精品解析：重庆市渝北区2022-2023学年高一下学期6月期末统考物理试题（解析版）

2022-2023学年（下）期末考试

高2025届物理试题

考试说明：

1．考试时间90分钟

2．试题总分100分

3．试卷页数8页

一、选择题（本题共12个小题，共48分。其中，1-8为单项选择，9-12为多项选择）

1. 下列说法中，正确的是（　　）

A. 做曲线运动的物体，它所受的合外力一定是变力

B. 牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，并用实验首先测定万有引力常量G

C. 作用力做正功时，反作用力一定做负功

D. 电是物体表现出来吸引轻小物体的性质

【答案】D

【解析】

【详解】A．平抛运动是曲线运动，它所受的合外力是恒力，故A错误；

B．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，卡文迪许用实验首先测定万有引力常量G，故B错误；

C．作用力做正功时，反作用力不一定做负功，比如两个磁铁在它们的相互作用力的作用下运动，如果从静止开始向相反的方向运动则作用力与反作用力都在做正功，故C错误；

D．带电物体具有吸引轻小物体的性质，故D正确。

故选D。

2. 如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一物体在距圆心为r处的P点随圆盘一起转动，关于该物体的受力，以下说法正确的是（　　）

A. 物体相对于P点不动，因此不受摩擦力的作用

B. 若使圆盘以较小的转速转动，物体在P点受到的摩擦力不变

C. 物体随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力

D. 物体随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力

【答案】C

【解析】

【详解】ACD．物体随圆盘一起转动，物体随圆盘做匀速圆周运动，竖直方向物体受重力和支持力，竖直方向受力平衡，水平方向物体受到静摩擦力，充当圆周运动的向心力，故C正确，AD错误；

B．若使圆盘以较小的转速转动，根据

可知物体在P点受到的摩擦力减小，故B错误。

故选C。

3. 可视为点电荷的两个完全相同的金属小球，分别带有+5q和-q的电荷，相距一定距离时库仑力的大小为F。将两球接触后再放回原处，两球之间的库仑力为（　　）

A. 引力，大小为 B. 斥力，大小为

C. 斥力，大小为 D. 引力，大小为

【答案】B

【解析】

【详解】根据静电力公式

两球接触后电量为

将两球接触后再放回原处，两球之间的库仑力

由于两球带同种电荷，两球之间的库仑力为斥力。

故选B。

4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取10m/s2，下列分析正确的是（　　）

A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小约为

B. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上

C. 手机对眼睛的冲量大小约为

D. 手机对眼睛的平均作用力大小约为0.3N

【答案】A

【解析】

【详解】A．手机砸到眼睛时的速度

取竖直向上为正，手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小

故A正确；

B．手机对眼睛的冲量方向与手机对眼睛的作用力方向相同，冲量方向竖直向下，故B错误；

C．根据动量定理，手机对眼睛的冲量大小

解得

故C错误；

D．手机对眼睛的平均作用力大小约为

故D错误。

故选A。

5. 如图所示，从以10m/s沿水平方向匀速直线飞行直升机上释放一个金属小球，小球在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，以下说法正确的是（　　）

A. 小球从释放到B用时2s B. 小球经过A、B两点的时间间隔为

C. A、B两点间的高度差为30m D. A、B两点间的高度差为40m

【答案】B

【解析】

【详解】A．在B点小球竖直方向的速度

小球从释放到B用时

故A错误；

B．在A点小球竖直方向的速度

小球经过A、B两点的时间间隔

故B正确，

CD．A、B两点间的高度差

故CD错误。

故选B。

6. 为了测量某星球的各项数据，在星球表面让小球自由下落，利用相关设备，测出运动时间为t，落地时的速度为。已知月球半径为R，万有引力常量为。则下列说法正确的是（　　）

