精品解析：湖北省部分高中协作体2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题

湖北省部分高中协作体2024—2025学年下学期期末联考 高一物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 如图所示为一种新型压路机，最前面的大滚筒甲的半径是车身乙轮半径的1.5倍，图中M、N分别为甲、乙轮边缘上的两点。若车行进时轮与路面没有滑动，则（　　） A. M点的线速度比N点的线速度大 B. N点的向心加速度是M点的向心加速度的1.5倍 C. 甲、乙两轮转动的周期相等 D. 甲轮的角速度比乙轮的角速度大 2. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　） A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 3. 如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点，轻绳与斜坡的夹角恒为θ。若工人采用身体前倾的姿势使θ变小且保持恒定，仍把货物从A点缓慢拉到B点，则用身体前倾的姿势拉货物（　　） A. 一定更省力，对货物做的功也一定更少 B. 一定更省力，但对货物做的功一定更多 C. 不一定更省力，但对货物做的功一定更多 D. 不一定更省力，但对货物做的功一定更少 4. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，物块A套在光滑水平杆上，连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为，细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连，定滑轮顶部离水平杆距离为h=0.2m，现将物块B由静止释放，物块A、B均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，不计空气阻力，则（　　） A. 物块A与物块B速度大小始终相等 B. 物块B下降过程中，重力始终大于细线拉力 C. 当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块B的速度最大 D. 物块A能达到的最大速度为1m/s 6. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1 m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek-h图像，其中h=0.18 m时对应图像的最顶点，高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图像为直线，其余为曲线，取g=10 m/s2，由图像可知（　　） A. 滑块的质量为0.18 kg B. 弹簧的劲度系数为10 N/m C. 滑块运动的最大加速度为40 m/s2 D. 弹簧的弹性势能最大值为0.7 J 7. 如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点．设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN，下列判断正确的是(　　) A. vM<vN，φM<φN B. vM>vN，aM>aN C φM<φN，EpM<EpN D. aM<aN，EpM<EpN 8. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地 = 1∶4，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为g′，空气阻力不计。则（ ） A. g′∶g = 1∶5 B. g′∶g = 5∶2 C. M星∶M地 = 1∶20 D M星∶M地 = 1∶80 9. 一辆新能源汽车以恒定功率行驶时，在内沿平直的公路前进了，速度从恰好增大到最大值。已知整车质量为，行驶过程中所受到的阻力恒为。该时间内，下列说法正确的是（　　） A. 该汽车做匀加速直线运动 B. 该汽车的恒定功率为，最大速度为 C. 该汽车恒定功率为，最大速度为 D. 该汽车的车速为时，其加速度为 10. 横截面积为S的U形圆筒竖直放在水平面上，筒内装水，底部阀门K关闭时两侧水面高度分别为h1和h2，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，不计水与筒壁间的摩擦阻力。现把连接两筒的阀门K打开，最后两筒水面高度相等，则该过程中（ ） A. 水柱的重力做正功 B. 大气压力对水柱做负功 C. 水柱的机械能守恒 D. 当两筒水面高度相等时，水柱的动能是ρgS（h1-h2）2 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑， 取，，。求： （1）未解锁时弹簧的弹性势能； （2）小球在点时速度的大小； （3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。 12. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。 ①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。 ②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。 A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带 13. 如图所示，粗糙水平地面与半径的光滑半圆轨道相连接，且在同一竖直平面内，是的圆心，在同一竖直线上。质量的小物块在的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知，小物块与水平地面间的动摩擦因数为，当小物块运动到点时撤去力，取重力加速度，求： （1）小物块到达点时速度的大小； （2）小物块运动到点时，轨道对小物块作用力的大小。 14. 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F大小； （2）小球质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 15. 空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B．A不带电，B的电荷量为q（q>0）．A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为．重力加速度为g，求 （1）电场强度的大小； （2）B运动到P点时的动能． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖北省部分高中协作体2024—2025学年下学期期末联考 高一物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 如图所示为一种新型压路机，最前面的大滚筒甲的半径是车身乙轮半径的1.5倍，图中M、N分别为甲、乙轮边缘上的两点。