湖北省部分重点高中2024-2025学年高一下学期7月期末考试 物理（含解析）

这是一份湖北省部分重点高中2024-2025学年高一下学期7月期末考试 物理（含解析），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．关于天体的运动，下列说法符合物理学史的是（ ）
A．“日心说”认为，地球是宇宙的中心
B．开普勒观测记录行星公转的大量数据
C．卡文迪许测出了万有引力常量，他被称为“称量地球第一人”
D．牛顿总结出行星运动的三大规律
2．质量为的物体，以的初速度沿固定斜面上滑，到达最高点后返回原处的速度大小为，下列说法中正确的是（ ）
A．上滑过程中重力的冲量比下滑时大
B．上滑时和下滑时支持力的冲量都等于零
C．整个过程中重力的冲量等于零
D．整个过程中合力的冲量大小为
3．从地面上方0.45m处以4m/s的速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为10m/s2，以地面为重力势能的零势能面。下列说法中正确的是（ ）
A．物体在空中运动时间为0.8s
B．动能与势能相等时离地面高度为1.25m
C．速度为2m/s时离地面高度为1.05m
D．速度为2m/s时离地面高度为0.6m
4．如图甲为一列简谐横波在时的波的图像，图乙为该波中平衡位置位于处的质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．此波的波速为
B．此波沿轴正方向传播
C．时，平衡位置位于质点的加速度最大
D．时，平衡位置位于质点的加速度最大
5．如图所示，abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc=60°。当一束平行光垂直照到ac上时，ab的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为（ ）
A．B．C．D．
6．一质量为的物体静止在粗糙的水平地面上，从时刻开始受到方向恒定的水平拉力作用，的关系如图甲所示。物体从时刻开始运动，其图像如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在时刻的加速度大小等于
B．物体与地面间的动摩擦因数为
C．物体在时刻的速度大小为
D．物体所受合力在时刻的功率为
7．如图所示，光滑固定的斜面上有一倾斜放置的弹簧，弹簧上端固定，下端连接物体P，其正在做振幅为的简谐运动，当达到最高点时弹簧恰好为原长。当P振动到某个位置时恰好断开为质量相等的两部分A、B，B掉下斜面，此后A继续做简谐运动。则下列说法中正确的是（ ）
A．无论在什么地方断开，此后A振动的振幅一定增大
B．如果在平衡位置处断开，此后A能运动到原来的最低点
C．如果在最低点处断开，此后A振动的振幅不变
D．如果在最高点处断开，此后A振动的振幅变为
二、多选题
8．已知一滴雨滴的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵抗雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为，初速度为零；雨滴质量为，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为，蚊子与雨滴的作用时间为，以竖直向下为正方向，假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则（ ）
A．蚊子与雨滴融为一体后，整体的速度大小为
B．蚊子与雨滴融为一体的过程中，雨滴的动量变化量与蚊子的动量变化量完全相同
C．蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力为
D．若雨滴直接砸在停在地面的蚊子上，蚊子受到的平均作用力将变小
9．如图所示，一滑块静置在光滑水平面上，滑块的曲面是半径为的光滑四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块，且小球能从圆弧最高点冲出滑块。当小球再次运动至圆弧最低点时，小球的速度大小为，方向向左。下列说法正确的是（ ）
A．滑块与小球在相互作用的过程中，小球、滑块组成的系统动量守恒
B．小球与滑块的质量比为
C．小球运动至最高点时，滑块的速度为
D．小球的初速度大小可能为
10．两列简谐横波在轴上传播、波沿轴正向传播，波沿轴负向传播，时刻的波形图如图所示，此时刻平衡位置在和的质点、刚好开始振动，两列波的波速均为，质点、的平衡位置分别为和，下列说法正确的是（ ）
A．两列波相遇时刻为，此时刻质点不振动
B．、间（不包括、）有2处振动加强点
C．内质点运动路程为
D．两列波振幅不同，故不能发生干涉
三、实验题
11．小明学习“用单摆测量重力加速度”实验后，利用图甲装置做了该实验。
(1)测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如乙图所示，则 。
(2)在安装装置时，摆线上端有三种系挂方式，下列方式哪种是正确的______。
A．B．C．
(3)假如把该装置搬到月球上进行实验，改变单摆的摆长，多次测量单摆在不同摆长下所对应的周期，并描绘出图像如图丙所示，则可得知月球重力加速度大小为 。（保留两位有效数字）
12．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)下列说法合理的是 。