A. 星球表面重力加速度大小 B. 星球的质量

C. 星球的平均密度 D. 星球第一宇宙速度大小

【答案】B

【解析】

【详解】A．由运动学公式

可得星球表面重力加速度大小

故A错误；

B．对某星球上该物体有

解得

故B正确；

C．结合B选项可知星球的平均密度为

故C错误；

D．不考虑自转的情况下，由星球表面有重力成为向心力有

可知星球第一宇宙速度大小为

故D错误。

故选B。

7. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。g=10m/s2。则（　　）

A. 物体的质量

B. 第内物体克服摩擦力做的功

C. 前内推力做功的平均功率

D. 前内推力做功的平均功率

【答案】B

【解析】

【详解】A．物体在粗糙水平面上的摩擦力

物体的加速度

根据牛顿第二定律有

解得物体的质量

故A错误；

B．第内物体的位移

第内物体克服摩擦力做的功

故B正确；

C．前内推力做功的平均功率

故C错误；

D．物体的位移

前内推力做功的平均功率

故D错误

故选B。

8. 如图所示，传送带与地面倾角，从到长度为，传送带以的速率逆时针转动，在传送带上端无初速地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知，，g=10m/s2。则下列正确的是（　　）

A. 煤块刚放上时，加速度大小

B. 煤块从A到B的时间为1.5s

C. 煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度6m

D. 煤块从A到B的过程中，系统因摩擦产生的热量为6J

【答案】D

【解析】

【详解】A．煤块刚放上时，加速度大小

故A错误；

B．煤块加速至传送带速率的时间

内煤块的位移

后滑块的加速度

根据匀加速直线运动位移时间公式

解得

煤块从A到B的时间为

故B错误；

C．内传送带上形成划痕的长度

内物块的速度大于传送带，传送带上形成划痕的长度

故煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度为，故C错误；

D．煤块从A到B的过程中，系统因摩擦产生的热量

故D正确。

故选D。

9. 如图所示，卫星B是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为，角速度大小分别为，向心加速度大小分别为，下列判断正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．对于卫星A、B，由引力作为向心力可得

解得

可知

由于卫星B是地球同步卫星，卫星B、P角速度相同，由可知

联立可得

A正确，B错误；

C．由引力作为向心力可得

解得

可知

故

C正确；

D．由引力作为向心力可得

可知

由可知

联立可得

D错误。

故选AC。

10. 如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中（　　）

A. 小球的机械能守恒

B. 小球在B点时动能最大

C. 小球由B到C加速度先减小后增大

D. 小球由B到C的过程中，动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量

【答案】CD

【解析】

【详解】A．小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，小球机械能不守恒，故A错误；

B．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，加速度逐渐增大，故小球从B到C过程中加速度先减小后增大，故B错误，C正确；

D．小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量，故D正确。

故选CD。

11. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量分别为0.5m、m的物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当圆盘转速加快到两物体刚好发生滑动时，关于此时圆盘的角速度和绳中张力大小，下列说法正确的是（　　）

A. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心

B. 此时圆盘的角速度大小为

C. 此时绳子的张力大小

D. 若此时烧断绳子，A仍相对于圆盘静止，B都将做离心运动

【答案】BD

【解析】

【详解】ABC．开始时物体A和B随盘一起匀速转动，角速度相同，摩擦力提供向心力，根据向心力公式有

，

可知圆盘转速加快后B物体先达到最大静摩擦力，圆盘转速继续增加，细绳拉力从零开始逐渐增大，A物体受到的静摩擦力先逐渐减小再反向增大，当物体A受到摩擦力达到最大静摩擦力时，两物体滑动，此时A所受的摩擦力方向沿半径背离圆心，对物体A有

对物体B有

解得

，

故B正确，AC错误；

D．由上述分析可知，此时物体A需要的向心力为与物体A的最大静摩擦力相等，物体B需要的向心力为，大于物体B的最大静摩擦力，若此时烧断绳子，A仍相对于圆盘静止，B将做离心运动，故D正确。

故选BD。

12. 在水平面上有一质量为2m的长方体物块B，B的右上端固定一个轻质定滑轮，一根不可伸长的轻绳通过定滑轮与质量为m的光滑小滑块A相连，轻绳水平，A刚好与B的右边相接触且能相对于右边竖直下滑，开始时A到水平面的高度为h。现将A由静止释放，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 若水平面粗糙，释放A后A、B仍静止，水平面对B的摩擦力大小f=mg

