湖北省2024_2025学年高一物理下学期期中联考试题含解析

这是一份湖北省2024_2025学年高一物理下学期期中联考试题含解析，共16页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
高一物理试题
时间：75 分钟 分值：100 分
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考
证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．写
在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内．写在试卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无效．
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分．在每小题给出的四个选项中，第 1-7
题只有一项符合题目要求，第 8-10 题有多项符合题目要求．每小题全部选对的得 4 分，选对
但不全的得 2 分，有选错的得 0 分．
1. 在力学范围内，国际单位制规定了三个基本量，下列仪器所测的物理量是基本量的是（ ）
A. 秒表 B. 托盘天平
C. 弹簧测力计 D. 刻度尺
【答案】ABD
【解析】
【详解】国际单位制中，规定力学中三个基本单位分别是米、千克、秒，其物理量规定为基本物理量，分
别是长度、质量、时间，测量使用的仪器分别是刻度尺（D）、天平（B）和秒表（A 或钟表）。弹簧测力计
是测量力的仪器。
故选 ABD。
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2. 如图所示，假设转球高手能让篮球在他的手指上绕竖直轴匀速转动（手指刚好在篮球的正下方），下列描
述正确的是（ ）
A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
B. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等
C. 篮球上离转动轴距离相等的各点线速度不相同
D. 篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．只有篮球上运动半径最大的点做圆周运动的圆心才在球心处，其它点做圆周运动的圆心所在平
面的轴心处，故 A 错误；
B．篮球上各点绕同轴转动，做圆周运动的角速度相等，故 B 错误；
C．根据 可知，由于各点角速度相等，则篮球上离转动轴距离相等的各点线速度大小相等，但速度
方向不相同，故 C 正确；
D．根据 可知，由于各点角速度相等，则篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，
故 D 错误。
故选 C。
3. 中国卫星导航定位协会首次发布《中国北斗产业发展指数报告》，报告中指出目前北斗终端应用规模达数
千万量级，每天有数千万用户数、亿次量级使用北斗定位导航，北斗系统已服务全球 200 多个国家和地区
用户．北斗定位系统中的两颗卫星 P、Q 绕地球做匀速圆周运动的周期之比为 ，则它们运行的加速度大
小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
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可得
可得卫星 P、Q 的轨道半径之比为
根据牛顿第二定律可得
可得
则卫星 P、Q 运行的加速度大小之比为
故选 D。
4. 如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，滑轮下吊着一
个小球，处于静止状态，保持 B 点高度不变，在人缓慢向左移动一小段距离的过程中（ ）
A. 绳上张力变小 B. 地面对人的摩擦力变大
C. 人对地面的压力变大 D. 滑轮受到绳的作用力变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．滑轮两边绳上的力大小相等，人缓慢向左移动一小段距离的过程，滑轮两边绳间的夹角 变大，
根据平衡条件可得
解得
由于 变大，可知绳上张力变大，故 A 错误；
B．对人分析，可知地面对人的摩擦力为
由于 变大，可知地面对人的摩擦力变大，故 B 正确；
C．对人分析，竖直方向有
可知地面对人的支持力保持不变，则人对地面的压力不变，故 C 错误；
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D．对滑轮与小球整体分析可知，滑轮受到绳的作用力为
即滑轮受到绳的作用力不变，故 D 错误。
故选 B。
5. 如图所示，长 的轻杆的一端固定在水平转轴 O 上，另一端固定一质量 的小球，小球随
轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度 的匀速圆周运动，重力加速度 g 取 ，不计空气阻力．
小球运动到水平位置 A 时，轻杆对小球的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球运动到水平位置 A 时，水平方向根据牛顿第二定律可得
竖直方向根据受力平衡可得
则小球运动到水平位置 A 时，轻杆对小球的作用力大小为
故选 A。
6. 如图所示为一辆小汽车在平直公路上运动的位移—时间图像（ ），图线为抛物线，其纵截距为 ，
处与时间轴 t 相切，0 时刻图线的切线与 t 轴相交为（ ， ）。则可确认（ ）
A. 小汽车正在转弯 B. 图像中的
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C. 内，有一个时刻小汽车速度为 D. 内，小汽车平均速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A． 图像只能描述物体做直线运动，故 A 错误；
D． 内，小汽车平均速度为
故 D 错误；
BC． 内，根据逆向思维把小汽车看成做初速度为 0 的匀加速直线运动，则有
解得加速度大小为
则 时刻小汽车的速度大小为
根据 图像的切线斜率绝对值等于速度大小，则有
解得
由于小汽车做匀减速直线运动，所以 内，有一个时刻小汽车速度为 ，故 B 错误，C 正确。
故选 C。
7. 某款质量 的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其 图像如图所示．汽车在 时
间内做匀加速直线运动， 内汽车保持额定功率不变， 内汽车做匀速直线运动，最大速度
，汽车从 末开始关闭动力减速滑行， 时刻停止运动。已知 ，汽车的额定功率为
，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻汽车的瞬时速度 B. 在 内汽车牵引力对汽车做功
C. 在 内汽车运动位移大小是 D. 为
【答案】C
【解析】
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【详解】D．根据题意可知，当汽车以额定功率行驶时，牵引力等于阻力时，速度最大，则有
