2025届湖北省钢城四中物理高一下期末联考试题含解析

2025届湖北省钢城四中物理高一下期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则（）A．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B．受到的合力大小为F＝mC．若运动员加速，则一定沿倾斜赛道上滑D．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道下滑2、如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1<m2，在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则().A．W1>W2 B．W1<W2C．W1=W2 D．条件不足，无法确定3、(本题9分)如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（g为重力加速度）A．小球的合力大小为mgB．弹簧的拉力大小F=mgcosθC．小球的加速度大小为gtanθD．小球的加速度大小为gsinθ4、(本题9分)下面说法中正确的有()A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．经典力学只适用于高速运动和宏观世界C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值5、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动B．做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变C．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动6、小球做匀速圆周运动的过程,以下各量不发生变化的是()A．线速度 B．向心力 C．周期 D．向心加速度7、(本题9分)如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M

的小车，其左侧有半径为R

的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B

与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m

的物块（可视为质点）从A

点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A

位置运动至

C位置的过程中，下列说法正确的是（）A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和-mgRC．物块运动过程中的最大速度为D．小车运动过程中的最大速度为8、(本题9分)如图所示，一个质量为m1的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为m2的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重力加速度为g，现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为34A．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：4B．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：3C．小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量D．小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量9、(本题9分)质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后，速度达1m/s，则下列判断正确的是（）A．拉力对物体做功等于物体增加的动能B．合外力对物体做功为2JC．物体克服重力做功为10JD．拉力对物体做功为12J10、(本题9分)已知月球质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为v，则（）A．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为4∶81B．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为16∶81C．载人飞船“近月”运行的速度与“近地”运行的速度之比约为2∶9D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度约为11、(本题9分)如图所示，质量相同的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，都随圆盘一起做匀速圆周运动，则（）A．它们的运动周期TA<TB B．它们的线速度vA>vBC．它们所受的摩擦力fA>fB D．它们的向心加速度aA>aB12、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功二．填空题(每小题6分，共18分)13、在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的一项是____（只需填字母代号）．A．重物B．纸带C．天平D．50Hz低压交流电源E．毫米刻度尺（1）关于本实验的误差，下列说法正确的是____A．必须选择质量较小的重物，以便减小误差B．必须选择点迹清晰且第1、1两点间距约为1mm的纸带，以便减小误差C．必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差D．本实验应选用密度大体积小的重物，以便减小误差（3）在该实验中，质量m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O是重锤刚下落时打下的点，相邻记数点时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g=9.8m/s1．则从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=____J，动能的增加量△EK=____J（两空均保留3位有效数字）．由此你得到的结论是__________________________________________。14、(本题9分)如图所示，是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处．测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g．将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间为△t．（1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M_______（填：是、否）（2）实验中还需要测量的物理量是______（用文字及相应的符号表示）．（3）本实验中验证机械能守恒的表达式为：________（用对应物理量的符号表示）．15、为验证机械能守恒定律，选用了如图所示的实验装置，让重物带动纸带下落的过程中，打出了一条纸带，如图所示。(1)利用纸带上的B、E两点来验证，需要直接测量的数据有：___________、___________、___________。(2)为完成实验，除了电源、开关、导线和图中器材外，还必需的测量器材有___________A．刻度尺B．秒表C．天平D．弹簧测力计(3)下列哪些操作对减小实验误差有帮助___________A．将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处B．固定打点计时器时，使纸带限位孔的连线保持竖直C．重物的质量应适当大些D．图中夹子的质量尽量小三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内半径R=0.4m的光滑半圆形轨道BCD，与倾角为37°的斜面在B点处圆滑连接。A、D两点等高，在A处固定一弹射器。质量m=0.2kg的小物块（可看作质点）从弹射器弹出后，沿动摩擦因数μ=0.3的斜面下滑，然后通过半圆形轨道从D点水平飞出，小物块从D点飞出后落在斜面上的点离B点的距离为l=1m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：⑴小物块在D点水平飞出时速度大小；⑵小物块通过D点时轨道对其作用力大小；⑶小物块被弹射器弹出过程中，弹射器释放的弹性势能。（小物块被弹开过程的位移可忽略不计）17、（10分）如图所示，间距为d的水平平行金属板间电压恒为U．初速度为零的电子经电压U0的加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子从两板间飞出，飞出时速度的偏向角为θ．己知电子质量为m、电荷量为e，电子重力不计．求：（1）电子在水平金属板间所受的电场力的大小F；（2）电子刚进入水平金属板间电场时的速度大小v0；（3）水平金属板的长度L．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