B. 若水平面光滑，当A刚接触地面时，A整个运动中的位移大小x=h

C. 若水平面光滑，当A刚接触地面时，A的速度大小与B的速度大小的关系vA=vBcos45°

D. 若水平面光滑，当A刚接触地面时，B的速度大小

【答案】AD

【解析】

【详解】A．若水平面粗糙，释放A后A、B仍静止，则绳的拉力等于重物A的重力，所以

对B研究，水平面对B的摩擦力大小为

故A正确；

B．若水平面光滑，当A刚接触地面时，A水平、竖直位移均为h，所以A整个运动中的位移大小为

故B错误；

C．若水平面光滑，当A刚接触地面时，A的速度大小与B的速度大小的关系为

故C错误；

D．若水平面光滑，从A开始下落到刚接触地面时，根据机械能守恒定律，有

解得

故D正确。

故选AD。

二、实验题（本题共2小题，共14分）

13. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：

①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；

②让质量为m1的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置；

③把质量为m2的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；

④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为x1、x2、x3，如图乙，分析数据：

（1）入射球直径d1和被碰球直径d2应满足关系d1_________d2（选填“>”、“=”或“<”）；

（2）关于该实验，下列说法正确的有_________；

A．斜槽轨道末端必须切线水平

B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平

C．入射球必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放

D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H

（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为_________．

A．     B．     C．

【答案】    ①. =    ②. AC##CA    ③. B

【解析】

【详解】（1）[1]要使两球动量守恒，要求两球正碰，故入射球直径d1等于被碰球直径d2；

（2）[2] A．要使小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，斜槽轨道末端必须切线水平，故A正确；

B．铅垂线的作用是确定点的位置，不是用于检验斜槽是否水平，故B错误；

C．要使小球发生碰撞前的速度相同，入射球必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放，故C正确；

D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，小球在空中运动时间相同，可用水平位移表示速度，故实验中不需要测量出小球抛出点的离地高度H，故D错误。

故选AC。

（3）[3]设小球在空中运动时间为，若两球碰撞时的动量守恒，有

整理得

故选B。

14. 一小组同学用如图甲所示的力学实验装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和钩码B，在钩码A的下面固定穿过打点计时器的纸带，用手固定住钩码A，在钩码B下面再挂上一较大的钩码C，之后放开钩码A，让系统由静止开始运动。实验中获取的一条纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中末标出），打点频率为50Hz，计数点间的距离已标记在纸带上。已知钩码A、B的质量均为m=50g，钩码C的质量为M=100g，g取10m/s2。

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=_________m/s（结果保留三位有效数字）；

（2）在打下计数点5时，系统的动能为_________J；

（3）从释放钧码A到打下计数点5过程中，系统重力势能减小量为_________J；

（4）该小组同学发现打下计数点5时系统的重力势能减小量大于打该点时系统的动能，于是对纸带上的多个点分析，用打备点时系统的动能Ek作为纵坐标，用各点到起始点的距离h作为横坐标，描绘比Ek-h是一条过原点的图像。若图像的斜率为k，则系统受到的阻力大小为_________（用M、g及k表示）。

【答案】    ①. 2.40    ②. 0.576    ③. 0.6    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]计数点5时的速度

（2）[2]在打下计数点5时，系统的动能为

（3）[3]系统的重力势能减小量为

（4）[4]根据动能定理有

整理得

若图像的斜率为k，有

系统受到的阻力大小为

三、计算题（本题共4小题，共38分）

15. 重庆市巴南区有一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看做由半径均为10m的凹凸路面彼此连接而成如图乙所示。如图甲所示质量为2×103kg的汽车平行于中心标线行驶，先后经过了某段凸形路面的最高点M和凹形路面的最低点N，已知车胎的最大承受力是4×104N，取g=10m/s2，求：