解得阻力大小为
关闭发动机之后，由牛顿第二定律可得，加速度大小为
由运动学公式可得
解得
故 D 错误；
B．在 内，汽车牵引力对汽车做功
故 B 错误；
AC．根据题意，设 时刻，汽车的速度为 则，此时的牵引力为
设汽车在 时间内做匀加速直线运动的加速度为 ，则有
由牛顿第二定律有
联立解得
内，由动能定理有
解得
故 A 错误，C 正确。
故选 C。
8. 2021 年 2 月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于 5 月实施降轨，软着陆火
星表面。如图“天问一号”在 P 点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一段时间后，在近火点 Q
变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过 Q 点变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。下列说法正确的是（ ）
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A. “天问一号”在轨道Ⅲ上经过 Q 的加速度小于在轨道Ⅱ上经过 Q 的加速度
B. “天问一号”在轨道Ⅲ上运行时，经过 P 点的线速度小于 Q 点的线速度
C. 在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须小于 11.2km/s
D. “天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在 Q 点减速
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据
可知，“天问一号”在轨道Ⅲ上经过 Q 的加速度等于在轨道Ⅱ上经过 Q 的加速度，选项 A 错误；
B．根据开普勒第二定律可知，“天问一号”在轨道Ⅲ上运行时，经过远点 P 点的线速度小于经过近点 Q 点的
线速度，选项 B 正确；
C．在地球上发射“天问一号”环火卫星要脱离地球的引力，则发射速度必须大于 11.2km/s，选项 C 错误；
D．“天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在 Q 点减速做向心运动才能完成，选项 D 正确。
故选 BD。
9. 如图所示，粗糙水平面上放着一足够长的木板 A，质量 ，A 上面放着小物块 B，质量 ，
A 与 B 以及 A 与地面摩擦因数均为 ， ，给 A 施加水平恒力 F，下列说法中正确的是（ ）
A. 时，A 的加速度为
B. 时，A 的加速度为
C. 如果把 F 作用在 B 上， ，A、B 一起向右匀加速运动，加速度为
D 如果把 F 作用到 B 上，无论 F 有多大，木板 A 均不会运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．A、B 之间的最大静摩擦力为
A 与地面之间的最大静摩擦力为
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设拉力为 时，A、B 刚好可以保持相对静止一起加速运动，以 A、B 为整体，由牛顿第二定律得
以 B 为对象，由牛顿第二定律得
联立解得 ，
当 时，A、B 保持相对静止一起加速运动，以 A、B 为整体，由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
当 时，A、B 发生相对滑动，以 A 对象，由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
故 A 错误，B 正确；
CD．如果把 F 作用到 B 上，
可知无论 F 有多大，木板 A 均不会运动，故 C 错误，D 正确。
故选 BD。
10. 如图所示，质量为 m 的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为 的物体乙用轻绳跨过
光滑的定滑轮与小球甲连接，开始用手托住物体乙，使滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为
，轻绳刚好伸直但无拉力，某时刻由静止释放物体乙（距离地面足够高），经过一段时间小球甲运动到 Q 点，
两点的连线水平， ，且小球甲在 两点处时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为 g
，弹簧弹性势能表达式 为劲度系数，x 为形变量， ，下列说法正确的
是（ ）
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A. 弹簧的劲度系数
B. 小球甲位于 O 点时的速度大小
C. 在小球甲从 P 点上升到 中点的过程中，甲乙总机械能增加量为
D. 在小球甲从 P 点上升到 中点的过程中，甲乙总机械能增加量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球甲在 P、Q 两点处时弹簧的弹力大小相等，可知在两点的弹簧的形变量相等，因
则在 P 点时弹簧的压缩量为
由胡克定律
解得
选项 A 错误；
B．小球甲位于 Q 点时，乙的速度为零，则由能量关系
解得小球甲的速度大小
选项 B 正确；
CD．在小球甲在 PQ 的中点时弹簧的形变量为零，则小球甲从 P 点上升到 PQ 中点的过程中，甲乙总机械
能增加量等于弹性势能的减小量，即
选项 C 正确，D 错误。
故选 BC。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分．
11. 某学习小组做“探究平抛运动特点”的实验．如图所示，为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图
中背景方格的边长均为 。若取 ，不计空气阻力，则：
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（1）相机的闪光频率是_______ ；
（2）小球运动的水平速度大小是_______ ；小球运动到 B 点时速度大小是_______ ；
（3）若实验中把轨道末端点记为坐标原点，水平方向为 x 轴，竖置方向为 y 轴，建立坐标系．利用卡槽记
录小球平抛过程中的位置，将各位置用一条过原点的平滑曲线连接，测得曲线上某点坐标为 ，由此
得到平抛运动的初速度 _______（用 和 g 表示），该测量值和真实值相比_______（选填“偏大”
“偏小”或“相等”）。
【答案】（1）10 （2） ①. 1.5 ②. 2.5
（3） ①. ②. 偏大
【解析】
【小问 1 详解】
竖直方向，根据
解得 T=0.1s
可得闪光频率
【小问 2 详解】
[1][2]小球运动的水平速度大小是
小球运动到 B 点时竖直速度
小球运动到 B 点速度大小是 ；
【小问 3 详解】
[1][2]根据 ，
可得
