湖北省武汉市新洲区问津联盟2024-2025学年高一下学期6月期末物理试卷（解析版）

这是一份湖北省武汉市新洲区问津联盟2024-2025学年高一下学期6月期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了5JD，4s运动到A点等内容，欢迎下载使用。
物理试卷
试卷满分：100分 时间75分钟2025.6
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。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. 2024年7月，天鹰2号无人机震撼亮相，滞空时间超过5小时，5000公尺高空仍能看清地面上的汽车车牌，其硬实力超越了一大批无人机。下列说法正确的是（ ）
A. “5小时”指的是时刻
B. 无人机飞行过程中只受重力作用
C. 无人机飞行快慢 不影响惯性大小
D. 在研究无人机的飞行姿态时可将它看成质点
【答案】C
【解析】A．“5小时”指的是时间间隔，故A错误；
B．无人机飞行过程中受重力、空气阻力等作用，故B错误；
C．惯性大小只与质量有关，与速度无关，故C正确；
D．在研究无人机的飞行姿态时，无人机的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故D错误。
故选C。
2. 汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示，汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试，若图中汽车正在减速上坡，则汽车此时所受合力F的画法合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AD．物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故AD错误；
BC．汽车做减速曲线运动，合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。
故选C。
3. 如图所示，在光滑的水平面上，物块在恒力作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳、滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦，，，。则拉力F所做的功为（ ）
A. 20JB. 25JC. 37.5JD. 60J
【答案】B
【解析】根据几何关系可得力方向上的位移
拉力F所做的功
代入数据解得
故选B。
4. 如图甲所示为市面上深受儿童喜欢的一款玩具——“冲天火箭”，模型火箭被安装在竖直发射支架上，当小朋友用力一踩旁边的塑料气囊，模型火箭会受到一个较大的气体压力而瞬间被竖直发射出去，离开支架后的运动可看成直线运动，运动过程所受阻力大小与速率成正比，以刚开始离开支架瞬间为计时起点，火箭的速度－时间图像如图乙所示，则（ ）
A. 过程火箭所受空气阻力先减小后增大
B. 时刻火箭的加速度大小大于重力加速度
C. 火箭离开支架后上升的最大高度为
D. 若时刻火箭回到起始位置，则
【答案】A
【解析】A．火箭所受阻力大小与速率成正比，由图知过程速率减小，阻力减小，过程速率变大，阻力变大，故A正确。
B．时刻速率为0，阻力为零，只受重力，加速度大小为g，故B错误。
C ．时间内物体的运动不是匀变速直线运动，根据图像围成的面积表示位移，可知火箭上升的最大高度小于，故C错误。
D．上升过程、下降过程位移大小相等，加速度大小不同，时间不等，所以，故D错误。
5. 某同学用图甲所示装置研究球形物体匀速下落时所受空气阻力的大小与速率的关系。在气球下方分别挂不同的重物，用频闪照相记录下气球从静止开始下落时的情况，如图乙所示，随着阻力的增大，气球最终匀速下落。若发现阻力与速度成正比，则（ ）
A. 应该选取加速阶段测量下落速率
B. 乙图中两气球的间距依次为
C. 气球下落时速度均匀增加
D. 重物质量越大，气球最终匀速下落的速度越大
【答案】D
【解析】A．加速阶段速度与阻力均发生变化，而匀速阶段速度与阻力均保持不变，所以应该选取匀速阶段测量下落速率，故A错误；
B．用频闪照相记录下气球从静止开始下落时的情况，若气球做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动相同时间内的位移比例关系可知，两气球的间距依次为，但实际上气球受到的阻力随速度增大而增大，所以气球做的是加速度逐渐减小的加速运动，所以乙图中两气球的间距不满足，故B错误；
C．由于气球下落时做的是加速度逐渐减小的加速运动，所以速度不是均匀增加，故C错误；
D．设气球最终匀速下落的速度为，根据平衡条件可得
可得
可知重物质量越大，气球最终匀速下落的速度越大，故D正确。
故选D。
6. 2025年2月23日凌晨3时17分，中国“实践25号”卫星在距离地面约36000千米的同步静止轨道上，成功完成人类航天史上首次“太空加油”，为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂，使其寿命延长8年。设北斗G7卫星和“实践25号”卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 北斗G7卫星定点于我国上空
B. 北斗G7卫星的线速度大于第一宇宙速度
C. 加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变
D. 处在相同轨道上的“实践25号”加速可以追上北斗G7卫星
【答案】C