（1）汽车以v0=5m/s的速度通过最高点M时的加速度大小；

（2）汽车通过最低点N时不发生爆胎的最大安全速度。

【答案】（1）2.5m/s2；（2）10m/s

【解析】

【详解】（1）在最高点有

速度通过最高点M时的加速度大小

（2）在最低点有

最大安全速度

16. 在光滑水平面上的两个小球发生正碰。碰撞时间极短，如图所示是它们碰撞前后的x-t图像。小球的质量分别为m1和m2，已知m1=0.1kg。求：

（1）小球m2的质量；

（2）该碰撞是否为弹性碰撞，并通过计算说明。

【答案】（1）0.3kg；（2）弹性碰撞

【解析】

【详解】（1）碰撞前

碰撞后

根据动量守恒

解得

（2）是弹性碰撞

碰撞前的能量

碰撞后的能量

 故碰撞为弹性碰撞。

17. 小明利用暑假时间到工地体验生活，工友交给他一个任务，将静置于地面质量未知的一袋水泥用吊机竖直提升到高为98.4m的平台，小明利用物理老师讲的机车启动知识，决定操控吊机以最大拉力使水泥袋先做匀加速运动，待电机功率达到额定功率后，保持额定功率不变再做变加速，达到最大速度vm=12m/s后，立即匀减速上升，到达平台的速度刚好为零，通过吊机臂铭牌查阅到该吊机额定功率为4800W，最大拉力600N，减速时加速度为a=2m/s2，g=10m/s2，请你根据小明的思路结合实际数据，不计空气阻力，试求：

（1）一袋水泥的质量m；

（2）水泥匀加速上升高度h1；

（3）以小明的方式，水泥从地面到达平台所用时间t。

【答案】（1）40kg；（2）6.4m；（3）12.6s

【解析】

【详解】（1）水泥袋以最大速度匀速时，有

解得一袋水泥的质量

（2）根据牛顿第二定律可得

当功率达到额定功率时，设水泥袋的速度为，则有

此时水泥匀加速上升高度

（3）匀加速上升时间

最后做匀减速运动的上升高度为

匀减速上升的时间

额定功率过程上升的高度为

从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得

解得

全程总时间

18. 如图所示，有一个光滑圆环MDN固定在竖直平面内，半径为R=0.2m，圆心在O点，N、O、D为竖直直径上的三点，O、M、B、C四点在同一个水平面上，在N点正下方接近N点处固定一个非常小的光滑水平支架，支架上放置一个可视为质点的小物块b，另一个可视为质点的小球a在M点的正上方。传送带顺时针匀速转动，速度大小为v′=8m/s，左端点B距圆心O的水平距离为L0，BC长为，已知球a的质量m1=0.2kg，物块b的质量m2=0.4kg，g=10m/s2，不计空气阻力。

（1）若将物块b拿走，球a从M点正上方的某处由静止释放后，恰好能从圆轨道最高点N水平飞出，且击中传送带上的B点，求OB的距离L0；

（2）将物块b放在支架上，球a从M点正上方距离M点高度为h1=0.65m处由静止释放，若a、b两物体碰撞后粘在一起，求碰撞过程中损失的机械能；

（3）调整球a从M点正上方释放点的高度，使a、b两物体发生弹性碰撞后，球a能原轨道返回，物块b做平抛运动后落在传送带上，且物块b落在传送带上时竖直分速度全部损失，只保留水平方向分速度。当物块b落在传送带上距离B点最近时，物块b在传送带上会一直向右加速运动，到C点时恰好与传送带速度相等，求物块b在传送带上产生的热量Q。

【答案】（1）；（2）0.6J；（3）

【解析】

【详解】（1）球恰好从最高点飞出故有

平抛运动击中点有

联立以上公式，代入数据得

（2）由机械能守恒定律可知

解得

碰撞过程据动量守恒可得

损失机械能为

解得

（3）球释放点距点的距离处自由释放，运动到点有

两物体碰撞时据动量守恒，机械能守恒分别可得

解得

，

v1方向向左；v2方向向右。

球原路返回要求有

解得

此时物块对应水平位移

故能落在传送带上距B点为，且为最近点。

在时，由上式可得物块从点射出时速度，因竖直分速度损失，故落在传送带时水平速度也为，水平位移为

与点距离

一直加速有

据牛顿第二定律可得

联立解得

b运动到c点时间为

相对位移为

物块b在传送带上产生的热量为

联立解得