湖南省天壹大联考2024-2025学年高一下学期期末 物理试卷（含解析）

2024-2025学年湖南省天壹大联考高一（下）物理期末试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.4月19日7时30分，随着一声枪响，2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松在北京亦庄开跑.这是全球首个人形机器人半程马拉松，最终人形机器人“天工Ultra”率先撞线，以2时40分42秒的优异成绩跑完21.0975公里，勇夺冠军.下列说法正确的是(

)

A.研究机器人动作时可以将机器人当做质点

B.21.0975公里指的是机器人的“位移”

C.机器人加速跑时对地面的压力等于地面对他的支持力

D.机器人加速跑时地面对机器人的支持力做正功2.2024年9月11日，朱雀三号VTVL−1可重复使用垂直起降回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成十公里级垂直起降返回飞行试验圆满成功.标志着我国可重复使用运载火箭技术取得重大突破.若在某次测试中，试验箭在竖直方向上的速度一时间图像如图所示，则A.试验箭在t1时刻上升到最高点

B.试验箭在0∼t1时间内受到的推力在逐渐减小

C.试验箭在0∼t13.地球静止卫星的发射方法是变轨发射，如图所示，先把卫星发射到近地圆形轨道1上，当卫星到达P点时，发动机点火，使卫星进入椭圆轨道2，其远地点恰好在地球赤道上空约36000km处，当卫星到达远地点Q时，发动机再次点火.使之进入同步轨道3，下列说法正确的是(

)

A.卫星在轨道1上和轨道2上运行时相等时间内扫过的面积相等

B.卫星在轨道3的机械能大于卫星在轨道1的机械能

C.卫星在轨道1上运行的速度小于其在轨道3上运行的速度

D.卫星在轨道2上Q点的加速度大于卫星在轨道3上Q点的加速度4.高铁靠背上的小桌板可用两根相同的倾斜支架水平对称支撑，如简化示意图所示.两支架与桌板连接点分别为O和O′(图中未画出)，两支架与桌板的夹角均为37∘.小桌板上放有一杯饮料，小桌板和饮料杯的中心和两个连接点落在同一竖直平面内，且两支架各承担一半支持力.AO对O点的拉力总沿OA方向，BO对O点的支持力总沿BO方向.当高铁朝座位前方做加速度为1m/s2的加速运动时，饮料杯与桌面始终保持相对静止.已知小桌板质量为2kg，饮料杯质量为1kg，支架质量忽略不计，重力加速度gA.OA对O点的拉力大小为43N

B.OB对O点的支持力大小为25N

C.桌板对饮料杯的摩擦力为10N

D.保持O点不变，稍微加长两根支架，则支架对O点的支持力变大5.下图为边长为a的正方体，若在顶点A、B处各固定一电荷量为+Q的点电荷，下列说法正确的是(

)

A.C、E两点的电场强度相同

B.若仅把顶点A处的电荷换成电荷量为−Q的点电荷，E点场强方向相反

C.F点的电场强度为5kQ2a6.游乐园的过山车能在轨道上完成“翻滚”、“冲浪”等惊险动作，某游乐园轨道如图所示，一倾角为45∘的直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为37∘的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC，C′E平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，EG间的水平距离d=44m.过山车从斜面上的A点由静止释放，恰好经过D点做圆周运动，最后停在G点，已知过山车与AB、EF、FG轨道间的动摩擦因数μ=A.A点离地面的高度h=40m B.过山车在D点的速度v=1m/s

C.斜轨道EF二、多选题：本大题共4小题，共20分。7.电影《哪吒2》中，哪吒脚踩风火轮在空中自由飞翔.如图所示，风火轮正在高速旋转做圆周运动，A、B为风火轮上与圆心等距的两点，C到圆心的距离是A、B两点的一半，则下列说法正确的是(

)

A.A、B两点的线速度相同 B.A、C两个点的线速度大小之比为2:1

C.A点的向心加速度大小是C点的4倍 D.A、B、8.如图甲是某同学设计的一静电除尘实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图.将钢锯条和金属片分别跟手摇发电机的两极相连.将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕.摇动手摇发电机，顿时塑料瓶清澈透明;停止摇动时，又是烟雾缭绕.下列说法正确的是(

