2024-2025學(xué)年山西省高一（下）期末聯(lián)考物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.下列有關(guān)物理概念的描述正確的是（）

A,動(dòng)量守恒的系統(tǒng)，其機(jī)械能也一定守恒B.機(jī)械能守恒的系統(tǒng)，其動(dòng)量也一定守恒

C.物體的速度改變，動(dòng)量一定改變D.物體的速度改變，動(dòng)能一定改變

2.某物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度“與時(shí)間。的關(guān)系如圖所示，則布?關(guān)該物體的描述正確的是（）

A.在0~1s內(nèi)物體的位移為1mtV/（mS'）

1卜…人

B.在0~3s內(nèi)物體的加速度不變/，\

C.在1?3s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)方向不變

D.在1?3s內(nèi)物體的加速度為一1m/s2

3.下列情境中，A物塊一定受到摩擦力的是（

A.平圖：｛物塊靜止在粗糙的水平桌面上

B.乙圖：4物塊與水平勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤保持相對(duì)靜止

C.丙圖：4物塊疊放在木板上，疝木板施加水平外力，使兩者沿水平地面一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.丁圖：4物塊靜止在斜面上，通過跨過定滑輪的細(xì)線與另一物塊連接

4.質(zhì)量相等的物體A、8靜止在地球表面。它們所在的緯度分別為北緯30。和60。。如圖所示。其中00'為地

軸，則關(guān)于4、B兩個(gè)物體的角速度大小g八%。線速度大小以、勿。向心力大小尸斗、尸B。萬有引力大小"、

的關(guān)系正確的是（）

A.〃=6笫BB.=O)BC.FA=FBD.3F'A=F'B

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5.如圖所示，是孩子們鐘愛的“踩踩球”的規(guī)格，該球由兩個(gè)半圓形塑料球體組成，并配備有彈性裝置。

當(dāng)“踩踩球”被放在水平地面上，用腳壓扁后撤去腳力，由于“踩踩球”裝有貼合裝置，球會(huì)先恢復(fù)原狀

再彈起離地面，此后重心上升的高度約為50厘米。已知完全踩扁“跳跳球”時(shí)，其重心距離地面高度為0；

恢復(fù)原狀后，重心仍位于球心，不計(jì)一切阻力，重力加速度g取10m/s20若“踩踩球”的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)

化成重力勢(shì)能，則在完全踩扁“跳跳球”的過程中，人對(duì)“跳跳球”做的功約為（）

14cm

A.0.72/B.0.86/C.1JD.1.14/

6.磨刀器極大地提升r我們的生活便利性，如圖中所不，這是i款某品牌的磨刀它配備了兩種刀具選

擇規(guī)格（角度。在14。~18。和19。~24。兩種規(guī)格）。這類磨刀器的設(shè)計(jì)左右對(duì)稱，通過調(diào)整兩側(cè)刀片的夾角,

以適應(yīng)不同刀具的需求，其簡(jiǎn)化原理圖如圖乙所示。若某人將磨刀器放在水平桌面上，并將刀具放在磨刀

器上向后緩慢拉動(dòng)，若在拉動(dòng)過程中對(duì)刀具施加的壓力保持恒定，磨刀器始終靜止。則下列關(guān)于磨刀器和

對(duì)應(yīng)刀具的說法正確的是（）

A.當(dāng)?shù)毒呦蚝罄瓌?dòng)時(shí)，刀具受到的摩擦力方向向后

B.當(dāng)?shù)毒呦蚝罄瓌?dòng)時(shí)，桌面受到的摩擦力方向向前

c.若磨刀器的夾角e越大，刀具對(duì)磨刀器的作用力越大

D.若磨刀器的夾角8越大，刀具受到的摩擦力反而越小

7.雙響炮作為深受喜愛的煙花爆竹之一，其獨(dú)特的魅力在于有兩階段的爆炸過程。首先，將雙響炮放在水

平地面上，點(diǎn)燃下層的火藥，火藥迅速爆炸，爆竹獲得了豎直向上127H/S的初速度，將其發(fā)射至最高點(diǎn)。

在達(dá)到最高點(diǎn)的瞬間，第二層火藥隨即引爆，將爆竹炸裂成甲和乙兩部分。已知甲、乙兩塊爆竹的質(zhì)量之

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比為）=今其中甲塊以5m/s的速度水平向左飛出。若不計(jì)空氣阻力，忽略火藥的質(zhì)量，重力加速度g

