河北省邢台市2025届物理高一下期末考试试题含解析.doc

河北省邢台市2025届物理高一下期末考试试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、 (本题9分)2019年热映的《流浪地球》中，人类带着地球逃出太阳系，采取了转圈扔铁饼的方式．先把地球绕太阳的公转轨道I由圆形改为椭圆形轨道Ⅱ，再进入木星的圆轨道Ⅲ，途中只需在P和Q进行两次引擎推进，P和Q分别是椭圆轨道Ⅱ与轨道I和轨道III的切点，则（ ）

A．地球在轨道I运动的速率小于在轨道III的运动速率
B．地球在轨道I运动的周期大于在轨道III运动的周期
C．途中两次引擎推进分别设置在P点加速，Q点减速
D．地球在轨道Ⅱ经过P点速度大于经过Q点的速度
2、 (本题9分)如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，以地面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为（ ）

A．0 B．mgh C．mgH D．mg（H+h）
3、 “神舟十号”飞船发射后，经过多次变轨进入距地面高度为h的圆形轨道．已知飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为EK，则
A． B． C． D．
4、 (本题9分)如图所示，一张薄纸板放在光滑水平面上，其右端放有小木块，小木块与薄纸板的接触面粗糙，原来系统静止．现用水平恒力F向右拉薄纸板，小木块在薄纸板上发生相对滑动，直到从薄纸板上掉下来．上述过程中有关功和能的下列说法正确的是（ ）

A．拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加
B．摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热
C．离开薄纸板前小木块可能先做加速运动，后做匀速运动
D．小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热
5、 (本题9分)下列说法正确的是( )
A．牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量
B．太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
C．开普勒借助导师牛顿的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律
D．相同时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积
6、 (本题9分)下列说法中符合物理史实的是
A．伽利略发现了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律
B．哥白尼创立地心说，“地心说”是错误的, “日心说”是对的,太阳是宇宙的中心
C．牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量
D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
7、 (本题9分)已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g，那么地球的第一宇宙速度的表达式有：
A． B． C． D．
8、 (本题9分)“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星.已知“高分四号”卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为.下列说法正确的是（ ）
A．“高分四号”卫星运动的周期为
B．“高分四号“卫星运行的线速度大小为
C．“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为
D．地球的平均密度为
9、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号系统定位精度由10米提升至6米。若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则
A．a的周期小于b的周期
B．a的线速度小于b的线速度
C．a的加速度小于b的加速度
D．a的角速度大于b的角速度
10、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是

A．此时物块的动能为F(x+L)
B．此时小车的动能为f（x+L）
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fL
D．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL
11、 (本题9分)关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是 ( )
A．由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率
C．由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大
D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
12、 (本题9分)某厢式电梯在0～8s内的图像如图所示，质量为50kg的某同学站在电梯内，规定竖直向上为正方向，重力加速度取10m/s2，下列说法中正确的是

A．0~2s内该同学处于超重状态
B．6~8s内该同学处于超重状态
C．0~8s内电梯上升的总高度为12m
D．t=ls末，该同学对电梯的压力大小为600N
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中

(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，用字母排列出来：______
A．以弹力为横坐标，以弹簧伸长量为纵坐标，用描点法作出实验图象；
B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0；
C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定刻度尺；
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，当钩码静止时，记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F．解释函数表达式中常数的物理意义
(2)小华同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，根据图象，可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲=______N/m，k乙=______N/m（结果取3位有效数字）
(3)从图象上看，图象上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图象上端成为曲线是因为______，若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧______（选填“甲”或“乙”）
14、（10分） (本题9分)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系：

