2025年湖北省四校物理高一下期末学业水平测试试题含解析.doc

2025年湖北省四校物理高一下期末学业水平测试试题
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)如图所示，围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2，两颗卫星的轨道半径的差值为d，地球表面重力加速度为g，根据以上已知量无法求出的物理量是（引力常量G未知）（　　）

A．地球的半径 B．地球的质量
C．两颗卫星的轨道半径 D．两颗卫星的线速度
2、 (本题9分)如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则   

A．a点和c点的向心加速度大小相等 B．b点和c点的线速度大小相等
C．a点和c点的线速度大小相等 D．a点和b点的角速度大小相等
3、 (本题9分)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点如图甲所示．一个电量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v～t图象如图乙所示，其中B点处为整 条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的（　　）

A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强
B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高
D．AB两点电势差 V
4、 (本题9分)质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示，当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为参考平面，不计空气阻力）（ ）

A．
B．
C．
D．
5、 (本题9分)光滑的水平面上放着一辆小车，站在小车上的人拉系在墙壁上的水平绳子，使小车和人 一起向右加速移动．则下列说法正确的是( )

A．绳子的拉力对人做了负功
B．绳子的拉力对小车做了正功
C．小车对人的摩擦力对人做了正功
D．人对小车的摩擦力对小车做了正功
6、在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹恰 好分成质量相等的两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹可能正确的是

A． B． C． D．
7、2019年6月5日我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，这是中国首次在海上进行航天发射。如图所示，甲、乙是其中绕着地球做匀速圆周运动的两颗卫星，则下列说法正确的是

A．卫星甲的线速度大于卫星乙的线速度
B．卫星甲的线速度小于第一宇宙速度
C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
D．卫星甲的向心加速度大于卫星乙的向心加速度
8、 (本题9分)我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段．预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标．已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍．关于“嫦娥X号”探月卫星，下列说法中不正确的是（）
A．它绕月球的最大绕速度小于7.0km/s
B．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度
C．它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期
D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力
9、 (本题9分)一辆汽车质量m=2.0t，汽车与路面的动摩擦因数为μ=0.2，公路某转弯处半径为R=50m(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2)问：若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不可能是　　
A．9m/s B．10m/s C．11m/s D．12m/s
10、 (本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是

A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为
B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为
C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力
D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某实验小组的同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：

(ⅰ)按图示安装好器材。
(ⅱ)将电火花计时器接到电源上。
(ⅲ)接通电源后释放纸带，打出一条纸带。
(ⅳ)换用另外的纸带，重复步骤(ⅲ)。
(ⅴ)选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。
(ⅵ)根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等。
请回答下列问题
(1)为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有________。(填正确选项前的字母)
A．天平
B．秒表
C．毫米刻度尺
D．4～6 V的交流电源
E．220V的交流电源
(2)步骤(ⅴ)中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v2为纵轴，画出的图线如图所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 ________。(不计一切阻力)

12、（10分） (本题9分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。

(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。
A．先松开纸带后接通电源
B．用电火花计时器替代电磁打点计时器
C．在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤
(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。

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）如图所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止，（g取10m/s2）
求：（1）B落到地面时的速度为多大；
（2）B落地后，A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．

14、（14分） (本题9分)如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：

（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.
（2）斜面倾角α．
（3）B的最大速度vBm．
15、（13分） (本题9分)运动员把质量是500g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行时间，上升的最大高度是10m，在最高点的速度为20m/s，请你计算运动员踢球时对足球做的功以及足球在最高点时重力的瞬时功率．（，忽略空气阻力）．

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、B
【解析】
ABC．根据万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有

且

由公式

联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径，由于引力常量G未知则无法求出地球的质量，故AC正确，B错误；
D．由公式可知，由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出，则可求出两颗卫星的线速度，故D正确。
故选B。
2、A
【解析】
共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．
【详解】
A项：根据得，c点的向心加速度是b点的2倍，根据知，a的向心加速度是b的2倍，所以a、c两点的向心加速度大小相等,故A正确；
B项：b、c角速度相等,根据v=rω，，故B错误；
C项：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，c的线速度大于b的线速度，则a、c两点的线速度不等，故C错误；
D项：a、b的线速度大小相等，根据v=rω，知角速度不等，D错误．
解决本题的关键掌握共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．
3、D
【解析】
A、速度时间图像中图线的斜率表示加速度，加速度越大，则受到的电场力越大，即电场强度越大，故在B点的加速度最大，其大小为，根据牛顿第二定可得，解得，故A错误；
B、从C到A过程中速度增大，即动能增大，电场力做正功，电势能减小，同一正电荷的电势能减小，则电势减小，故BC错误；
D、从图中可知A、B两点的速度分别为：，物块在B到A过程，根据动能定理得：，得到：，则，故D正确。
4、D
【解析】
试题分析：选择桌面为零势能面，开始是机械能为：，由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为，故选项D正确．
考点：机械能守恒定律
名师点睛：物体在运动过程中机械能守恒，即任意两个时刻或位置的机械能都相等，本题中关键是正确计算物体具有的势能．
5、D
【解析】
人拉绳子时作用点位置变动，但是沿着力方向物体作用点并未发生移动，故绳子对人不做功．由于拉力未作用在小车上，所以拉力对小车不做功，故AB错误；小车对人的摩擦力方向向左，则小车对人的摩擦力对人做负功，故C错误；人对小车的静摩擦力方向向右，则静摩擦力对小车做正功，故D正确．所以D正确，ABC错误．
6、BD
【解析】
A. 炮弹爆炸时，内力远大于外力，系统的动量守恒，由图知，该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故A项与题意不相符；
B. 该图水平方向和竖直方向都满足动量守恒，是可能的，故B项与题意相符；
C. 该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故C项与题意不相符；