A.将运动员和自行车看作一个整体，受到重力、支持力、摩擦力作用，向心力是按照力的作用效果命名的力，不是物体受到的力，故A项与题意不相符；B.运动员骑自行车在倾斜赛道上做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供匀速圆周运动需要的向心力，所以F=mC.若运动员加速，由向上运动的趋势，但不一定沿斜面上滑，故C项与题意不相符；D.若运动员减速，有沿斜面向下运动的趋势，但不一定沿斜面下滑，故D项与题意不相符。2、C【解析】试题分析：由题意可得和大小和方向相同，并且物体移动的位移也相同，所以由功的公式可知，它们对物体做的功是相同的，所以C正确．故选C．考点：功的计算．点评：恒力做功，根据功的公式直接计算即可，比较简单．3、C【解析】

根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力F=mgcosθ，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变。烧断前，绳子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小为mgcosB.弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符，故B错误；C.小球的加速度大小为gtanθ与分析相符，故C正确；D.小球的加速度大小为gsinθ与分析不符，故D错误。4、C【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，是发射人造卫星的最小速度，选项A错误；经典力学只适用于低速运动和宏观世界，选项B错误；海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，选项C正确；牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的值，选项D错误；故选C.5、A【解析】

做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，故A正确；平抛运动中物体所受合外力为重力，方向不变，故B错误；只有物体做匀速圆周运动时物体所受合外力才指向圆心，故C错误；物体只要有受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用，就一定能做匀速圆周运动，恒力作用下物体不可能做圆周运动，故D错误。故选A。6、C【解析】试题分析：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以C正确．考点：线速度、角速度和周期、转速．点评：对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别．7、BD【解析】A.小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和为-mgR，故B正确；C.如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：，v=，现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于，故C错误；D.小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1−Mv2=0,由机械能守恒定律得：，解得：v2=，物块到达B点时小车速度最大，故D正确；故选BD.8、BD【解析】

由机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，判断系统的机械能是否守恒；小球在沿绳子方向的分速度与重物速度大小相等，将小球的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可得到两者速度之比，根据系统机械能守恒判断能的转化关系．【详解】当小球下落d的距离到达B点时，将B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v球cosθ=v重物，根据几何关系可知cosθ=3故选BD.【点睛】解决本题时应抓住：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②小球的实际速度即为合速度，应将小球的速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，分析小球与重物的速度关系．9、BCD【解析】

根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小，再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况。【详解】分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为0.25m，末速度的大小为1m/s，由v2-0=2ax可得，加速度a=2m/s2，A项：由功能关系可知，拉力对物体做功等于物体增加的动能和增加的重力势能之和，故A错误；B项：合外力对物体做功W合=F合x=ma·x=4×2×0.25J2J，故B正确；C项：重力做功为WG=-mgh=-10J，所以物体克服重力做功为10J，故C正确；D项：由牛顿第二定律可得，F-mg=ma所以F=mg+ma=48N，拉力对物体做功为W=Fx=12J，故D正确。10、BC【解析】

A．根据万有引力公式与重力的关系可得B正确，A错误；C．根据万有引力公式和牛顿第二定律可得C正确；D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度与绕月球表面飞行速度相同，因此约为，D错误。故选BC。11、BCD【解析】

A．由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，根据，ωA=ωB，可知：TA=TB，故A错误；B．由v=ωr，ωA=ωB，RA＞RB，可知：vA＞vB，故B正确；C．对两物块进行受力分析知：水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则f=mω2r，又因为RA＞RB，故fA＞fB，故C正确；D．根据a=ω2r可知，RA＞RB，故aA＞aB，故D正确。故选BCD。【点睛】物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口．12、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选D。二．填空题(每小题6分，共18分)13、CBD0.4760.473在误差允许的范围内，物体机械能守恒（或者说：在误差允许的范围内，物体减少的势能等于增加的动能）【解析】

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不需要天平测量物体的质量，所以天平不必要．故选C.

（1）为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，故A错误，D正确；物体自由下落时根据公式h=gt1，其中t=T=0.01s，由此可知，开始所打两个点之间的距离约等于1mm，则第1、1两点间距约为1mm的纸带，打第一个点的速度接近为零，误差较小，故B正确；应先接通电压后释放纸带，故C错误．

（3）利用匀变速直线运动的推论；重物由O点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0486J=0.476J．EkB=mvB1=0.473J；实验得到的结论是：在误差允许的范围内，物体机械能守恒（或者说：在误差允许的范围内，物体减少的势能等于增加的动能）．14、否L【解析】

（1）[1]本实验中不需要让钩码的重力等于绳子的拉力，故不要求钩码总质量m远小于滑块质量M；（2）[2]为了求出运动过程中钩码减小的重力势能，则需要测量AB间的距离L；（3）[3]我们验证的是△Ep与△Ek的关系，即验证：△Ep=△Ek，代入得：mgL=(M+m)v2而所以本实验中验证机械能守恒的表达式为15、（1）AC间距DF间距BE间距（2）A（或刻度尺）（3）BC【解析】

第一空.第二空.第三空.根据实验原理可