)

A.由于电场力的作用，烟尘颗粒会向金属片聚集

B.金属片和锯条之间是匀强电场

C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，加速度越来越大

D.加上高电压后，锯条附近产生大量离子9.汽车的安全带是有效保护乘客的装置.安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图所示.在水平路面上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带.已知敏感球的质量为m，重力加速度为g，底座倾角为θ，忽略敏感球受到的摩擦力.下列说法正确的是(

)

A.汽车前进的方向是向左

B.此时敏感臂对敏感球的压力大小为FN=matanθ10.某次消防演练时，着火点在离地高度为10m的平台上，横截面如图所示，平台AB边足够长，水枪喷出的水柱与AB边在同一竖直面内，水枪离地高度忽略不计.水从水枪枪口射出的初速度大小恒为20m/s，水的射出速度方向与水平方向夹角α可调节，水枪的水平距离也可调，不计空气阻力.下列说法正确的是(

)

A.只要能落到AB边上，α越大，水在空中运动时间越长

B.只要能落到AB边上的水速度大小都为102m/s

C.当α=45∘时，水在AB边上的落点距A点最远

三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某学习小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落.

(1)下列实验操作中正确的是

((2)实验得到如图所示的一条纸带(其中一段纸带图中未画出).选取纸带上清晰的某点记为O，再选取三个连续打出的点A、B、C，测出它们到O点的距离分别为h1、h2、h3.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=300g，当地重力加速度g=9.8m/s2.由此可计算出打点计时器打下(3)在实验中，某同学根据测得的数据计算发现，重物动能的增加量略大于重物重力势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是

(A.重物的质量太大B.交流电源的真实频率偏小C.交流电源的电压过大D.重物下落时受到空气阻力12.某实践小组假期实践作业为“测量一辆玩具小车启动时的牵引力”，对此，该小组将玩具小车的启动过程简化为匀加速直线运动，且运动过程中小车所受阻力不变，并设计了如下实验方案：(1)在地面上放一足够长的木板，在木板B(2)(3)为测量小车运动过程中所受阻力，该小组在A点启动小车，当小车前端运动至光电门

(选填“左侧”或“右侧”)关闭遥控开关，之后小车失去动力滑行至C处停止，读出小车经过光电门的时间t，并用刻度尺测量B到C(4)改变B的位置，重复步骤(3)，获得几组数据，并作出1t2−L图像，图像斜率为k，再用电子秤称出小车的质量m.由此，可求出小车运行过程中所受阻力为f=(5)测出阻力后，重新让小车从A点启动匀加速出发通过光电门，读出小车经过光电门的时间t0，以及测出A与B的距离x，即可求出小车牵引力F=

(用m、d、t0、f四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.中国探月工程嫦娥四号团队获得2020年国际宇航联合会最高奖项“世界航天奖”.嫦娥四号探测器在距行星表面高度为h的轨道绕月飞行过程中，在Δt时间内探测器转过的角度为α，观察到月球表面的最大视角2θ=(1)(2)

14.我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国.质量为m=2000kg的某新能源汽车在水平路面上进行测试时，汽车由静止开始启动，速度v和牵引力的倒数1F关系如图所示，速度v1=10m/s(1)(2)汽车由静止开始到速度为v(3)汽车由静止开始运动到最大速度v

15.图甲为某矿石加工厂的传输装置简化图，该装置由水平放置的倾斜传输带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传输带上表面垂直，传输带上表面ABCD与水平台面的夹角θ=37∘.工作人员将质量m=20kg的正方体矿石从D点静止释放，传输带以v=1.5m/s匀速运行.传输带长度(1)矿石刚放上传输带时传输带对矿石底部的摩擦力f1和挡板对矿石侧面的摩擦力(2)(3)若矿石释放3s后传输带突发故障：先以a1=5m/s2的加速度匀减速至停止;停止1s后紧急重以a2=6答案和解析1.【答案】C

【解析】A选项：研究机器人动作时，机器人的形状和大小不能忽略，不能将其当做质点，A错误;B选项：21.0975公里是机器人跑过的路径长度，指的是路程，不是位移，B错误;C选项：机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力，大小始终相等，C正确;D选项：机器人加速跑时，地面对机器人的支持力方向竖直向上，机器人在支持力方向上没有位移，支持力不做功，2.【答案】D

