湖北省八市2024-2025学年高一下物理期末联考模拟试题含解析.doc

湖北省八市2024-2025学年高一下物理期末联考模拟试题
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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)美国宇航局宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于（ ）
A． B．
C． D．
2、 (本题9分)某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告，如图所示，若水柱截面为S，水流以速v垂直射到墙面上，之后水速减为零，已知水的密度为p，则水对墙面的冲力为（　　）

A． B．
C． D．
3、关于匀速圆周运动的说法正确的是（　　）
A．匀速圆周运动一定是匀速运动
B．匀速圆周运动是变加速运动
C．匀速圆周运动是匀加速运动
D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力可能为恒力
4、 (本题9分)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可以正常使用的有（ ）
A．摆钟 B．天平 C．弹簧测力计 D．铅笔
5、一颗人造卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是：
A．轨道半径越大，所受向心力越大 B．轨道半径越大，运行的角速度越大
C．轨道半径越大，运行的线速度越大 D．轨道半径越大，运行的周期越大
6、半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能甲从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过。空气阻力不计。下列说法正确的是

A．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小
B．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大
C．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大
D．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中球在轨道最低点的向心力小
7、如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中

A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)
B．摩擦力对木板做功为μmgs
C．木板动能的增量为μmgd
D．由于摩擦而产生的热量为μmgs
8、 (本题9分)下列运动属于反冲运动的有 ( )
A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．发射炮弹后炮身后退
C．喷气式飞机喷气飞行 D．船员划桨使船前进
9、 (本题9分)如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（ ）

A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J
C．第1. 5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W
10、 (本题9分)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从释放开始到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则（　　）

A．t1>t2 B．t1＝t2 C．v1:v2＝1:2 D．v1: v2＝1:3
二、实验题
11、（4分）用如图所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验。

（1）实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。
其中不必要的器材是______________。
（2）某同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线。在抛物线上选取任意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为（40.00，20.00）（单位cm），重力加速度g取10m/s2。根据数据可以求出a=______________，小球平抛运动的初速度v0=______________m/s。

（3）利用平抛运动规律还可以测定弹簧弹性势能的大小。将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞离桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。测得：小球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，小球的质量为m。重力加速度为g。该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式可表示为：EP=____________（用已知物理量表示）。

12、（10分） (本题9分)某同学采用频闪照相的方法拍摄了小球做平抛运动的照片，如图所示．图中每个小方格的边长为1.25cm，则根据平抛运动的规律由图可求得拍摄时每隔_______________s曝光一次，该小球平抛时的初速度大小为_______________m/s(取当地的重力加速度g=10m/s2)．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分）2018年5月5日，一枚57米高的宇宙神V401型火箭托举着质量为400kg的“洞察号”火星探测器起飞。如果一切顺利，这颗探测器将在2019前后降落到火星表面。已知火星的质量约为地球质量的0.1倍；半径约为3.4×106m，是地球半径的0.5倍，地球表面的重力加速度为10m/s2.。
（1）估算火星表面重力加速度的值；
（2）已知“洞察号”到达火星表面时，先在高度为5.0×104m的轨道上绕火星做匀速圆周运动，估算“洞察号”此时的机械能。（取火星表面为零势能点，表面到轨道处重力加速度可视为常量）
14、（14分）如图所示,两个小球A和B质量分别是mA＝2.0kg,mB＝1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L＞18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d＝2m,此时球B的速度是4m/s.求:

(1)球B的初速度大小;
(2)两球之间的斥力大小;
(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.
15、（13分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s。已知飞机质量m=7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取。求：

（1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；
（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P。
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、D
【解析】
第一宇宙速度是行星表面的运行速度，根据万有引力提供向心力得：
解得：
而星球质量为：
解得：
该行星的密度和地球相当，其直径约为地球的2.4倍．所以该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍.所以该行星的第一宇宙速度等于.
A.与计算结果不相符；故A项不合题意.
B.与计算结果不相符；故B项不合题意.
C.与计算结果不相符；故C项不合题意.
D.与计算结果相符；故D项符合题意.
2、B
【解析】
设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：
Ft=0-mv，
即：
F=-=-ρSv1，
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可知，水对钢板的冲击力大小也为ρSv1．
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论相符，选项B正确；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误。
3、B
【解析】
匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，故AC错误，B正确；做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，方向始终指向圆心，是变力，故D错误．所以B正确，ACD错误．
4、D
【解析】
A．摆钟是利用重力作用摆动的，在太空中无法使用，故A错误；
B．天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用，故B错误；
C．弹簧测力计根据胡克定律制成，但做与重力有关的实验中，不能使用，但可以测量拉力大小，C错误；
D．铅笔的使用和重力无关，故可正常使用，D正确．
5、D
【解析】
A.根据万有引力提供向心力，得，其中M为地球质量，r为卫星的轨道半径。可知轨道半径越大，卫星所受向心力小，故A项错误；
B.根据万有引力提供向心力