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小球平抛运动的抛出点应该在轨道末端上方距离为 r（小球的半径 ）处，若实验中把轨道末端点记为坐标
原点，则坐标原点位置偏低，则 y0 偏小，则初速度 v0 测量值和真实值相比偏大。
12. 图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验的主要步骤有：
A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平；
B.测出挡光条的宽度 d；
C.分别测出滑块与挡光条的总质量 M 及托盘与砝码的总质量 m；
D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离 L；
E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间 t；
F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤 D、E，测出多组 L 和 t。已知重力加速度为 g，请回答下列问题：
（1）本实验中____________（填“需要”或“不需要”）满足 m 远小于 M
（2）若某次测得挡光条到光电门的距离为 L，挡光条通过光电门的时间为 t，滑块由静止释放至光电门的过
程，系统的重力势能减少了____________________；若系统机械能守恒，应满足____________________。（用
实验步骤中各测量量符号表示）
（3）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤 D、E，测出多组 L 和 t，作出 L 随 的变化图像如图所
示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为 g=__________时，可以
判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。（用题中已知量和测得的物理量符号表示）
【答案】（1）不需要 （2） ①. ②.
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（3）
【解析】
【小问 1 详解】
实验中需验证砝码及托盘减少的重力势能与系统增加的动能是否相等，并不需要测量拉力，故不需要满足 m
远小于 M。
【小问 2 详解】
[1]滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了
[2]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时速度大小为
系统动能增加了
系统机械能守恒有
则系统机械能守恒成立的表达式是
【小问 3 详解】
由（2）可知系统机械能守恒成立的表达式是
整理得
图像的斜率为
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解得当地的重力加速度大小为
13. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型．紧绷的传送带始
终保持 的恒定速率运行，行李与传送带间的动摩擦因数 ，A、B 间的距离为 ．旅
客把质量 行李（可视为质点）无初速度地放在 A 处（重力加速度 g 取 ），求：
（1）行李从 A 到 B 处所用时间 t；
（2）行李从 A 到 B 处因摩擦产生的热量 Q。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
行李加速阶段，对行李根据牛顿第二定律可得
解得
行李从开始运动到与传送带共速所用时间为
行李加速阶段通过的位移大小为
行李与传送带共速后，继续做匀速直线运动，运动时间为
则行李从 A 到 B 处所用时间为
【小问 2 详解】
行李与传送带共速前，发生的相对位移大小为
解得
则因摩擦产生的热量为
解得
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14. 如图所示，半径为 R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心 O
的对称轴 重合．转台以一定角速度 匀速转动，一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，
小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为 0，且它和 O 点的连线与 之
间的夹角 为 ，重力加速度为 g。
（1）求转台转动的角速度 ；
（2）若改变转台的角速度，小物块仍与罐壁相对静止，此时小物块受到的摩擦力的大小为 ，求转
台的角速度。
【答案】（1）
（2）见解析
【解析】
【小问 1 详解】
以小物块为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
【小问 2 详解】
设支持力为 ，摩擦力为 ，物块在竖直方向平衡，水平方向做匀速圆周运动，当摩擦力方向沿罐壁相切
斜向下时有 ，
解得
同理，当摩擦力方向沿罐壁相切斜向上时有 ，
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解得
15. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 的下端与光滑的圆弧轨道 相切于 是最低点，
圆心角 与圆心 O 等高，圆弧轨道半径 ，现有一个质量为 可视为质点的
小物体，从 D 点的正上方 E 点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端 A 处。已知 距离 ，物体
与斜面 之间的动摩擦因数 ，取 ，求：
（1）物体第一次到达 C 点时的速度大小和受到的支持力大小；
（2）斜面 的长度 L；
（3）若 可变，求 取不同值时，物块在斜面上滑行的路程 x。
【答案】（1）10m/s；22N
（2）4.8m （3）见解析
【解析】
【小问 1 详解】
物体从 E 到 C 由动能定理，得
代入数据得 vC=10m/s
C 点，有
代入数据得 FNC=22N
【小问 2 详解】
从 C 到 A，由动能定理得
代入数据得 L=4.8m
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【小问 3 详解】
设摩擦因数 μ1 时物块刚好能静止在斜面上，则有 mgsin37°=μ1mgcs37°
解得μ1=0.75
①若 0≤μ＜0.5，物块将滑出斜面，则物块的路程为 x=L=4.8m
②若 0.5≤μ＜0.75，物块在斜面上多次往返，最后在 B 点速度为零，则有
mg（h+Rcs37°）-μmgcs37°•x=0
解得
③μ≥0.75，则物块将停在斜面上，则有 mg（h+Rcs37°-xsin37°）-μmgcs37°•x=0
解得
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