

A、列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用 B、列车过转弯处的速度 $v = \sqrt{\frac{g R h}{d}}$ 时，列车轮缘不会挤压内轨和外轨 C、列车过转弯处的速度 $v < \sqrt{\frac{g R h}{d}}$ 时，列车轮缘会挤压外轨 D、若减小 $α$ 角，可提高列车安全过转弯处的速度

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3. 如图1所示，某同学在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿态加速滑行到坡底。该同学下滑情境可简化为图2，雪坡倾角为α，人可视为质点，图中用小物块表示，下滑过程中某一时刻滑行的速度v的方向与雪坡上所经位置的水平线夹角为β（β<90°），已知该同学和滑雪装备的总质量为m，滑雪板与雪坡之间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g，不计空气阻力。关于该下滑过程，下列说法正确的是（　　）

A、该同学所受摩擦力小于μmgcosα B、该同学所受摩擦力的方向不变 C、该同学沿v的方向做匀加速直线运动 D、该同学所受重力的瞬时功率一直在增加

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4. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 10³km，远月点B距月心约为1.8 × 10⁴km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（　　）

A、鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B、鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81∶1 C、鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D、鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于11.2km/s

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5. 2023年11月10日，我国首条具有完全自主知识产权的超高速低真空管道磁浮交通系统试验线——高速飞车大同（阳高）试验线一期主体工程完工，其速度能达1000千米/时以上，标志着我国在新型交通领域的研究已迈入世界先进行列。如图所示．高速飞车的质量为m，额定功率为 $P_{0}$ ，列车以额定功率 $P_{0}$ 在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设恒定阻力为 $F_{f}$ ，则（）

A、列车达到的最大速率等于 $\frac{F_{f}}{P_{0}}$ B、列车达到最大速度前加速度与牵引力成正比 C、列车在时间t内牵引力做功大于 $\frac{m P_{0}^{2}}{2 F_{f}^{2}}$ D、在时间t内列车位移大于 $\frac{P_{0} t}{F_{f}} - \frac{m P_{0}^{2}}{2 F_{f}^{3}}$

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6. 如图所示，空间有电荷量分别为 $+ Q_{1}$ 和 $- Q_{2}$ 的两个点电荷，其连线水平。在竖直平面内，内壁光滑的绝缘细弯管关于 $O_{1} O_{2}$ 连线对称放置，细管的上下端口恰好在 $O_{1} O_{2}$ 连线的中垂线上。电荷量为＋q的小球以初速度 $v_{0}$ 从上端管口无碰撞进入细管，在管内运动过程中机械能守恒，则（　　）

A、 $Q_{1} < Q_{2}$ B、细管上各点的电场强度方向均与细管垂直 C、在 $O_{1} O_{2}$ 的连线上，中点的电场强度最小 D、小球从细管下端飞出时速度为 $v_{0}$

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7. 近年来，随着智能手机的普及，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，人们对手机的依赖性也越强，有些人甚至喜欢躺着看手机，经常出现手机滑落砸到脸部的情况。如图所示，若一部质量 $m = 200 g$ 的手机，从离脸部约 $h = 20 cm$ 的高度无初速掉落，不考虑砸到脸部后手机的反弹，脸部受到手机的冲击时间约为 $t = 0.01 s$ ，取重力加速度g $= 10 {m/s}^{2}$ ，下列分析正确的是（　　）

A、手机对人脸的冲量方向竖直向下 B、全过程手机动量的变化量不为0 C、全过程手机所受重力的冲量大小为 $0.02 N \cdot s$ D、手机对人脸的平均作用力大小为40N

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8. 如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则 $Q : q$ 的绝对值可能是（　　）

A、1 B、2 C、3 D、5

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9. 如图所示，竖直固定放置的光滑滑道左边是斜面，右边是四分之一圆弧面，圆弧面的最底端切线水平，圆弧长和斜面长相等，质量相等的A、B 两个小球从两个面的最高点由静止释放，不计小球的大小，则在 A 球沿斜面滚下、B球沿圆弧面滚下的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、两小球到达底端时速度相同 B、两小球到达底端时动能相同 C、两小球到达底端时A 球重力瞬时功率比 B 球重力瞬时功率大 D、两球从静止运动到底端过程中，A 球重力平均功率比B 球重力平均功率大

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10. 如图，倾角为 $30 °$ 且足够长的光滑斜劈固定在水平面上， $P$ 、 $Q$ 两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接， $Q$ 的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接， $P$ 和 $Q$ 的质量分别为 $4 m$ 和 $m$ 初始时，控制 $P$ 使轻绳伸直且无拉力，滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行，右侧轻绳竖直，弹簧始终在弹性限度范围内，弹簧劲度系数为 $k$ ，重力加速度大小为 $g$ 。现无初速释放 $P$ ，已知弹簧的弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k {(Δ x)}^{2}$ （其中 $Δ x$ 为弹簧相对于原长的形变量），则在物体 $P$ 沿斜劈下滑过程中