若车行进时轮与路面没有滑动，则（　　） A. M点的线速度比N点的线速度大 B. N点的向心加速度是M点的向心加速度的1.5倍 C. 甲、乙两轮转动的周期相等 D. 甲轮的角速度比乙轮的角速度大 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为车行进时轮与路面没有滑动，所以M点的线速度与N点的线速度大小相等，故A错误； B．根据可知N、M两点向心加速度之比为 故B正确； C．根据可知甲、乙两轮转动的周期之比为 故C错误； D．根据可知甲、乙两轮的角速度之比为 即 故D错误。 故选B。 2. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　） A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．当发射速度大于第二宇宙速度时，探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动，火星在太阳系内，所以火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度，故A正确； B．第二宇宙速度是探测器脱离地球的引力到太阳系中的临界条件，当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之间时，探测器将围绕地球运动，故B错误； C．万有引力提供向心力，则有 解得第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D． 万有引力近似等于重力，则有 解得星表面的重力加速度 所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误。 故选A。 3. 如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点，轻绳与斜坡的夹角恒为θ。若工人采用身体前倾的姿势使θ变小且保持恒定，仍把货物从A点缓慢拉到B点，则用身体前倾的姿势拉货物（　　） A. 一定更省力，对货物做的功也一定更少 B. 一定更省力，但对货物做的功一定更多 C. 不一定更省力，但对货物做的功一定更多 D. 不一定更省力，但对货物做的功一定更少 【答案】C 【解析】 【详解】设绳中拉力为T，斜面倾角为，根据平衡关系 整理 对货物做的功 θ变小，拉力不一定变小，但做功一定变大。 故选C。 4. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，根据动能定理 可得摩擦力的大小 故选B。 5. 如图所示，物块A套在光滑水平杆上，连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为，细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连，定滑轮顶部离水平杆距离为h=0.2m，现将物块B由静止释放，物块A、B均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，不计空气阻力，则（　　） A. 物块A与物块B速度大小始终相等 B. 物块B下降过程中，重力始终大于细线拉力 C. 当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块B的速度最大 D. 物块A能达到的最大速度为1m/s 【答案】D 【解析】 分析】 【详解】A．根据关联速度得 所以二者的速度大小不相等。A错误； B．但细线与杆垂直时，则根据选项A可知，物块B的速度为零，所以B会经历减速过程，则重力会小于细线拉力。B错误； C．当物块A经过左侧滑轮正下方时，细线与杆垂直，物块B的速度为零。C错误； D．当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块A的速度最大，根据系统机械能守恒得 解得 D正确。 故选D。 6. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1 m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek-h图像，其中h=0.18 m时对应图像的最顶点，高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图像为直线，其余为曲线，取g=10 m/s2，由图像可知（　　） A. 滑块的质量为0.18 kg B. 弹簧的劲度系数为10 N/m C. 滑块运动的最大加速度为40 m/s2 D. 弹簧的弹性势能最大值为0.7 J 【答案】C 【解析】 【详解】A．在从0.2m上升到0.35m范围内 图线的斜率绝对值为 则 m=0.2kg 故A 错误； B．在图像中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以弹簧的原长的0.2m，当弹簧弹力等于重力时，物块的速度最大，根据图像可知，此时 h=0.18m 则有 解得 故B错误； C．由以上分析可知，滑块静止释放后做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时，加速度为0，物块的速度最大，所以物块在释放瞬间加速度最大。由牛顿第二定律可得 故C正确； D．根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点．设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN，下列判断正确的是(　　) A. vM<vN，φM<φN B. vM>vN，aM>aN C. φM<φN，EpM<EpN D. aM<aN，EpM<EpN 【答案】A 【解析】 【详解】带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲内侧，根据带电粒子受力情况可知，若粒子从M到N运动，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故带负电粒子通过M点时的动能比通过N点时的动能小，即有 vM<vN 在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大，则有 EpM>EpN 若粒子从N到M运动结论不变；带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带负电，因此电场线指向右上方，根据沿电场线电势降低，可知 φM<φN 电场线密的地方场强大，故N点电场强度较大，电场力较大，根据牛顿第二定律，加速度也较大 aM<aN 综上所述，故A正确，BCD错误。 故选A。 8. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地 = 1∶4，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为g′，空气阻力不计。