D. 该图竖直方向和水平方向都满足动量守恒，是可能的，故D项与题意相符。
7、BC
【解析】
由可知：
A. 由可知，卫星甲的线速度小于卫星乙的线速度，选项A错误；
B. 第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则卫星甲的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；
C. 由可知，卫星甲的周期大于卫星乙的周期，选项C正确；
D. 由可知，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度，选项D错误；
8、BCD
【解析】
A.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：

可得：，故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比：

可知它绕月球的最大环绕速度为，故选项A不符合题意
B.在天体表面，不考虑重力，万有引力等于重力，可得：

可得：，故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为：

可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故选项B符合题意；
C.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：

解得：，故在地球表面的周期与在月球表面周期之比：

可知在月球表面的环绕周期大于它在地球表面的环绕周期，故选项C符合题意；
D. 在天体表面，根据万有引力可得：

可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为：

可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故选项D符合题意．
9、CD
【解析】汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，要不侧滑：f≤μmg；又因圆周运动有：f=m得：v≤=10m/s，所以汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不可能是11m/s和12m/s，故AB正确，CD错误；本题选速度不可能的，故选CD.
点睛：熟记摩擦力公式和向心力公式是解决本题的关键，分析向心力是由哪些力提供的．通常这样找向心力：沿半径方向的所有力的合力提供该物体做圆周运动的向心力．
10、AC
【解析】
AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；
CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．

二、实验题
11、 CE， ；
【解析】(1)A：比较重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，质量可约去；不需要天平。
B：实验中用打点计时器测时间，不需要秒表。
C：测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离需使用刻度尺。
DE：电火花计时器应接220V的交流电源。
故答案为CE。
(2)机械能守恒，则即，图线的斜率，当地的重力加速度。
12、B mgh2
【解析】
第一空A．应该先接通电源，再释放纸带，故A错误；
B．用电火花计时器替代电磁打点计时器，从而更能减小重物下落过程中受到空气阻力，故B正确；
C．为减小重物下落过程中受到空气阻力，应该选体积小些，密度大一些的重物，故C错误；
故填B.
第二空. O点到B点重力势能的减少量为△EP=mg△h=mgh2；
第三空.利用匀变速直线运动的推论,得B点的速度为：，从O点到B点动能的增加量为.
第四空.若在误差允许范围内，若重力势能的减少量等于动能的增加量，即等式成立，则可以验证机械能守恒.

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）B落到地面时的速度为0.8m/s．（2）B落地后（不反弹），A在桌面上能继续滑动0.16m．
【解析】
试题分析：（1）在B下落过程中，B减小的重力势能转化为AB的动能和A克服摩擦力做功产生的内能，根据能量守恒定律求解B落到地面时的速度．
（2）B落地后（不反弹），A在水平面上继续滑行，根据动能定理求解A滑行的距离．
解：（1）B下落过程中，它减少的重力势能转化为AB的动能和A克服摩擦力做功产生的热能，B下落高度和同一时间内A在桌面上滑动的距离相等、B落地的速度和同一时刻A的速度大小相等由以上分析，根据能量转化和守恒有：mBgs=
得，v=
代入解得v=0.8m/s
（2）B落地后，A以vA═v=0.8m/s初速度继续向前运动，克服摩擦力做功最后停下，根据动能定理得
得，s′==0.16m
14、（1） ； （2）； （3）
【解析】
（1）B处于静止状态时，压缩弹簧有
mg=kx1
当A刚要离开地面时，弹簧伸长有
mg=kx2
B上升高度与C沿斜面下滑距离为

（2）当B的速度最大时，其加速度为零，绳子上的拉力大小为T，
对B有
T=mg+kx2
对C有
4mgsinα=T
联立解得
α=30°
（3）B从静止到获得最大速度的过程中弹簧弹性势能变化量为零，设B物体的最大速度为，由机械能守恒定律得

解得

15、，
【解析】
设运动员踢球时对足球做的功为W，根据动能定理可得，
解得
由，则在最高点重力的功率