湖北省宜昌市长阳一中2025年高一下物理期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

湖北省宜昌市长阳一中2025年高一下物理期末学业水平测试模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）

A．A球的角速度必小于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C．A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度
D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
2、 (本题9分)我国计划于2021年开展火星上软着陆，以庆祝中国共产党成立100周年．地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，下列说法正确的是
A．在相等的时间内，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
B．地球绕太阳运行的周期比火星绕太阳运行的周期大
C．地球绕太阳运行的角速度比火星绕太阳运行的角速度大
D．地球绕太阳运行的线速度比火星绕太阳运行的线速度小
3、 (本题9分)把地球同步卫星、月球绕地球运行的轨道都视为圆，根据同步卫星和月球运动的周期之比可求
A．同步卫星和月球绕地球运行的速率之比
B．同步卫星和月球到地球的距离的三次方之比
C．同步卫星和月球的质量之比
D．月球和地球的质量之比
4、 (本题9分)已知某天体的第一宇宙速度为，则高度为该天体半径四分之一的宇宙飞船绕该天体做匀速圆周运动的运行速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5、 (本题9分)物块从固定粗糙斜面的底端，以某一初速度沿斜面上滑至最高点后，再沿斜面下滑至底端．下列说法正确的是（   ）
A．上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中摩擦力的冲量
B．上滑过程中机械能损失小于下滑过程中机械能损失
C．上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相同
D．上滑过程中物块动能的减少量等于下滑过程中动能的增加量
6、 (本题9分)如图所示，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。下列说法正确的是（ ）

A．甲球比乙球下落用时长一些
B．下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大
C．甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大
D．甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小
7、 (本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示，己知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（ ）

A．汽车在前内的牵引力为
B．汽车在前内的牵引力做功为
C．汽车的最大速度为
D．汽车的额定功率为
8、 (本题9分)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）．途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，则有( )

A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加
B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加
C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6J
D．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J
9、 (本题9分)2015年10月4日，根据新华社“新华国际”客户端报道，太空本是广袤无垠的空间，却由于人类活动频繁而日益拥挤，科学家们担心，数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动，可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道，下面关于地球同步卫星的说法正确的是

A．同步卫星的线速度大小大于7.9km/s
B．已知神舟系列飞船的周期约为90分钟，则其轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小
C．知道地球同步卫星的轨道半径和周期可以计算出它和地球间的引力
D．如果已知地球半径结合地球自转周期与地面的重力加速度可估算出地球同步卫星距地面的高度
10、 (本题9分)2012年6月18日，由林州籍刘洋等三人乘坐的神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，下面说法正确的是　　
A．如果不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低
B．如果不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加
C．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用
D．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
二、实验题
11、（4分） (本题9分)为了探究功与速度变化的关系,我们以平板上的小车为研究对象,使它在力的作用下从静止开始运动,测量力的大小及小车在力的作用下运动的距离,可以计算力做的功.如果力的大小改变了,或者小车在力的作用下运动的距离改变了,力对小车做的功也会改变,小车获得的速度就会不同,由此能够得到功与速度的几组数据.用打点计时器能够测量小车的速度,这个实验的关键是为小车提供可测量的作用力.如图所示,由重物通过滑轮牵引小车,当____时,可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力.小车运动的距离可以由纸带测出.改变重物的质量或者改变小车运动的距离,也就改变了牵引力做的功.采取什么办法,可以使牵引力做的功就是合外力对小车做的功?答:_______________________

12、（10分） (本题9分)两个同学相互配合，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连，其中钩码A的质量为m，钩码B的质量为M（M>m）。实验过程如下：

①钩码A放置在地面上，钩码B跨过定滑轮悬空，同学甲用手将钩码A压在地面上，使得A、B静止不动，同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H，然后手持秒表，做好测量B落地时间的准备。
②某时刻，同学甲松手让A、B运动起来，与此同时，同学乙开启秒表，在钩码B落地时停止计时，记录下钩码B的运动时间。
③重复测量几次下落时间，取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题：
(1)钩码B落地时的瞬时速度v=________。
(2)根据实验数据，并知道当地重力加速度为g，如果关系式H=________成立，则可说明机械能守恒定律成立。
(3)你认为本实验误差产生的原因，可能有________。(写出一条即可)
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） (本题9分)如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，已知电场强度大小为E。有一质量为m的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，不计空气阻力的作用。

（1）求小球所带的电荷量并判断所带电荷的性质；
（2）如果将细线轻轻剪断，细线剪断后，经过时间t，求这一段时间 内小球电势能的变化量。
14、（14分） (本题9分)如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2 kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10 m/s2，求：

（1）物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间；
（2）传送带左右两端AB间的距离l至少为多少；
（3）上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少；
（4）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少？
15、（13分） (本题9分)主席在讲话中提到：科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星邀游太空。已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求∶
(1)地球的质量M；
(2)地球的平均密度ρ。
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、A
【解析】
以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：