得

轨道半径越大，运行的角速度越小，故B项错误；
C.根据万有引力提供向心力

得

轨道半径越大，运行的线速度越小，故C项错误；
D.根据万有引力提供向心力

得：

轨道半径越大，运行的周期越大，故D项正确。
6、AC
【解析】
B.小球下落高度相同，根据动能定理可知:

则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知

图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小.故选项B不符合题意.
A.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小.故选项A符合题意.
C.小球运动到最低点的过程中

高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，

图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大.故选项C符合题意，选项D不符合题意.
7、AB
【解析】
A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；
B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；
C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；
D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.
8、BCD
【解析】
乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲，故A错误；发射炮弹后炮身后退，属于反冲运动，故B正确；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，属于反冲运动，故C正确；船员划桨使船前进，反冲运动，故D正确；故选BCD．
【点睛】分析各项运动中是否是由于相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果；从而明确是否属于反冲现象．
9、BC
【解析】
A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；
B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为

由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为

所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；
C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为

故C正确；
D.F在第二秒做功，F的功为：

所以第2内推力F做功的平均功率为：

故D错误．
10、BC
【解析】
AB．由静止释放A、B，A、B都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体公式

可知，A落地的时间

B落地的时间为

则有

所以t1=t2，故A错误，B正确；
CD．A落地前瞬间速率为

B落地前瞬间速率为

所以v1：v2=1：2，故C正确，D错误。
故选BC。

二、实验题
11、秒表 1.25（其他正确答案亦可） 2.00
【解析】
第一空. 实验中不必要的器材是秒表；
第二空.由平抛运动的规律可知：y=gt2，x=v0t, 解得，将x=40cm，y=20cm带入可得：a=1.25；
第三空.因 解得v0=2m/s
第四空.小球做平抛运动的初速度： ，则由能量关系可知，弹簧的弹性势能：
12、0.05 0. 5
【解析】
在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，．
小球平抛运动的初速度

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）4m/s2；（2）。
【解析】
（1）设火星表面的重力加速度为，火星半径为，质量为
质量为的火星探测器在地球表面上，则有

质量为的火星探测器在地球表面上，则有

联立解得

（2）火星探测器“洞察号”绕火星做匀速圆周运动

解得火星探测器“洞察号”的动能为

火星探测器“洞察号”的重力势能为

火星探测器“洞察号”此时的机械能为

14、 (1) ；(2) ；(3)
【解析】试题分析：（1）当两球速度相等时，两球相距最近，根据动量守恒定律求出B球的初速度；（2）在两球相距L＞18m时无相互作用力，B球做匀速直线运动，两球相距L≤18m时存在着恒定斥力F，B球做匀减速运动，由动能定理可得相互作用力
（3）根据动量定理得到两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间．
（1）设两球之间的斥力大小是F，两球从开始相互作用到两球相距最近时所经历的时间是t。当两球相距最近时球B的速度，此时球A的速度 与球B的速度大小相等， ,由动量守恒定律可得： ;
(2)两球从开始相互作用到它们之间距离最近时，它们之间的相对位移Δx=L-d，由功能关系可得： 得：F=2.25N
(3)根据动量定理，对A球有,得
点晴：本题综合考查了动量定理、动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强．知道速度相等时，两球相距最近，以及知道恒力与与相对位移的乘积等于系统动能的损失是解决本题的关键．
15、（1）a=2 m/s2 （2）P=8.4×106 W
【解析】
试题分析：飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，结合速度位移公式求解加速度；对飞机受力分析，结合牛顿第二定律，以及求解牵引力的平均功率；
（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2ax①，解得a=2m/s2②
（2）设飞机滑跑受到的阻力为，依题意可得=0.1mg③
设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有④；
设飞机滑跑过程中的平均速度为，有⑤
在滑跑阶段，牵引力的平均功率⑥，联立②③④⑤⑥式得P=8.4×106W．
【点睛】考查牛顿第二定律，匀变速直线运动，功率的求解，加速度是连接力和运动的桥梁，本题较易，注意在使用公式求解功率时，如果v对应的是瞬时速度，则求解出来的为瞬时功率，如果v为平均速度，则求解出来的为平均功率．