湖北省武漢市鋼城第四中學2025屆物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

湖北省武漢市鋼城第四中學2025屆物理高一下期末經(jīng)典試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖像如圖所示，段為直線，從時刻起汽車保持額定功率不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為f，則()A．時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．時間內(nèi)，汽車牽引力做功為C．時間內(nèi)，汽車的功率等于D．時間內(nèi)，汽車的功率等于2、(本題9分)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知：A．太陽位于木星運行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D．相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積3、(本題9分)如圖所示，在靜電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是（）A．場強EA>EB，電勢φA>φBB．將電荷+q從A點移到B點，電場力做負功C．將重力可忽略的電荷+q從A點移到B點，加速度變小D．將電荷–q分別放在A、B兩點，具有的電勢能EpA<EpB4、(本題9分)已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則可以求出地球的質(zhì)量為（）A．gRB．gC．GD．G5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩個小球A、B，其中小球A帶負電，小球B帶正電，但電荷量不等量，二者電荷量的值滿足：，通過絕緣輕彈簧連接，置于絕緣光滑的水平面上，當突然加以水平向右的勻強電場后，兩小球A、B將由靜止開始運動，在輕彈簧第一次伸到最長的運動過程中，對兩個小球和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度），以下說法正確的是A．因為小球A、B的質(zhì)量相等，故系統(tǒng)總動量始終為零B．雖然小球A、B的質(zhì)量相等，但是系統(tǒng)總動量仍然不斷增加C．小球B的動能先增加后減小，彈簧的彈性勢能不斷增大D．當小球B所受電場力與彈簧的彈力大小相等時，小球A的動能最大6、(本題9分)如圖甲所示是某電場中的一條電場線，a、b是這條電場線上的兩點，一帶正電的粒子只在靜電力作用下，沿電場線從a運動到b。在這過程中，粒子的速度-時間圖像如圖乙所示，比較a、b兩點電勢的高低和電場強度的大小A．φa＞φb，Ea＝EbB．φa＞φb，Ea＜EbC．φa＜φb，Ea＝EbD．φa＜φb，Ea＞Eb7、(本題9分)如圖所示，小球用輕質(zhì)細線拴著在水平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運動，當小球運動到左側(cè)時，在小球的正上方高度為的小球水平飛出，飛出時的速度大小為.不計空氣阻力，重力加速度為。要使小球在運動一周的時間內(nèi)與小球相碰，則小球的向心加速度大小可能為（）A． B． C． D．8、(本題9分)一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小球以某一初速度豎直上拋，上升過程中受到的空氣阻力恒為重力的k倍，重力加速度為g，則小球在上升h的過程中()A．小球的機械能減少了kmghB．小球的動能減少了kmghC．小球克服空氣阻力所做的功為(k+1)mghD．小球的重力勢能增加了mgh9、運動員把質(zhì)量是500g的足球從地面上的某點踢出后,某人觀察它在空中的飛行情況,估計上升的最大高度是10m,在最高點的速度為20m/s.根據(jù)以上信息,下列說法正確的是(不計空氣阻力,取)()A．足球在空中運動的時間大約是1.4sB．足球的落地點離踢出點的水平距離大約是56mC．運動員對足球的做的功是150JD．足球在上升過程中機械能不守恒10、(本題9分)物體在地面附近繞地球做圓周運動時的速度就叫做第一宇宙速度．關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．第一宇宙速度大小約為11.2km/sB．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球運動的最大運行速度C．第一宇宙速度是使人造衛(wèi)星繞地球運動所需的最小發(fā)射速度D．若已知地球的半徑和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度11、(本題9分)以初速度v水平拋出一質(zhì)量為m的石塊，不計空氣阻力，石塊在空中運動的過程中，下列說法正確的是A．在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動量的增量相同B．在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動能的增量相同C．在兩個下落高度相同的過程中，石塊動量的增量相同D．在兩個下落高度相同的過程中，石塊的動能的增量相同12、(本題9分)在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家做出了貢獻，他們的科學發(fā)現(xiàn)和所采用的科學方法推動了人類社會的進步．以下說法正確的是（）A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個物體分別下落時快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論B．開普勒利用行星運行的規(guī)律，并通過月地檢驗，得出了萬有引力定律C．卡文迪許通過扭秤實驗，測出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法D．伽利略利用銅球沿斜槽滾下的實驗，推理出自由落體運動是勻加速直線運動．這采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）為驗證機械能守恒定律，選用了如圖所示的實驗裝置，讓重物帶動紙帶下落的過程中，打出了一條紙帶，如圖所示。(1)利用紙帶上的B、E兩點來驗證，需要直接測量的數(shù)據(jù)有：___________、___________、___________。(2)為完成實驗，除了電源、開關(guān)、導線和圖中器材外，還必需的測量器材有___________A．刻度尺B．秒表C．天平D．彈簧測力計(3)下列哪些操作對減小實驗誤差有幫助___________A．