湖北省宜昌市夷陵中学2025届高一下物理期末经典试题含解析.doc

湖北省宜昌市夷陵中学2025届高一下物理期末经典试题
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：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)从某一高度由静止自由释放一个小球，小球运动一段时间落到地面上后以原速率反弹，做竖直上抛运动，则小球从开始下落到反弹到最高点的过程中，不考虑阻力作用， 则小球的动能与时间的关系图像可能正确的是
A． B．
C． D．
2、 (本题9分)物体做平抛运动时，保持恒定不变的物理量是（ ）
A．速度
B．重力势能
C．动能
D．机械能
3、 (本题9分)图为《流浪地球》中旋转空间站的示意图，空间站为圆环，圆环内的中空管道为宇航员的活动空间，圆环外径为r，当圆环绕O点自转时，能产生类似地表的重力。要使位于管道外侧的宇航员感受到与在地表相同的重力，那么，空间站自转的角速度应为(设地表重力加速度为g)

A． B． C． D．
4、 (本题9分)如图所示，用细线将小球悬挂于点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以大小为的速度匀速移动，运动中悬线始终保持竖直，则该过程中小球运动的速度（　　）

A．方向时刻在变，大小恒为
B．方向与竖直向上成角，大小恒为
C．方向与竖直向上成角，大小恒为
D．方向与竖直向上成角，大小恒为
5、 (本题9分)如图所示，一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上，有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动，两物体通过弹簧发生碰撞然后分开．在此过程中，弹簧的弹性势能的最大值为（ ）

A．mv2/2 B．mv2/3 C．mv2/6 D．无法确定

6、 (本题9分)质量为0.2 kg的苹果，从离地面1.8 m高处的苹果树树枝上落至地面。忽略空气阻力，g取 l0 m/s2。则苹果
A．下落过程中动能增加了3.6 J
B．下落过程中机械能增加了3.6 J
C．着地前瞬间重力的功率为12 W
D．下落过程中重力的平均功率为12 W
7、 (本题9分)我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时
A．宇航员所受合外力总为零
B．宇航员所受重力总为零
C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力
D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小
8、 (本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能
D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度
9、 (本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（ ）

A．所受的合外力与所受的合外力大小相等
B．所受摩擦力方向指向圆心
C．若，细绳无张力
D．若，两物块与圆盘发生相对滑动
10、 (本题9分)关于地心说和日心说的下列说法中，正确的是　　
A．地心说的参考系是地球
B．日心说的参考系是太阳
C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值
D．日心说是由开普勒提出来的
二、实验题
11、（4分） (本题9分)如图1所示，某同学利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验：

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________ ；
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3，在A和B、B和C之间还各有一个点。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=_______，动能增加量ΔEk=_______
(3)该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，该同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp_____ΔEk（选填“>”、“=”或“<”）；
(4)若所受阻力不能忽略，利用纸带及以上数据，写出平均阻力的表达式f=________。
12、（10分） (本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。

（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。
（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。
（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）
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)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：
（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？
（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？
14、（14分） (本题9分)如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n>1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：

（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.
（2）Ob两点间的电势差Uob.
（3）小滑块运动的总路程S.
15、（13分） (本题9分)图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态．另一质量与B相同的滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离l1时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连．已知最后A恰好返回出发点P并停止．滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ，运动过程中弹簧最大形变量为l2 ，重力加速度为g，求A从P出发时的初速度v1．

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、C
【解析】
小球先做自由落体运动后做竖直上抛运动，在下落过程中小球的动能为，设下落时间为，在上升过程中，运动的速度大小，小球的动能为，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
2、D
【解析】由于只受到重力的作用，所以机械能守恒；平抛运动的速度的大小是在不断变化的，所以速度要变，物体的动能也要变，
平抛运动是只受重力，并沿水平方向抛出的，根据平抛运动的特点即可作出判断．
3、B
【解析】
宇航员是靠环对他的支持力提供向心力，根据牛顿第二定律得：FN=mω2r，据题有 FN=mg；可得；
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；
4、C
【解析】
将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，水平方向的运动与铅笔的运动相同，做匀速直线运动，竖直方向上也做匀速直线运动，两个方向的速度大小相同，均为2cm/s。两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动，合速度