A、轻绳拉力大小一直增大 B、物体 $P$ 的加速度大小一直增大 C、物体 $P$ 沿斜劈下滑的最大距离为 $\frac{6 m g}{k}$ D、物体 $P$ 的最大动能为 $\frac{8 m^{2} g^{2}}{5 k}$

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二、实验题（每空2分，共16分）

11. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)、为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________

A、动能变化量与势能变化量 B、速度变化量和势能变化量 C、速度变化量和高度变化量

(2)、除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________

A、交流电源 B、刻度尺 C、天平（含砝码）

(3)、实验中，先接通电源，再释放重物，得到如下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h_A、h_B、h_C。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE_p＝－mgh_B ，动能变化量ΔE_k＝。

(4)、大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________

A、利用公式v=gt计算重物速度 B、利用公式v= $\sqrt{2 g h}$ 计算重物速度 C、存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D、没有采用多次实验取平均值的方法

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12. 我校“诚勤立达”研究小组用如图1所示的实验装置探究动量定理，步骤如下：
（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度 $d$ ；
（2）将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量 $M = 200.0 g$ ，槽码和挂钩的总质量 $m = 50.0 g$ ；
（3）打开气泵，待气流稳定后，将滑块轻放到气垫导轨上，调节气垫导轨底部螺丝，直至观察到的现象，即表明气垫导轨水平，取下滑块，并关闭气泵；
（4）用细线连接滑块和挂钩（挂着槽码），打开气泵，将滑块轻放到气垫导轨上，并用手托住槽码，调节滑轮高度，让细线与导轨平行；
（5）松开托住槽码的手，数字计时器记录下遮光条通过光电门1、2的时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 以及这两次开始遮光的时间 $Δ t$ ；
（6）取下滑块、细线、槽码，计算出滑块经过两光电门的速度的变化量 $Δ v$ ；
（7）多次改变光电门2的位置，测得多组 $Δ t$ 和 $Δ v$ 的数据；
（8）分别计算出每次实验中的冲量 $I = m g Δ t$ 和动量的变化量 $Δ p = M Δ v$ ，并作出 $Δ p - I$ 图像，如图2所示，斜率为（保留2位有效数字）；
（9）图2中的斜率的测量值（填“大于”或“等于”或“小于”）理论值；
（10）为减小实验误差，以下操作可行的是
A．选用质量更大的槽码
B．计算动量的变化量时，应这样计算： $Δ p = (M + m) Δ v$
C．用拉力传感器测出细线的拉力，用其示数与 $Δ t$ 的乘积作为冲量 $I$

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三、计算题（13题12分，14题13分，15题16分，共41分）

13. 中国神话故事“嫦娥奔月”源自古人对星辰的崇拜。假设你经过刻苦学习与训练，作为航天员登陆月球后，在半径为R的月球表面上以大小为 $v_{0}$ 的初速度竖直上抛一小球（视为质点），经时间t小球落回抛出点。球的体积公式为 $V = \frac{4}{3} π r^{3}$ ，其中r为球的半径，不计月球的自转，引力常量为G。求：
（1）月球表面的重力加速度大小g；
（2）月球的第一宇宙速度v；
（3）月球的质量M及其平均密度 $ρ$ 。

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14. 如图所示，斜面AB光滑，倾角为θ=30°，水平面粗糙，两个面在B点平滑连接。过B点的竖直虚线左侧区域有竖直向上的匀强电场E。一个质量m=1kg，电量q=-0.8C的物块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，经过0.9s刚好停在C点（图中未画出）。已知AB段的长度x_AB=0.4m，物块与水平面间的动摩擦因数µ=0.2，物块与所有接触面均绝缘，求：

(1)、物块到达B点时速度的大小；

(2)、BC段长度x_BC；

(3)、匀强电场E的大小。

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15. 如图所示，一长度 $l = 1.0 m$ ，质量为 $m = 2 kg$ 的滑板Q静止在光滑水平面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数为 $k$ 的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量为 $M = 4 kg$ 的小物块P（可视为质点）以 $v_{0} = 2 \sqrt{3} m / s$ 的初速度从左端滑上滑板，当物块滑至距离滑板Q右端 $\frac{l}{3}$ 处时恰好与滑板达到共速，之后滑板撞到水平弹簧左端。物块与滑板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能 $E_{p}$ 与形变量 $x$ 的关系为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：
（1）物块与滑板间的动摩擦因数 $μ$ ；
（2）滑板右端与弹簧左端初始距离的最小值 $d$ ；
（3）滑板与弹簧接触过程中，物块与滑板始终无相对滑动，求弹簧劲度系数 $k$ 的取值范围。

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