【解析】A．北斗G7卫星在同步静止轨道上，位于赤道平面内，故不能定点于我国上空，故A错误；
B．由
得
第一宇宙速度为卫星贴近地球表面飞行时线速度，北斗G7卫星的轨道半径大于地球半径，故北斗G7卫星的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C．由
得
加注燃料后，北斗G7卫星的加速度大小不变，故C正确；
D．处在相同轨道上的“实践25号”加速，则会做离心运动，不可以追上北斗G7卫星，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，劲度系数为的轻质弹簧悬挂在天花板上的点，质量为的物块（视为质点）悬挂在弹簧的下端，系统静止时物块停在，现把物块竖直向下拉到点，然后由静止释放。已知点在点的正上方，、两点到点的距离相等，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 物块由运动到，弹簧的弹力先减小后增大
B. 把此装置放在光滑的斜面上，振动周期小于
C. 把此装置移动到月球上，其振动周期大于
D. 物块由到，重力的冲量大小为
【答案】D
【解析】A．弹簧振子做简谐运动，系统静止时物块停在，说明点为平衡位置。在点时，弹簧的弹力为
弹簧的伸长量为
若，则物块从到弹簧弹力一直减小；若，说明物块运动到时弹簧处于压缩状态，则从到弹簧弹力先减小后增大，故A错误。
BC．弹簧振子的振动周期为，把此装置放在光滑的斜面上或移动到月球上，由于、不变，则振动周期不变，故BC错误。
D．根据简谐运动的对称性可得物块由到的运动时间为
则物块由到，重力的冲量大小为
故D正确
故选D。
8. 如图所示，甲图表示两个振动完全相同的相干波源和同时振动产生的水波，圆实线和圆虚线分别表示波峰和波谷，B是A、C连线的中点；E、F分别在相邻圆实线上且E在连线上，E、F两点间的水平距离为4m，乙图为A处质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. B处质点不振动
B. A、D两点均为振动加强点
C. 质点C经过0.4s运动到A点
D. 产生的波以1m/s的速度向外传播
【答案】D
【解析】A．由图甲可知，直线AC上的点都是振动加强点，可知B处质点振动加强，故A错误；
B．A点是波峰与波峰相遇点，振动加强；而D点为波峰与波谷相遇点，振动减弱，故B错误；
C．机械波传播过程中，质点只在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移，故C错误；
D．由图可知，波长
周期T=4s
则波速，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，质量相等的光滑小环a、b、c分别套在三个滑道顶端，其中a的滑道是倾角为的斜杆，b的滑道为底边切线水平的凹弧形杆，c的滑道为底边切线竖直的凸弧形杆，三个滑道固定在同一水平地面上，它们的高度和长度均相等。同时由静止释放三个小环，不计空气阻力，小环的大小可以忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 三个小环落地前，总是处在同一高度
B. 小环b落地时间最短
C. 小环a和小环c落地时重力的功率不相等
D. 在小环从释放到落地的过程中，滑道对小环b支持力的冲量比对小环a的小
【答案】BC
【解析】AB．三个滑道高度相同，长度相等，作出各自的v-t图像如图所示
由图可知，三个小环落地的时间满足
落地前三者在相同时刻的高度不同，故A错误，B正确；
C．小环a和c落地时速度大小相等，但方向不同，根据，所以重力的功率不相等，故C正确；
D．三个小环落地时动量的大小相等，小环a、b的矢量图如图所示
由图可知，故D错误。
故选BC。
10. 某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯，小明先乘坐甲电梯（接触面为水平面）后乘坐乙电梯（接触面视为斜面），若两部电梯都是先以加速度a匀加速直线运动达某速度后再匀速运动，电梯运动方向与水平方向的夹角均为θ，人与电梯始终保持相对静止，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 乘坐甲电梯，电梯加速和匀速时，小明先受3个力作用，后受2个力作用
B. 乘坐乙电梯，电梯加速和匀速时，小明先受3个力作用，后受2个力作用
C. 电梯加速时，甲乙两个电梯对小明支持力之比为
D. 电梯加速时，小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为
【答案】AC
【解析】A．乘坐甲电梯，如图所示，电梯加速时受重力、支持力及水平阶段的水平向右的静摩擦力作用，电梯匀速时受重力、支持力，故A正确；
B．乘坐乙电梯，如图所示，小明匀速和加速时均受到重力、支持力及沿斜面向上的摩擦力，故B错误；
CD．小明乘坐甲电梯加速时，把加速度沿水平和竖直方向分解，则，
在水平方向有
在竖直方向有
解得，
乘坐乙电梯加速时，在垂直于电梯方向上有
在沿电梯方向上有
解得
则有，
故C正确，D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 用如图甲所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
（1）该探究实验所采用的实验方法与下列实验的实验方法相同的是（ ）
A. 探究平抛运动的特点B. 探究小车速度与时间的关系
C. 探究加速度与力和质量的关系D. 探究两个互成角度的力的合成规律
（2）如图乙所示，左右塔轮a、b半径相等，①、②为相同体积的实心铝球和实心钢球分别放在半径相同的短槽A和短槽B的边缘，该情境正在探究的是（ ）