（1）下列做法正确的是（___）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行
B．在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上
C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
D．增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度
（2）为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量___________木块和木块上钩码的总质量（填远大于、远小于或近似等于）
（3）某次实验，保持木块所受的合外力相同，测量不同质量的木块在相同的力的作用下的加速度，根据实验数据描绘出a-m图像如图甲所示，由于这条曲线是不是双曲线并不容易确定，因此不能确定a与m成反比，紧接着该同学做了图像如图乙所示．
①根据图像是过原点的直线，因此可判断出a与成_______比，即a与m成反比；
②根据图像可以得到物体受到的外力为______N．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分） (本题9分)如图所示，质量为mB=1.5kg的平板车B静止在光滑水平面上，质量为mA=500g的物块A（可视为质点）以2m/s的水平速度从左端开始在小车上滑行．物块A与平板车上表面的动摩擦因数μ=0.1．若使物块A不从平板车上滑出，试求：（g取10m/s2）
（1）物块A在平板车上相对于平板车滑行的时间；
（2）平板车的最小长度．

16、（12分）2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注．我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示．已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：

（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度v1；
（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h．
17、（12分） (本题9分)如图为“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分由两个半径相等的半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,某弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点以速度v0水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为m′=0.15kg,g=10m/s2，求：
(1)若v0=5m/s，小球从p点抛出后的水平射程．
(2)若v0=5m/s，小球经过轨道的最高点时，管道对小球作用力的大小．
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时，轨道对地面的压力会为零．（虚线为两条竖直直径）

参考答案

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、D
【解析】
A.根据万有引力提供向心力得，运行速度为：，地球在轨道Ⅰ的半径小，运动的速率大于在轨道Ⅲ的运动速率，故A错误；
B.根据开普勒第三定律可知：，地球在轨道Ⅰ的半径小，运动的周期小于在轨道Ⅲ的运动周期，故B错误；
C.地球从轨道Ⅰ两次变轨到轨道Ⅲ，根据变轨原理可知，在PQ两点均需要加速，故C错误；
D.根据开普勒第二定律可知，相等时间内扫过的面积相等，故地球在轨道Ⅱ经过P点速度大于经过Q点的速度，故D正确．
2、C
【解析】
试题分析：以桌面为参考平面，则小球开始时的重力势能为mgH，动能为零，所以机械能为mgH；当物体下落时，因为机械能守恒，所以小球落到地面之前瞬间的机械能为mgH，选项C 正确.
考点：机械能守恒定律；重力势能；
3、A
【解析】
试题分析：飞船绕地球运动时，由万有引力提供向心力，则，故动能为Ek=mv2=×，由GM=gR2，所以，选项A正确．
考点：万有引力与航天．
【名师点睛】该题的飞船运行在高为h的轨道上，得出其速度的大小后，再利用物体在地球表面上时的重力是万有引力得出其黄金代换进行替换，最后可以得出动能的表达式．
4、D
【解析】
试题分析：由功能关系知拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加及系统产生的内能，选项A错误；摩擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加，选项B错误；离开薄纸板前小木块一定一直在做匀加速运动，选项C错误；对于系统，系统的摩擦生热Q=fL1，对于小木块，fL2=ΔEk，可能L2＜L1，故ΔEk＜Q，选项D正确。
考点：本题考查了功能关系。
5、B
【解析】
A、牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量，故A错误；
B、由开普勒第三定律知：在太阳系中，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即（常数），故B正确；
C、开普勒在对老师第谷对天体的观测数据的整理和思考后，总结出了开普勒三定律，故C错误；
D、根据开普勒第二定律可知：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，相同时间内，不同行星与太阳连线扫过的面积不等，故D错误．
点睛：开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，同时注意积累物理学史相关知识．
6、D
【解析】
开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误； 哥白尼创立日心说，现在看来“地心说”和“日心说”都是错误的,太阳并不是宇宙的中心，选项B错误； 卡文迪许首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量，选项C错误； 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选项D正确；故选D.
7、AB
【解析】
第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据万有引力提供向心力得： ，解得: ，故A正确，根据地面附近引力等于重力得：，联立可得：，故AB正确，CD错误．
8、CD
【解析】
根据，且可得“高分四号”卫星运动的周期为，选项A错误；根据解得，选项B错误；根据可得“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为，选项C正确；地球的平均密度为，选项D正确；故选CD.
点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，从而找到关于周期、线速度以及重力加速度的表达式；知道黄金代换的表达式GM=gR2；．
9、AD
【解析】
北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：