將鐵架臺由離地面0.8米的實驗臺放在離地面2米的高處B．固定打點計時器時，使紙帶限位孔的連線保持豎直C．重物的質(zhì)量應適當大些D．圖中夾子的質(zhì)量盡量小14、（10分）某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0=19.00cm，點A、C間的距離為s1=8.36cm，點C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為m=1kg。(1)下列做法正確的有________．A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B．實驗前，手應提住紙帶上端，使紙帶豎直C．實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源D．數(shù)據(jù)處理時，應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是________J，打下C點時重物的速度大小是________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應是下面的________．(4)重物減少的重力勢能總是略大于增加的動能，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是________．(寫出一條即可)三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)甲圖是我國自主研制的200mm離子電推進系統(tǒng)，已經(jīng)通過我國“實踐九號”衛(wèi)星空間飛行試驗驗證，有望在2015年全面應用于我國航天器．離子電推進系統(tǒng)的核心部件為離子推進器，它采用噴出帶電離子的方式實現(xiàn)飛船的姿態(tài)和軌道的調(diào)整，具有大幅減少推進劑燃料消耗、操控更靈活、定位更精準等優(yōu)勢．離子推進器的工作原理如圖乙所示，推進劑氙原子P噴注入腔室C后，被電子槍G射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子．氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計，在柵電極A、B之間的電場中加速，并從柵電極B噴出．在加速氙離子的過程中飛船獲得推力．已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質(zhì)量為m、電荷量為q．（1）將該離子推進器固定在地面上進行試驗．求氙離子經(jīng)A、B之間的電場加速后，通過柵電極B時的速度v的大小；（2）配有該離子推進器的飛船的總質(zhì)量為M，現(xiàn)需要對飛船運行方向作一次微調(diào)，即通過推進器短暫工作讓飛船在與原速度垂直方向上獲得一很小的速度Δv，此過程中可認為氙離子仍以第（1）中所求的速度通過柵電極B．推進器工作時飛船的總質(zhì)量可視為不變．求推進器在此次工作過程中噴射的氙離子數(shù)目N．（3）可以用離子推進器工作過程中產(chǎn)生的推力與A、B之間的電場對氙離子做功的功率的比值S來反映推進器工作情況．通過計算說明采取哪些措施可以增大S，并對增大S的實際意義說出你的看法．16、（12分）(本題9分)如圖甲所示，水平面上A點處有一質(zhì)量m＝0.5kg的小物塊，從靜止開始在水平向右恒力F1作用下運動，通過B點時立即撤去力F1，物塊恰好落到斜面P點。物塊與水平面間的滑動摩擦力為f，f大小與物塊離A點的距離d的關(guān)系如圖乙所示。已知AB間距為2m，斜面傾角＝37°，BP間距為3m，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求(1)物塊通過B點時速度大小;(2)恒力F1大小(3)現(xiàn)將圖甲裝置置于風洞實驗室中，斜面BC.處于風場中，且足夠長。物塊從B點以(1)同中的速度水平向右拋出，立即撤去力F1，同時物塊受到大小為4N的風力F2作用，風力方向從水平向左逆時針到豎直向下范圍內(nèi)可調(diào)，如圖甲所示。調(diào)整風力方向使物塊從拋出至落到斜面的時間最短，求該最短時間及在此條件下物塊第一次落到斜面時的動能.17、（12分）(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面上，一輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，另一端連接質(zhì)量mB=0.5kg的物塊B，B通過輕質(zhì)細繩跨過光滑定滑輪與質(zhì)量mA=4kg的物塊A連接，細繩平行于斜面，A在外力作用下靜止在圓心角為α=60°、半徑R=lm的光滑圓弧軌道的頂端a處，此時繩子恰好拉直且無張力；圓弧軌道最低端b與粗糙水平軌道bc相切，bc與一個半徑r=0.12m的光滑圓軌道平滑連接，靜止釋放A，當A滑至b時，彈簧的彈力與物塊A在頂端d處時相等，此時繩子斷裂，已知bc長度為d=0.8m，求：(g取l0m/s2)(1)輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)物塊A滑至b處，繩子斷后瞬間，圓軌道對物塊A的支持力大??；(3)為了讓物塊A能進入圓軌道且不脫軌，則物體與水平軌道bc間的動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運動，加速度a=，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯誤。根據(jù)動能定理，在時間內(nèi)，汽車合外力做功為，選項B錯誤；汽車的額定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C錯誤。當牽引力等于阻力時，速度達到最大，故t1～t2時間內(nèi)，汽車已達到額定功率，則P=fv2，故D正確。故選D。2、C【解析】太陽位于木星運行軌道的焦點位置，選項A錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知，木星和火星繞太陽運行速度的大小不是始終相等，離太陽較近點速度較大，較遠點的速度較小，選項B錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第三定律可知，木星與火星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方，選項C正確；根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知，相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積相等，但是不等于木星與太陽連線掃過面積，選項D錯誤；故選C.3、D【解析】