取10m/s2.那么，兩塊爆竹的飛行軌跡將是下圖中的（）

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.如圖所示，力小球從某一高度以某一速度水平拋出，8小球從與力相同的高度自由下落。忽略空氣阻力,

當(dāng)兩個(gè)小球分別到達(dá)水平地面的過程中，下列物理量一定相同的是（）

A.位移B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間C.重力的平均功率D.速度的改變量

9.氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云三號(hào)”分別在軌道1與軌道3上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，“風(fēng)云一號(hào)”

在軌道1上P點(diǎn)瞬間加速，使其運(yùn)行的軌道變?yōu)闄E圓軌道2,并在橢圓軌道2與軌道3的切點(diǎn)Q與“風(fēng)云三

號(hào)”進(jìn)行對(duì)接。若“風(fēng)云一號(hào)”在1軌道P點(diǎn)、2軌道P點(diǎn)和“風(fēng)云三號(hào)”的運(yùn)行速度大小分別為巧p、"2P、

力，加速度大小分別為由「、。2「、。3,“風(fēng)云一號(hào)”在1軌道和2軌道以及“風(fēng)云三號(hào)”的周期分別為7\、T2

、73,機(jī)械能分別為打、后2、23。圖中尸、Q、K三點(diǎn)位于過地球球心的同一直線上，有關(guān)上述物理量的描

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(1)4、B碰后力不反彈，則步驟②中滑塊B的停止位置為______(填“。2”或“。3”)，兩個(gè)物塊的質(zhì)

量美系是叫______填或“一)。

(2)若碰撞過程中動(dòng)量守恒，則可以通過驗(yàn)證表達(dá)式(選填序號(hào))即可。

+m2y/~xi

B.mYX2=m1Xi+m2x3

C.mxXy=+m2x1

12.某物理小組通過利用彈簧和鉤碼做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示，鐵架臺(tái)放在水平桌面

上，橫桿上懸掛一個(gè)帶有指針的軟彈簧，靠近彈簧的位置固定一個(gè)刻度尺(零刻度線與彈簧上端對(duì)齊)，彈性

勢(shì)能的表達(dá)式為Ep依2,其中仁為彈簧的勁度系數(shù)，％為形變量，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8m/s20實(shí)驗(yàn)

過程如下：

(1)先記卜.未懸拄鉤碼時(shí)彈簧指針對(duì)應(yīng)的刻度，即彈簧的原長(zhǎng)，0-10.54cm,現(xiàn)將一個(gè)鉤碼懸拄在彈簧的卜

端，鉤碼的規(guī)格為m=200g,由圖甲可知，此時(shí)彈簧上指針對(duì)應(yīng)的刻度為1=cm,由此可以計(jì)算出該

彈簧的勁度系數(shù)k=N/m.

(2)用手豎直向上緩慢托起鉤碼。直至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后迅速撤去手。觀察鉤碼下降到最低點(diǎn)時(shí)指針的位置為

x=14.40cm,由此可以計(jì)算出鉤碼重力勢(shì)能的減小量為_____/(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，彈簧彈性勢(shì)能

的增加量為7.45x10-2/o

(3)另小組同學(xué)作出了鉤礙下降過程中重力勢(shì)能的減小量和彈簧彈性勢(shì)能的增加量(dE)隨下降面度(/,)的

變化關(guān)系如圖乙所示，請(qǐng)你幫我們解釋一下圖像不重合且間距越來越大可能的主要原因。

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。

13.在某公園的廣場(chǎng)中央水平地面上有一個(gè)圓形噴泉口，水柱從噴口豎直向上噴射而出(單位時(shí)間內(nèi)噴射水

的體積保持不變)。噴口的橫截面積為S=10cm2,噴射出的水柱高度，=1.8m(水可看成豎直上拋運(yùn)動(dòng))。

重力加速度g取10m/s2,水的密度p=lxl()3kg/m3,忽略空氣阻力。求：

(1)噴泉口噴射水柱的初速度火;