A.由上可得周期为：

a的轨道半径小，所以a的周期小.故选项A符合题意.
B. 由上可得线速度为：

a的轨道半径小，所以其线速度大.故选项B不符合题意.
C. 由上可得加速度为：

a的轨道半径小，所以加速度大.故选项C不符合题意.
D. 由上可得角速度为：

a的轨道半径小，所以角速度大.故选项D符合题意.
10、CD
【解析】
由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故C D正确；故选CD．
11、BD
【解析】
A、只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，A错误．
B、可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，B正确．
C、从知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，C错误．
D、从知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，D正确．
故选BD．
12、AC
【解析】
A. 0~2s内该同学向上加速，因加速度向上，则处于超重状态，选项A正确；
B. 6~8s内该同学向上减速，加速度向下，则处于失重状态，选项B错误；
C. 因v-t图像的面积表示位移，则0~8s内电梯上升的总高度为，选项C正确；
D. t=ls末，电梯的加速度为，由牛顿第二定律：F-mg=ma解得F=mg+ma=550N，即该同学对电梯的压力大小为550N，选项D错误.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、CBDAEF 66.7N/m 200N/m 弹力过大超过弹簧弹性限度 甲
【解析】
（1）根据实验过程可知，实验中先组装器材，即CB，
然后进行实验，即D，
最后数据处理，即AEF。
所以先后顺序为CBDAEF。
（2）劲度系数为：KA=N/m=66.7N/m，KB=N/m=200N/m
（3）向上弯曲的原因是弹力过大，超过弹簧弹性限度，注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，
从图象上可以看出甲的斜率大于乙的斜率，所以甲的劲度系数较小，因此其精度高。所以应选弹簧甲。
14、AD 远小于 正 0.12
【解析】
（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行，使得拉力等于小车的合力．故A正确．平衡摩擦力时，不能将装有砝码的砝码盘通过定滑轮连接在小车上．故B错误．实验时应先接通电源，再释放小车．故C错误．增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度，选项D正确；故选AD．
（2）根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知砝码以及砝码盘的质量远小于小车和小车上钩码的总质量时，绳子的拉力等于砝码和砝码盘的重力．
（3）①根据图像是过原点的直线，因此可判断出a与成正比，即a与m成反比；
②由牛顿定律，根据图像可以得到物体受到的外力为．
解决本题的关键抓住实验中的两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，前提需平衡摩擦力，2、认为绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，前提是砝码以及砝码盘的质量远小于小车和小车上钩码的总质量．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1)1.5s (2) 1.5m
【解析】
（1）设A、B等速运动的速度为，根据动量守恒定律有
，
物块A在平板车上相对于平板车滑行的时间为，设根据动量定理有
，
解得
s；
（2）设平板车的最小长度为，根据能量守恒有

解得
m．
16、（1），（2），（3）.
【解析】
（1）月球表面处引力等于重力，
得
（2）第一宇宙速度为近地卫星运行速度，由万有引力提供向心力得
所以月球第一宇宙速度
（3）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得，卫星周期
轨道半径r=R+h，解得
17、（1）m；（2）1.1N；（3）5m/s
【解析】
(1) 设小物体运动到p点的速度大小为v，对小物体由a点运动到p点过程，运用动能定理得
小物体自p点做平抛运动，设运动时间为t，水平射程为s，则：, s=vt，联立解得：；
(2) 设在轨道的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得，
联立代入数据解得：F=1.1N；
(3) 分析可知，要使小球以最小速度v0运动，且轨道对地面的压力为零，则小球的位移应该在“S”形道中间位置．
根据牛顿第二定律得，
根据动能定理得，解得： ．