A. 向心力的大小与半径的关系B. 向心力的大小与线速度大小的关系
C. 向心力的大小与角速度大小的关系D. 向心力的大小与物体质量的关系
（3）如图丙所示，质量相同的钢球①、②分别放在长槽A和短槽B的边缘，AB的半径之比为，塔轮a轮、b轮半径之比为，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②的角速度大小之比为_______，钢球①、②受到的向心力之比为_______。
【答案】（1）C （2）D （3）2:1 8:1
【解析】
【小问1解析】
探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关，采用了控制变量法，在上述选项中，只有在探究加速度与力和质量的关系时，采用了控制变量法。
故选C。
【小问2解析】
根据控制变量法可知，此过程是探究向心力的大小与物体质量的关系。
故选D。
【小问3解析】
由题可知，塔轮a、b的线速度相等，根据线速度、角速度的关系可得
解得
根据向心力
可得两球的向心力之比为
12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。
（1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明_______；
（2）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽_______（填“需要”或“不需要”）光滑；
（3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为_______m/s，小球在B点速度的大小为____m/s。
【答案】（1）小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动
（2）不需要 （3）3 5
【解析】
【小问1解析】
甲实验时，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动，则实验现象是小球A、B同时落地，说明小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动。
【小问2解析】
安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。
小问3解析】
由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论
可得
则小球平抛初速度的大小为
小球在y轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点y轴方向速度的大小为
小球在B点速度的大小为
13. 2024年10月29日，神舟十九号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开，计划2030年之前实现中国航天员登月的目标。如图所示，一位航天员在月球表面将单摆拉开一小角度（）后由静止释放摆球，观测到从摆球第一次经过最低点到第n次经过最低点的时间间隔为t。已知摆线的长度为L，摆球的半径远小于摆线长度。月球的半径为R，万有引力常量为G，忽略月球自转。求：
（1）月球表面的重力加速度g；
（2）月球的质量M。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
观测到从摆球第一次经过最低点到第n次经过最低点的时间间隔为t，则有
根据单摆的周期公式有
解得
【小问2解析】
在月球表面有
结合上述解得
14. 我国某新型航母采用了先进的电磁弹射技术，能在短时间内将舰载机加速至起飞速度。若有一架舰载机在电磁弹射装置的作用下，沿航母水平甲板，从静止开始做匀加速直线运动。已知舰载机的质量为m，加速度为a，加速后达到起飞速度为v。电磁弹射装置通过产生恒定的弹力F（方向与舰载机运动方向相同）来加速舰载机，同时甲板对舰载机存在恒定的阻力（方向与舰载机运动方向相反）。忽略空气阻力，求：
（1）舰载机从静止开始到起飞所需的时间t；
（2）甲板对舰载机的恒定阻力大小；
（3）电磁弹射装置作用过程中弹力F所做的功W。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
对舰载机根据匀变速直线运动速度时间公式
解得
【小问2解析】
对于舰载机根据牛顿第二定律
解得
【小问3解析】
对舰载机根据匀变速直线运动位移时间公式
弹力F做功
解得
15. 如图所示，从A点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量，A、B两点距C点的高度分别为、，，物块与长木板之间的动摩擦因数，。求：
（1）小物块的初速度大小；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
【答案】（1）4m/s （2） （3）2.24m
【解析】小问1解析】
小物块从A点到B点做平抛运动，设运动时间为t，则有
解得
小物块到达B点时竖直分速度为
根据速度的合成与分解有
解得
【小问2解析】
设小物块滑动至C点时的速度大小为vC，所受圆弧轨道的支持力大小为FN。对小物块从A到C的过程，根据动能定理有
解得
在C点时，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道的压力大小
【小问3解析】
设小物块达到木板右端时恰好和长木板达到共同速度，根据动量守恒定律有
解得
设此时长木板的长度为L，根据功能关系有
解得