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(2)噴泉的功率P。

14.某汽車制造廠為了評(píng)估汽車的啟動(dòng)性能，在一條平直的公路上進(jìn)行了測(cè)試。汽車從靜止開始做加速直線

運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程中受到的阻力恒定為Ff=1000N。在0?20s的時(shí)間內(nèi)，汽車以恒定的加速度Q=lm/s2

做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)過程中，汽車的速度〃與時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示(縱坐標(biāo)的刻度均勻分布)，己知

汽車的質(zhì)量為L(zhǎng)Ox103kg,額定功率為P頻。求：

(3)汽車在0~100s的時(shí)間內(nèi)總位移入。

15.如圖所示，光滑水平地面上靜置有小物塊3、C,兩者間用輕質(zhì)彈簧拴接，初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)有一

子彈4以水平向右的初速度孫射向8,射入B并留在其中，相互作用時(shí)間極短。已知力、8、C的質(zhì)量分別為m、

9m、2m,彈簧原長(zhǎng)為三者均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。

9m2m

(1)求A射入B的過程，力所受的沖量〃；

(2)求彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm；

(3)若從A射入8后到小物塊。第一次達(dá)到最大速度的過程經(jīng)歷的時(shí)間為3求此過程小物塊C的最大速度外.

及位移打的大小。

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答案解析

1.【答案】C

【解析】4動(dòng)量守恒的條件是系統(tǒng)合外力為零或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，而機(jī)械能守恒需僅有保守力做功。例如完

全非彈性碰撞中動(dòng)量守恒但機(jī)械能損失，故力錯(cuò)誤；

8.機(jī)械能守恒時(shí)動(dòng)量未必守恒:，如物體在光滑圓弧面滑動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，但動(dòng)量方向變化導(dǎo)致不守恒:，故8

錯(cuò)誤；

C動(dòng)量是矢量，速度改變（方向或大小）必導(dǎo)致動(dòng)量改變，故。正確；

。.動(dòng)能是標(biāo)量，僅與速度大小有關(guān)。若速度方向改變但大小不變（如勻速圓周運(yùn)動(dòng)），動(dòng)能不變，故。錯(cuò)誤。

故選C。

2.【答案】D

【解析】A.v-t圖像與橫縱圍成的面積表示位移，可知在0~1s內(nèi)物體的位移為勺=Qx1）m=0.5m

故,4錯(cuò)誤；

8.p-t圖像斜率表示加速度，圖像可知在0?3s圖像斜率由正值變負(fù)值，可知加速度方向發(fā)生了改變，

即加速度發(fā)生了改變，故8錯(cuò)誤；

C在1?3s內(nèi)速度由正值變?yōu)樨?fù)值，可知物體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變，故C錯(cuò)誤；

）在內(nèi)物體的加速度2

Z.1~3sa=oJ-lJm/s?=-lm/s

故D正確3

故選

3.【答案】B

【解析】44物塊靜止在粗糙水平桌面，無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受摩擦力，故力錯(cuò)誤；

8.4隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，有離心趨勢(shì)，受指向圓心靜摩擦力提供向心力，一定受摩擦力，故8正確；

CA與木板一起勻速直線運(yùn)動(dòng)，力相對(duì)木板無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受摩擦力，故C錯(cuò)誤；

。.若細(xì)線拉力與A重力沿斜面向下分力等大，4無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受摩擦力，故。錯(cuò)誤。

故選瓦

4.【答案】A

【解析】48.4、8兩個(gè)物體共同繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度相同，即3人=38