方向与竖直向上的夹角

故C正确，BCD错误。
5、B
【解析】
此过程中两物体速度相等时，弹簧的弹性势能最大；据动量守恒和机械能守恒可得：

解得：

故B项正确，ACD三项错误．
故选B.
点睛：一动碰一静，当两物体速度相等时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大．
6、AC
【解析】
AB. 下落过程只有重力做功，，所以重力势能减小了3.6J，下落过程中机械能守恒，所以动能增加了3.6J，故A正确B错误。
CD. 据运动学公式 ，解得： ，所以着地前瞬间重力的功率为 ；下落过程中重物的平均速度为 ，所以下落过程中重力的平均功率为 ，C正确D错误。
7、CD
【解析】
A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；
B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；
C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；
D．根据可知，载人空间站离月球越远，即r越大，宇航员所受到重力越小，D正确．
8、ACD
【解析】
A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得： ，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率故A正确；
B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；
C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；
D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．
点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．
9、BCD
【解析】
A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.
B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.
C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.
D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，
对A物块：，
对B物块：
联立解得：；故D正确.
故选BCD.
10、AB
【解析】
地心说认为太阳及其它天体围绕地球运动，参考系为地球，A正确；哥白尼提出了日心说，日心说认为一切天体都是绕着太阳运动，参考系为太阳，B正确D错误；地心说”是由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，因此他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都是绕着她而运行的．天主教教会接纳此为世界观的“正统理论”．而“日心说”是在足够的天文观测的数据基础上，哥白尼等人提出的，符合科学研究的结果，而不是臆想出来的，是科学的一大进步．故两者具有不能等同的价值，C错误．

二、实验题
11、AB 系统 >
【解析】
(1)[1]打点计时器需接交流电源；实验中需要用刻度尺测量点迹之间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选AB。
(2)[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量

[3]B点的瞬时速度

则动能的增加量

(3)[4]该实验没有考虑各种阻力的影响，属于系统误差；
[5]由于阻力的影响，该同学数据处理的结果比较合理的应当是。
(4)[6]重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得

由纸带数据可得加速度

重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小

12、甲， 采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒 AB -mghB 9.75
【解析】
（1）[1] 该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。
[1] 采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒
（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.
（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB
[5]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
则动能的变化量：
（4）[6]由机械能守恒mgh=mv1得v1＝1gh，由此可知：图象的斜率k＝1g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h＝10cm时，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s1。

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）40kg（2）倍
【解析】
（1）物体在星体表面的重力等于物体受到的万有引力，又有同一个人在两个星体表面能举起的物体重力相同，故有：；
所以，；
（2）第一宇宙速度即近地卫星的速度，故有：
所以， ；所以，；
14、（1） （2） （3）
【解析】
解：(1)由动能定理：a到O过程①
O到b过程②
又，a、b关于O点对称，有：③
由①②③式得：④
(2)对滑块从O到b过程，由动能定理
⑤
由④⑤式得⑥
(3)对滑块从a开始运动到最终静止于O点过程，由动能定理
⑦
由③④⑥⑦式得S=
15、
【解析】
令A、B质量皆为m，A刚接触B时速度为（碰前），
由功能关系，有①
A、B碰撞过程中动量守恒，令碰后A、B共同运动的速度为有：②
碰后A、B先一起向左运动，接着A、B一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系，有：③
此后A、B开始分离，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有④
由以上各式，解得
【点睛】本题中除因木块与地面间的摩擦导致系统损失机械能外，两个木块的碰撞过程中系统也有机械能损失，由于碰撞过程的损失能量无法用碰撞力的功的形式直接求出来，故不能对整个过程运用动能定理列式，只有分段对各个过程运用动能定理和动量守恒定律列式，再分析求解．