【解析】A选项：速度一时间图像中，速度正负表示运动方向，试验箭速度为正表示上升，t2时刻速度变为负，开始下降，所以t2时刻上升到最高点，A错误;B选项：v−t图像斜率表示加速度，0∼t1时间内加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律F−mg=ma，加速度变化则推力先增大后减小，B错误;C选项：0∼t1时间内，试验箭做非匀变速直线运动，由v−t3.【答案】B

【解析】A选项：根据开普勒第二定律，卫星在同一轨道上相等时间内扫过面积相等，轨道1和轨道2是不同轨道，不满足，A错误;B选项：卫星从轨道1变轨到轨道3，需在P、Q点两次点火加速，机械能增加，所以轨道3机械能大于轨道1，B正确;C选项：由GMmr2=mv2r，轨道1半径小，速度大，4.【答案】B

【解析】A选项：以小桌板和饮料整体为研究对象，对O点受力分析，OA拉力F1、OB支持力F2，水平方向2F1−2F2cos37∘=(M+m)a，竖直方向2F2sin37∘=(M5.【答案】C

【解析】A.由点电荷电场叠加可知，C、E两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误;B.若仅把A换成电荷量为−Q的点电荷，顶点A处的电荷在E点场强方向相反，顶点B处的电荷在E点场强方向不变，由矢量叠加可知，E点的电场方向改变但是不相反，B错误;C.A处点电荷在F点的电场强度EAF=kQ(2a)2=kQ6.【答案】D

【解析】A、B选项：过山车恰好到达D点由重力提供向心力的mg=mvD2R，vD=10m/s，从A到D由动能定理mgh−μmgcos45∘hsin45∘−m7.【答案】BD

【解析】A.A、B两点均绕O点做圆周运动，线速度大小相同，方向不同，故A错误；

B.A、C两点的角速度相等，半径之比为2:1，由v=rω，线速度之比为2:1，B正确；

C.A、C两点的角速度相等，半径之比为2:1，由a=rω2知，向心加速度之比为2:8.【答案】AD

【解析】A.当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动;带电烟尘带负电，最终到达正极，烟尘最终被吸附到金属片上，A正确;B.尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，不是匀强电场，B错误;C.尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，烟尘向金属片移动的过程中加速度越来越小，C错误;9.【答案】BC

【解析】【解析】如图所示，

A.敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的压力FN以及斜面的支持力N，根据受力可知敏感球合外力方向水平向左，即加速度方向向左，汽车和敏感球加速度相同，此时汽车处于刹车(匀减速)状态，故运动方向与加速度方向相反，即向右运动，A错误;

B.由牛顿第二定律可得−N⋅sinθ=m(−a)，N⋅cosθ−mg−FN=0，解得FN=m10.【答案】ABD

【解析】A.水能落在平台上，竖直方向位移相同y=10m，由y=v0sinαt−12gt2，可知，α越大，t越大，A正确;B.由水枪喷出的质量为Δm的水，从喷出至落到AB边的过程，由动能定理可得−Δmgh=12⋅Δmv12−12⋅Δmv02，解得v1=11.【答案】((2)(

【解析】(1)(2)打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度vB=hA(3)A.重物的质量太大，不影响实验结果，故A错误;B.交流电源的频率偏小，导致计算所用时间间隔偏小，则瞬时速度偏大，会使重物动能的增加量略大于重力势能的减少量，故B正确;C.12.【答案】(3((

【解析】(3)(4)由运动学规律得(dt)2=2aL(5)测小车牵引力需要小车匀加速阶段，从而根据运动学规律(dt13.【答案】(1)设该行星的半径为R由几何关系可得sin得：R=h得：v(2)月球的体积V月球密度ρ得：ρ

【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.【答案】(1)汽车受到的阻力为f得P(2)由图可知a到b得F=6000加速度时间t得t(3)汽车a到b得x汽车b到c加速过程，由动能定理P得x2=1400m得x

【解析】详细解答和解析过程见【答案】15.【答案】(1)矿石放上传输带后，由