根據(jù)u=cor

nTill幺=幺=Rcos30°=-V3

J知6~rB~/?cos60。1

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即=CUB,故A正確，B錯(cuò)誤；

C二者向心力之比為2=巴孕=警焉=4

Fg/?cos601

可得乃4=C7，故C錯(cuò)誤；

GMm

。.二者萬有引力大小之比為養(yǎng)=段”=T?故。錯(cuò)誤。

B~R2-

故選Jo

5.【答案】D

【脩析】根據(jù)題意可知小球從完全踩扁到重心上升的高度約為50厘米過程，小球獲得重力勢(shì)能Ep=mgh=

[0.2x10x(0.07+0.5)]/=1.14/

根據(jù)能量守恒可知人對(duì)“跳跳球”做的功約為1.14/。

故選

6.【答案】D

【解析】4當(dāng)?shù)毒呦蚝罄瓌?dòng)時(shí)，刀具受到的滑動(dòng)摩擦力阻礙刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此刀具受到的摩擦力向前，

故4錯(cuò)誤；

8.刀具向后拉動(dòng)時(shí)，由于刀具受到的摩擦力向前，根據(jù)牛頓第三定律可知，磨刀器受到刀具的摩擦力向后，

根據(jù)平衡條件可知，桌面對(duì)磨刀器的摩擦力向前，結(jié)合牛頓第三定律可知，磨刀器對(duì)桌面的摩擦力向后，

故5錯(cuò)誤；

CD當(dāng)對(duì)刀具施加相同的正壓力F時(shí)，將F沿兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行分解，如圖所示，由幾何關(guān)系可得用=%=麻

故當(dāng)磨刀器的夾角。越大，刀具對(duì)磨刀器的作用力越大小，根據(jù)/'=〃Bv可知，刀具受到磨刀器的摩擦力

越小，故C錯(cuò)誤，。正確。

故選

7.【答案】B

【解析】雙響炮爆炸時(shí)距離地面高度八=弓=獲m=7.2m

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在達(dá)到最高點(diǎn)的瞬間，水平方向動(dòng)量守恒有m鏟甲=機(jī)乙u乙

vm」

可知

wm甲2

爆炸后甲乙做平拋運(yùn)動(dòng)，由于甲乙在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，則二者位移之比為之=?='

*乙W2

落地時(shí)間均為t=：=1.2s

落地時(shí)甲的水平位移xip=vffJt=6m

綜合可知B選項(xiàng)符合題意。

故選B。

8.【答案】BCD

【解析】4位移是從初位置指向末位置的有向線段。4小球做平拋運(yùn)動(dòng)，位移是水平位移與豎直位移的合位

移；B小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，位移是豎直方向的位移，二者初位置相同，末位置不同，所以位移不同，故力

錯(cuò)誤：

8.兩球豎直方向有h.=^gt2

可知t=J?

由干兩球距離地面高度力相同，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故8正確：

C/B兩球重力做功均為mgh,重力平均功率A==早

可知兩球重力的平均功率相同，故。正確；

。.速度變化量=

由于g、t相同，故兩球速度的改變量相同，故。正確。

故選BCD.

9.【答案】AC

【解析】4對(duì)軌道1和軌道3,根據(jù)G等=血學(xué)，p=揮

可知vlP>v3；

從軌道1到軌道2需在P點(diǎn)加速，即v2p>巧°，可知v2p>VIP>v3,選項(xiàng)A正確；

8.根據(jù)G券=3

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可知Qip=Q2P>。3，選項(xiàng)8錯(cuò)誤；

。.根據(jù)開普勒第三定律可知今=k

可知%<T2<T3,選項(xiàng)C正確；

。.衛(wèi)星從軌道1到軌道2需在P點(diǎn)加速，可知EiV%；

從軌道2到軌道3需在Q點(diǎn)加速，可知F2<F3,可知E1<E2<E3；選項(xiàng)。錯(cuò)誤。

故選AC.