根據(jù)順著電場線電勢降低，則知：電勢φA＞φB．由圖知，a處電場線疏，b處電場線密，而電場線的疏密表示場強的相對大小，則場強EA＜EB．故A錯誤。+q從A點移到B點，電場力方向與位移方向的夾角小于90°，則電場力做正功，故B錯誤。將重力可略的電荷+q從A點移到B點，所受的電場力增加，則加速度變大，選項C錯誤；根據(jù)負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則電荷-q在A處電勢能小，B處電勢能大，即EpB＞EpA．故D正確。故選D?！军c睛】本題關(guān)鍵要掌握電場線的兩個物理意義：方向表示電勢高低、疏密表示場強的大??；正電荷在高電勢點的電勢能較大，負電荷相反．4、B【解析】

設地球質(zhì)量為M，地球上的物體質(zhì)量為m，重力等于萬有引力，即為：GMmR2=mg，則地球質(zhì)量為：M=【點睛】此題只需要應用萬有引力定律進行計算，萬有引力等于重力，由萬有引力公式即可求出地球質(zhì)量．5、B【解析】

AB.小球A受到的電場力大小為FA=qAE，方向水平向右。小球B受到的電場力大小為FB=qBE，方向水平向左，由于qA＞qB，則FA＞FB，系統(tǒng)的合外力不為零，所以系統(tǒng)的總動量不守恒。合外力沖量大于零，根據(jù)動量定理知：系統(tǒng)的總動量不斷增加，故A錯誤，B正確；C.當兩球的速度第一次相同時，彈簧第一次伸到最長，根據(jù)動量定理知I合=△P，由于I合方向水平向左，所以彈簧第一次伸到最長時兩球的速度方向均水平向左，則小球B的動能先增加后減小至零再增加，彈簧的彈性勢能不斷增大，故C錯誤；

D.當小球B所受電場力與彈簧的彈力大小相等時，B球的動能最大。對于A球，小球A所受電場力與彈簧的彈力大小相等時A球的動能最大，由于FA＞FB，所以小球A的動能最大，小球B所受電場力小于彈簧的彈力大小，故D錯誤。故選B.點睛：此題的物理過程比較復雜；關(guān)鍵是通過分析球所受的彈力和電場力的大小關(guān)系來確定球的運動情況；注意速度相等是彈簧最長的臨界條件.6、A【解析】帶正電的粒子從a運動到b，由速度時間圖線得到正電荷做加速運動，故電場力從a到b；正電荷受到的電場力與場強方向相同，故場強從a到b，而沿場強方向，電勢變小，故a點電勢較大，即φa＞φb；因為速度圖線的斜率不變，故加速度不變，因此電場力不變，所以電場強度不變，即Ea=Eb，故A正確，BCD錯誤。7、AD【解析】

B做平拋運動，在豎直方向，有得則水平方向的位移為若要使小球在運動一周的時間內(nèi)與小球相碰，根據(jù)幾何關(guān)系可知，當A運動或時恰能與B相碰，則有或又向心加速度，聯(lián)立解得或故選AD?！军c睛】根據(jù)B做平拋運動的特點，求出B的水平位移，結(jié)合幾何關(guān)系，分析A與B相碰的時間，求出A運動的周期，再根據(jù)即可求解。8、AD【解析】

A、根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機械能的變化量。在上升過程中，物體克服阻力做功kmgh，故機械能減小kmgh;故A正確.B、小球上升的過程中，重力和阻力都做負功，根據(jù)動能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，則得動能的減小量等于(1+k)mgh，故動能的減小量大于kmgh;故B錯誤.C、根據(jù)W=FL得小球克服空氣阻力所做的功為kmgh;故C錯誤.D、小球上升h，故重力勢能增加mgh;故D正確.故選AD.【點睛】本題關(guān)鍵是明確功的物理意義，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度；要掌握各種功能關(guān)系：①總功等于動能的變化量；②重力做功等于重力勢能的減小量；③除重力外其余力做的功等于機械能的變化量，并能運用來分析問題.9、BC【解析】