则（ ） A. g′∶g = 1∶5 B. g′∶g = 5∶2 C. M星∶M地 = 1∶20 D. M星∶M地 = 1∶80 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设初速度为v0，由对称性可知在地球表面竖直上抛的小球在空中运动的时间 某星球同理，因此得 故A正确、B错误； CD．地球表面由 得 在某星球同理，则 故C错误、D正确。 故选AD。 9. 一辆新能源汽车以恒定功率行驶时，在内沿平直的公路前进了，速度从恰好增大到最大值。已知整车质量为，行驶过程中所受到的阻力恒为。该时间内，下列说法正确的是（　　） A. 该汽车做匀加速直线运动 B. 该汽车的恒定功率为，最大速度为 C. 该汽车的恒定功率为，最大速度为 D. 该汽车的车速为时，其加速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在恒定功率下，随着速度的增大，汽车的牵引力逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，A项错误； BC．设汽车恒定功率为，最大速度为，则 同时 代入数据解得 或 考虑到汽车做加速度逐渐减小的加速运动，其平均速度满足 解得 故将、舍去，B项正确，C项错误； D．当车速达到时，设车的加速度为，有 解得 D项正确。 故选BD。 10. 横截面积为S的U形圆筒竖直放在水平面上，筒内装水，底部阀门K关闭时两侧水面高度分别为h1和h2，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，不计水与筒壁间的摩擦阻力。现把连接两筒的阀门K打开，最后两筒水面高度相等，则该过程中（ ） A. 水柱的重力做正功 B. 大气压力对水柱做负功 C. 水柱的机械能守恒 D. 当两筒水面高度相等时，水柱的动能是ρgS（h1-h2）2 【答案】ACD 【解析】 【详解】B．从把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中，大气压力对左筒水柱做正功，对右筒水柱做负功，抵消为零，故B错。 ACD．水柱的机械能守恒，重力做功等于重力势能的减少量，等于水柱增加的动能，等效于把左筒高的水柱移至右筒，重心下降，重力所做正功 WG=ρgS=ρgS（h1-h2）2 A、C、D正确。 故选ACD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑， 取，，。求： （1）未解锁时弹簧的弹性势能； （2）小球在点时速度的大小； （3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【分析】 【详解】（1）对小球与弹簧，由机械能守恒定律有 解得弹簧的弹性势能 （2）对小球：离开台面至A点的过程做平抛运动，在A处的速度为 从A到的过程，由动能定理可得 解得 （3）要使小球不脱离轨道，小球或通过圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大高度小于半径后返回：设小球恰好能通过最高点时，速度为，轨道半径，在最高点 从至最高点的过程 解得 设小球恰好能在圆轨道上到达圆心等高处，轨道半径，从至圆心等高处的过程 解得 综上所述，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径必须满足 或 12. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。 ①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。 ②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。 A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带 【答案】 ①. 阻力与重力之比更小（或其它合理解释） ②. 0.547 ③. 0.588 ④. C 【解析】 【分析】 【详解】①[1]在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小 ②[2]由图中可知OC之间的距离为，因此重力势能的减少量为 [3]匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此 因此动能的增加量为 [4]工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。 13. 如图所示，粗糙水平地面与半径的光滑半圆轨道相连接，且在同一竖直平面内，是的圆心，在同一竖直线上。质量的小物块在的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知，小物块与水平地面间的动摩擦因数为，当小物块运动到点时撤去力，取重力加速度，求： （1）小物块到达点时速度的大小； （2）小物块运动到点时，轨道对小物块作用力的大小。 【答案】(1)；(2)150N 【解析】 【分析】 【详解】(1)从A到B过程，据动能定理可得 解得小物块到达点时速度的大小为 (2)从B到D过程，据动能定理可得 在D点由牛顿第二定律可得 联立解得小物块运动到点时，轨道对小物块作用力的大小为 14. 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F的大小； （2）小球的质量m； （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 【答案】（1）3.0×10－3N；（2）4.0×10－4kg；（3）2.0m/s 【解析】 【详解】（1）根据电场力的计算公式可得电场力 （2）小球受力情况如图所示 根据几何关系可得 所以 （3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则 解得 15. 空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B．A不带电，B的电荷量为q（q>0）．A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为．重力加速度为g，求 （1）电场强度的大小； （2）B运动到P点时的动能． 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a．根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有 mg+qE=ma① ② 解得 ③ （2）设B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，O、P两点的高度差为h，根据动能定理有 ④ 且有 ⑤ ⑥ 联立③④⑤⑥式得 ⑦ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$