10.【答案】ACD

【解析】4物塊恰好通過最高點(diǎn)M有mg=m去

A

根據(jù)機(jī)械能守恒有Ek。=mgx2R+；小優(yōu)

代人題中數(shù)據(jù)，解得治0=101

故若以0之10/時(shí)，則物塊能通過最高點(diǎn)。，故力正確：

8.若見0=10,時(shí)，則物塊經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力最小，由A選項(xiàng)可知￡\()=

在C點(diǎn)有N-mg=m^-

聯(lián)立解得物塊在。點(diǎn)的支持力N=60/V

根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力最小為60N,故8錯(cuò)誤；

C若物塊到達(dá)。點(diǎn)前不脫離軌道，情況有兩種：

L物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到圓心等高處時(shí)，由機(jī)械能守恒有Ek01=mgR=4/

即有0<%0W4/

2.恰好能通過最高點(diǎn)C,結(jié)合力選項(xiàng)有EM>10/

綜合可知，初動(dòng)能的取值范圍為0<&oW4/或Ek。>10/

故C正確；

D.若Eko=8J,可知物塊能過圓心等高處，設(shè)在。點(diǎn)脫離軌道上速度為〃。點(diǎn)與圓心的連線與水平方向夾

角為6,且有mgsinB=m^-

2

動(dòng)能定理有~mv-EM=-mg(R+RsinO)

聯(lián)立解得v-f|m/s,sin。=|

AiJO

則物塊運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)距離水平面的高度為h=R+在答+RshW

2g

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聯(lián)立解得仁瑞m

故。正確。

故選ACD.

11.【答案】(1)03>

(2)4

【解析】滑塊”單獨(dú)從靜止釋放下滑后減速停止的位置為。2,放上滑塊8后，八、8碰后4不反彈,

則B的速度和4的速度同向，且8的速度大于4的速度，則兩者做勻減速直線運(yùn)動(dòng)后8的位移更大，故滑塊B的

停止位置為。3，滑塊力的停止位置為名：

[2]4、B碰后力不反彈，則需要質(zhì)量大的碰質(zhì)量小的滑塊，即61>7712；

(2)當(dāng)滑塊A第一次從0點(diǎn)滑到Oi點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理iim}gX2=

解得以=J2〃,。0

對(duì)滑塊4第二次碰撞8后，對(duì)4、8后續(xù)滑行過程運(yùn)用動(dòng)能定理〃7%。勺=岳，^m2gx3=^m2v}

解得v2=J2MX、,v3=J2〃g%3

若兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，則滿足7711%=7nll/2+巾2”3

即需驗(yàn)證miQJ=7mJT7+THZQ?；故選力。

12.【答案】(1)12.49(12.50、12,51)100

(2)0.0757

(3)見解析

【解析】刻度尺的最小刻度為1mm,估讀到0.1mm,彈簧的長(zhǎng)度為12.50。7九(12.49。7幾~12.51cm)

[2]根據(jù)二力平衡可知mg=k(l-Zo)

0.2x98

解得勁度系數(shù)為心短N(yùn)/m=100N/m

(12.50-10.54)x10-2

2

(2)鉤碼重力勢(shì)能的減小量為AEP=mg-Ah=mg-(x-Zo)=0.2x9.8x3.86x10-J?0.07577

(3)在鉤碼下降的過程中，鉤碼與彈簧、空氣之間存在摩擦力等近力，這些阻力對(duì)鉤碼做負(fù)功，使得鉤碼減

少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，另一部分克服阻力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；隨著下降高度的增加，

克服阻力做的功越來越多，導(dǎo)致重力勢(shì)能的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，所以圖像不重合且間距越

米越大。

第11頁，共13頁

13.【答案】(1)由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有屏=2gH

代人題中數(shù)據(jù)，解得為=6m/s

(2)設(shè)極短At時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量機(jī)=v0AtSp

其中S=10x10-4m2,p=1xlOikg/m3

根據(jù)動(dòng)能定理可知At時(shí)間內(nèi)噴泉對(duì)水做的功l4/=1mp2

因?yàn)橄?2

At

聯(lián)立解得P=1081V

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見答案

14.【答案】(1)在0?20s的時(shí)間內(nèi)，由牛頓第二定律可得?.一行=ma

解得F牽=2000N

20s時(shí)的速度%=atr=20m/s

20s時(shí)達(dá)到額定功率，額定功率為P額=F承%=4x104W

P武

當(dāng)F'=Ff=1000N時(shí)速度達(dá)到最大，最大速度為=產(chǎn)=40m/s