A．踢出足球后足球最斜拋運動，最高點時豎直方向速度為0，根據(jù)斜拋運動公式知到達最高點的時間為：下落時間與上升時間相等，故在空中運動的時間大約是：故A錯誤.B．踢出球后足球在水平方向做勻速直線運動，由題意知水平速度，由A選項分析可知水平位移：故B正確.C．運動員對足球做的功根據(jù)動能定理得：計算得出，故C正確.D．因足球運動過程中忽略空氣阻力，只有重力做功，故機械能守恒，所以D錯誤.10、CD【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力可知，當r取地球半徑，則v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A錯．R越大，速度越小，所以B對．要把衛(wèi)星送入軌道，則需要更多機械能，因此越遠越困難，所以C對．，所以D對考點：萬有引力提供向心力點評：本題考查了萬有引力提供向心力的常見公式的推導和理解．11、AD【解析】

A、石塊做平拋運動，只受重力，在相等時間內(nèi)重力的沖量相同，根據(jù)動量定理可知，在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動量的增量相同，故A正確；B、平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，則在兩個相等的時間間隔內(nèi)，位移越來越大，根據(jù)動能定理可知，故在兩個相等的時間間隔內(nèi)，石塊動能的增量越來越大，故B錯誤；C、平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，則在兩個下落高度相同的過程中，時間越來越小，根據(jù)動量定理可知，在兩個下落高度相同的過程中，石塊動量的增量不相同，故C錯誤；D、平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，則在兩個下落高度相同的過程中，根據(jù)動能定理可知，在兩個下落高度相同的過程中，石塊的動能的增量相同，故D正確；故選AD．【點睛】石塊做平拋運動，只受重力，在相等時間內(nèi)重力的沖量相同，由動量定理可知，動量的變化量相同．在兩個下落高度相同的過程中，重力做功相同，由動能定理可知，石塊動能的增量相同，而運動時間不同，動量的增量不同．12、CD【解析】伽利略用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個物體分別下落時快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故A錯誤．牛頓通過月地檢驗，得出了萬有引力定律，故B錯誤．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法，故C正確．伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，得出了力不是維持物體運動原因的結(jié)論，并運用數(shù)學方法得出了落體運動的規(guī)律，故D正確．故選CD．【點睛】本題屬于物理學史和常識性，根據(jù)相關(guān)科學家的物理學成就和研究方法進行解答．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）AC間距DF間距BE間距（2）A（或刻度尺）（3）BC【解析】

第一空.第二空.第三空.根據(jù)實驗原理可知，若用B、E兩點來驗證，則需要測B、E兩點間的距離及B、E兩點對應的重物體的速度，根據(jù)速度的測量的方法是：用平均速度等于中間時刻的速度來進行測量的，所以可知直接測量的數(shù)據(jù)有：AC間的距離，DF間的距離，BE間的距離；

第四空.A．由于要測量紙帶上計數(shù)點間的距離，所以需要用到刻度尺，故A正確；

B．打點計時器可以記錄重物下落的時間，所以不需要秒表，故B錯誤；

C．根據(jù)可知，在不需要求出動能的增加量與重力勢能的減少量的具體數(shù)據(jù)時，可以不測質(zhì)量，故C錯誤；

D．本實驗不需要測量力的大小，所以不需要彈簧測力計，故D錯誤。

故選A；

第五空.A．只要保證有足夠的距離使紙帶打出數(shù)量足夠的點，不要求將鐵架臺由離地面0.8米的實驗臺放在離地面2米的高處，故A錯誤；

B．為減小紙帶與打點計時器間的摩擦力，固定打點計時器時，應該使紙帶限位孔的連線保持豎直，故B正確；

C．為減小重物在下落過程中所受的空氣阻力大小，重物的質(zhì)量應適當大些，體積適當?shù)男∫恍?，故C正確；

D．圖中夾子的質(zhì)量應該大一些，故D錯誤。

故選BC。14、AB；1.25J；2.28；C；重物受到空氣阻力或紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力【解析】

第一空.A.為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，A正確；B.為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實驗前，手應提住紙帶上端，并使紙帶豎直，B正確；C.實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤；D.為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差，數(shù)據(jù)處理時，應選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，D錯誤。第二空.重物減少的重力勢能為：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J第三空.打下C點時的速度：；第四空.由機械能守恒定律得：，整理得：，與成正比，故C正確，ABD錯誤；第五空.由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）（3）增大S可以通過減小q、U或增大m的方法．提高該比值意味著推進器消耗相同的功率可以獲得更大的推力．【解析】試題分析：（1）根據(jù)動能定理有解得：（2）在與飛船運動方向垂直方向上，根據(jù)動量守恒有：MΔv=Nmv解得：（3）設單位時間內(nèi)通過柵電極A的氙離子數(shù)為n，在時間內(nèi)，離子推進器發(fā)射出的氙離子個數(shù)為，設氙離子受到的平均力為，對時間內(nèi)的射出的氙離子運用動量定理，，=nmv根據(jù)牛頓第三