A．实验前需要用天平称出重物的质量
B．打点计时器应该接交流电源
C．实验前应调整计时器使限位孔位于同一竖直线上
D．应先释放重物，再接通电源
(2)实验中，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少了 ，动能增加了 。结果均保留两位小数
(3)下列操作可以减小实验误差的是 。
A．选择质量大、体积小的重物
B．用光电门替换打点计时器
C．利用公式计算速度
D．测量下落高度时，选择的点尽量离起始点近一些
四、解答题
13．我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。质量为的飞船在距离月面的高度等于月球半径处绕月球做匀速圆周运动时，周期为，已知月球半径为，忽略月球自转。求：
(1)月球表面的第一宇宙速度大小
(2)飞船停在月球上时受到的支持力的大小。
14．如图所示，一块足够长的木板C质量为，放在光滑的水平面上。在木板上自左向右紧挨着（不粘连）放有A、B两个物块，两物块质量均为，A与木板间的动摩擦因数为，B与木板间的动摩擦因数为。开始时木板C静止不动，A、B两物块的初速度分别为、，方向如图所示，A、B两物块之间发生的碰撞都是弹性相撞，且碰撞时间极短。求：
(1)木板C能获得的最大速度。
(2)A物块在整个运动过程中的最小速度。
(3)全过程AC间由于摩擦产生的热量跟BC间由于摩擦产生的热量之比是多少？
15．如图所示为某一游戏装置的示意图。为倾角的足够长的倾斜直轨道，圆轨道最低点分别与水平直轨道、相接于、两点与前后略错开，轨道各部分平滑连接，轨道右侧存在一挡板，轨道与挡板均在同一个竖直平面内。已知长，圆轨道半径，点位于点正下方处，以点为坐标原点建立直角坐标系，挡板形状满足。将质量的滑块可视为质点从斜轨道上距点处静止释放，滑块与轨道、之间的动摩擦因数，其余轨道均光滑。受材料结构强度的限制，圆轨道能够承受来自滑块的最大压力。求：
(1)若滑块恰好能通过圆轨道的最高点，求滑块过最高点时的速度大小
(2)要使滑块经过圆轨道时不脱轨且能最终落在挡板上，求需满足的条件
(3)当为何值时，滑块落在挡板上时的动能最小，并求的最小值。
参考答案
11．(1)2.150
(2)C
(3)1.6
【详解】（1）根据游标卡尺的读数原则，。
（2）为防止摆球摇摆及实验过程摆长变化，应该用夹子固定摆线悬点。故C正确。
（3）根据单摆周期公式
可知
根据图像可知，斜率为
可得。
12．(1)BC
(2)
(3)AB
【详解】（1）本实验需要验证的公式是
不需要测量重物质量，故A错误；
B．打点计时器必须接交流电源，故B正确；
C．两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以保证重物下落过程中纸带能平稳通过打点计时器，减小纸带与打点计时器的摩擦，故 C正确；
D．应先接通电源，再释放重物，这样可以充分利用纸带，使纸带上数据点多，故 D错误。
故选BC。
（2）[1]
[2]，
（3）A．本实验中误差来源有摩擦阻力和空气阻力，选择质量大、体积小的重物可以减小空气阻力，故A正确；
B．用光电门替换打点计时器，可以减小摩擦阻力，故B正确；
C．速度不能用公式来计算，因为该公式成立的前提是只受重力，即机械能守恒，如果用该公式计算速度，相当于用机械能守恒来验证机械能守恒。故C错误；
D．选择离起始点远一些的点，可以减小读数误差，故D错误。
故选AB。
13．(1)
(2)
【详解】（1）设月球质量为，由万有引力提供向心力有
设月球的第一宇宙速度为，则有
两式联立解得月球表面的第一宇宙速度
（2）忽略月球自转得
由平衡条件得
由联立得
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）当A、B和木板速度相同时，木板的速度最大，取向右为正方向，对三者组成的系统运用动量守恒定律得
解得
（2）开始时，A做匀减速直线运动的加速度大小为
B做匀减速直线运动的加速度大小为
A、B都滑动时，木板C的加速度大小为
假设A与B碰撞前还没有与C达到共速，经过时间A物体与B物块之间发生的碰撞，
时间内AB位移相等，有
解得
时刻B物体，解得
时刻A物块速度，解得
时刻木板C速度 。所以假设成立。
时刻A物块与B物块之间发生弹性碰撞
由动量守恒定律得
AB两物体组成的系统动能不损失，有
解得，
此后B相对木板向右滑动继续做匀减速直线运动，A与木板C一起做匀加速直线运动，B与木板C直到共速后ABC一起匀速运动。
可知，碰撞后瞬间A物体速度最小，
（3）从开始到时刻
A、C间的相对位移大小为
A、C间由于摩擦产生的热量
全过程系统由于摩擦产生的热量等于系统动能减少量
解得
A、C间由于摩擦产生的热量为
即
（用图像法解题，图像中标明关键节点速度，时间，相对位移等物理量，同样给分，即该步骤及前面步骤的分值。）
15．(1)
(2)
(3)，
【详解】（1）若滑块恰好能通过圆轨道的最高点，则
解得滑块过最高点时的速度大小为
（2）滑块经过圆轨道时不脱轨：
则根据动能定理
解得
恰好到达点，则
解得
综上可知，滑块经过圆轨道时不脱轨且能最终落在挡板上，则
又受材料结构强度的限制，圆轨道能够承受来自滑块的最大压力
则在圆轨道最低点
解得
故满足条件的范围
（3）设平抛速度为，则，
且
整理得
动能
当时，动能最小，为
则代入上面方程解得
根据动能定理
解得题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
D
B
C
D
AC
BD
BC