由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等。故A正确，BC错误。根据平行四边形定则知，球受到的支持力为： ，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等。故D错误。
2、C
【解析】
A．地球和火星绕太阳的轨道不同，在相等的时间内，地球与太阳的连线扫过的面积并不等于火星与太阳的连线扫过的面积；故A错误.
B．根据开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，所以地球绕太阳运行的周期比火星绕太阳的周期小；故B错误.
C．把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据，地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，地球绕太阳运行的角速度比火星绕太阳运行的角速度大；故C正确.
D．把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据，地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，可以推出地球绕太阳运行的线速度比火星绕太阳运行的线速度大；故D错误.
3、A
【解析】
由万有引力提供向心力有：，可得：，，A.由周期之比，可得同步卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比，从而也就得同步卫星与月球绕地球运行的速度之比，故A正确。
B. 由周期之比，可求解同步卫星和月球到地心的距离的二分之三次方之比，选项B错误；
C. 由周期之比，不能求解同步卫星和月球的质量之比，选项C错误；
D. 由周期之比，不能求解月球和地球的质量之比，选项D错误.
4、A
【解析】
当飞船绕某天体做匀速圆周运动时，其运行的线速度即为第一宇宙速度，由万有引力等于向心力得：，解得：；当高度为该天体半径四分之一的宇宙飞船绕该天体做匀速圆周运动，由万有引力等于向心力得：，解得：，故选A．
【点睛】第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面．
5、C
【解析】
A．设物体在斜面底端向上滑动的速度为，又回到斜面底端的速度为，由能量转化的观点有，故 ，物体在斜面划上和划下的过程都是匀变速运动，因此设斜面的长度为L，由运动学关系可得，故，上滑时摩擦力的冲量，下滑过程摩擦力的冲量，故，故A错误；
B．物体在上滑时和下滑时的过程中摩擦力做功损耗机械能，因摩擦力一样，距离L也一样，因此上滑时和下滑时损耗的机械能相同；故B错误；
C．上滑时过程动量的变化方向沿斜面向下，下滑过程动量的变化方向也沿斜面向下，故C正确；
D．对上滑过程写动能定理有；
对下滑过程写动能定理有；故上滑过程的减少量和下滑的增加量不一样，故D错误．
6、CD
【解析】
A. 从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小于乙球，小球竖直方向上做自由落体运动，由 知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误。
B. 根据 ，甲球下落的竖直高度小于乙球，所以下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的小，故B错误；
C. 根据 得，甲球的时间短，甲球的水平位移大于乙球， 由x=vt知，甲球的初速度比乙球初速度大。由于只有重力做功，故机械能守恒，在初位置甲球的初动能大于乙球的初动能，故甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大，故C正确。
D. 根据 ，因为甲球下落的竖直高度小于乙球，竖直方向 ，所以甲球竖直速度小于乙球，甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小，故D正确。
7、AC
【解析】
汽车受到的阻力
；
A．前5s内，由图，由牛顿第二定律：

求得：

故A正确；
B．汽车在前5s内的位移为

汽车在前5s内的牵引力做功为

故B错误；
D．t=5s末功率达到额定功率，

故D错误；
C．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度

故C正确；
故选AC．
v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力，5s末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．
8、BC
【解析】
A．当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，速度达到最大．之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，球做减速运动，直到脱离弹簧，故小球从上升到的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，动能先增大后减小，故A错误；
B．从到小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；
C．从到，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为，所以在点弹簧的弹性势能为，故C正确；
D．小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D错误．综上所述，本题正确答案为BC．
故选：BC．
点睛：小球从开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速．
9、BD
【解析】
A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误；
B、根据开普勒第三定律可知，神舟系列飞船的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，故B正确；
C、根据，由于地球同步卫星的质量未知，故不能求出计算出它和地球间的引力，故C错误；
D、在地表面附件，，对地球同步卫星则有，联立解得，即算出地球同步卫星距地面的高度，故D正确；
故选BD．
10、AB
【解析】
试题分析：万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象．根据相应知识点展开分析即可．
解：A、卫星本来满足万有引力提供向心力即知，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，万有引力将大于卫星所需要的向心力，故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故A正确；
B、根据万有引力提供向心力有：得：v=，得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，故B正确；
C、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，但仍受到地球对他的万有引力，万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，故C错误；
D、第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度，故D错误．
故选：AB．
【点评】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系．

二、实验题
11、小车的质量比重物大很多; 平衡小车所受阻力;
【解析】
根据牛顿第二定律可知，系统的加速度，小车的牵引力： ，则当车的质量M比重物质量m大很多时，可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力；平衡小车所受阻力可以使牵引力做的功就是合外力对小车做的功．
12、（1） （3）释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步、空气阻力、滑轮与绳子摩擦力等都会造成误差
【解析】
第一空.运动过程中的平均速度，又因为，因此，落地速度。
第二空.如果机械能守恒，则所以。
第三空.空气阻力、滑轮阻力、释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步等，都会造成误差。

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）正电；（2）mg2t2（tan）2
【解析】
（1）小球受到重力电场力F和细线的拉力T的作用，由共点力平衡条件有：

qE = Tsin.
mg = Tcos.
得：q= .
电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷。
（2）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有：
=ma
解得：a =
在t时间内，小球的位移为：l=at2 .
小球运动过程中，电场力做的功为：W= qElsin= mglsintan=mg2t2（tan）2
所以小球电势能的变化量（减少量）为：△Ep= mg2t2（tan）2
14、（1）1.6s （2）12.8m （3）160J （4）h′=1.8m
【解析】
(1)mgsinθ=ma, h/sinθ=,可得t="1.6" s.
(2)由能的转化和守恒得：
mgh=μmgl/2，l="12.8" m.
(3)在此过程中，物体与传送带间的相对位移:x相=l/2+v带·t,又l/2=，
而摩擦热Q=μmg·x相，
以上三式可联立得Q="160" J.
(4)物体随传送带向右匀加速，当速度为v带="6" m/s时向右的位移为x，
则μmgx=，x="3.6" m