湖北省武汉市重点高中2025-2026学年高一下学期4月期中考试 物理（含解析）

这是一份湖北省武汉市重点高中2025-2026学年高一下学期4月期中考试 物理（含解析），共21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．在人类探索宇宙奥秘的历史长河中，下列描述中正确的是（ ）
A．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
B．牛顿根据大量实验数据测出引力常量G的大小
C．海王星的发现过程充分显示了理论对实践的巨大指导作用
D．2020年我国发射嫦娥五号月球探测器时在地面将火箭对准月球发射直达月球表面
2．车辆高速行驶过弯道时比较危险。如图所示为水平道路旁的提示牌，一辆汽车过该弯道时，下列说法正确的是（ ）
A．汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用
B．汽车在转弯时受到重力、支持力和向心力作用
C．若汽车以恒定角速度通过弯道时，靠外边界行驶较安全
D．若汽车超速通过弯道时极容易冲向内边界
3．如图所示，在桌面边缘以速度竖直向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比桌面低h的地面上。若以桌面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．物体落到地面时的重力势能为mgh
B．物体在轨迹最高点时的机械能为
C．物体刚落到地面时的动能为
D．物体刚落到地面时的机械能为
4．如图所示，光滑的水平轨道上有形状、大小凹轨道和凸轨道在竖直面内，轨道平滑连接。将完全相同的甲、乙两小球分别向左右两个方向以相同的速率释放，两球都沿轨道运动，分别到达M、N两点，则下列说法正确的是（ ）
A．甲球在凸轨道最高点受到的支持力大小一定等于小球的重力大小
B．越大，乙球在凹轨道最低点受到的支持力越大
C．乙球在凹轨道最低点处于失重状态
D．甲球到达M点时的速度小于乙球到达N点时的速度
5．如图所示，相同的P、Q两球距地面高度相等，以相同的速率抛出，P斜向上抛，Q斜向下抛出，且两球与水平方向夹角大小相等，不计空气阻力，关于P、Q两球从抛出到落地过程，下列说法正确的是（ ）
A．P球重力做功较多
B．P球重力的功率一直增大
C．P球重力的平均功率大于Q球重力的平均功率
D．两球落地时重力的瞬时功率相等
6．我国大疆无人机科技水平全球领先，某次实验时无人机在空中盘旋，可看成匀速圆周运动，已知无人机的质量为，以恒定速率在空中水平盘旋，如图所示，圆心为O，其做匀速圆周运动的半径为R=12.5m，重力加速度g取，图示时刻无人机在O点最左侧，关于空气对无人机的作用力方向和大小的说法正确的是（ ）
A．竖直向上，50 NB．竖直向上，40 N
C．斜向右上方， ND．斜向右上方，40 N
7．如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有质量分别为1kg和2kg的小球A和B，且两球之间用一根长的轻杆相连，小球B距水平面的高度。现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取。则下列说法中正确的有（ ）
A．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，A与B组成的系统机械能增大
B．在B球进入水平圆管前，小球A机械能减小
C．两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为3m/s
D．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，轻杆对B球做功2 J
二、多选题
8．高考期间，为了方便考生掌握时间，考室前面都悬挂了时钟，如图所示为一块走时准确的时钟，下列关于时钟的说法正确的是（ ）
A．时针转动的周期最长
B．秒针的角速度为
C．分针与秒针的角速度之比为
D．分针从“7”第一次转到“8”过程中时针转过的角度为
9．中国空间站于2022年11月全面建成，标志着我国航天再创辉煌。假定空间站在离地高度约为400km的轨道上运行。2025年太阳风暴非常活跃，向外界辐射了大量能量，地球大气吸收能量后大气层厚度增加，导致空间站处空气阻力变大。下列关于空间站的说法正确的是（ ）
A．空间站绕地球运行速度小于
B．若空间站要变轨到高轨道，则火箭喷射口应对准地心
C．大气吸收能量后导致空间站运行高度下降，机械能减小
D．若空间站下降到较低轨道后稳定运行，则运行周期变大
10．如图甲所示，质量为1 kg的薄木板B放在水平地面上，O点在木板右端的正上方，高度为1.6 m，长为1.6 m的轻绳一端系于O点，另一端系一质量为2 kg、可视为质点的物块A。将轻绳拉至与竖直方向成角，由静止释放物块A，物块A到达最低点时轻绳断裂，物块A滑上木板B后恰好能到达木板B的左端。已知木板B的长度为，B运动的最大距离为，从A滑上B开始计时，A运动的速度-时间图像如乙图所示，取重力加速度大小g取，下列说法正确的是（ ）
A．物块A滑上木板B时的初速度为
B．物块A与木板B间的动摩擦因数为0.2
C．木板B与地面间因摩擦产生的热量为8 J
D．物块A与木板B间因摩擦产生的热量为
三、实验题
11．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。
(1)该同学采用的实验方法为________。
A．等效替代法B．控制变量法
C．理想化模型法D．微小量放大法
(2)若拉力传感器的示数为F，速度传感器的示数为v，保证圆柱体的质量和圆周运动的半径不变。实验小组通过改变转速测量出多组数据，作出了图乙所示的图像。该图像是一条直线，则图像横坐标x代表的可能是________。
A．vB．C．D．
(3)若在图乙中，直线的斜率为k，圆柱体做匀速圆周运动的半径为r，则圆柱体的质量________（用k、r表示）。
12．某同学通过同时释放手机和小球，调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间，拍摄出质量较高的频闪照片。图甲是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中的频闪照片，用来验证机械能守恒定律。该同学以小球释放点为原点O，并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为、、、、，刻度尺零刻度与原点O对齐。已知手机连拍周期为T，当地重力加速度为g，小球质量为m。
(1)如图乙所示，从起点O下降到位置小球的位移大小为___________cm；
(2)关于实验装置和操作，以下说法正确的是___________；
A．刻度尺应固定在竖直平面内
B．选择质量大且体积小的小球
C．小球实际下落过程中动能增加量大于重力势能减少量
(3)小球在位置时的瞬时速度___________（用题中所给的物理量符号表示）；
(4)取小球从O到的过程研究，则机械能守恒定律的表达式为___________（用题中所给物理量的符号表示）；
(5)该同学利用测得的数据，算出小球经过各点的速度v，并作出了如图所示的图线。测得图线的斜率k明显大于，该学生分析是由于存在恒定阻力的影响，则小球受到的阻力大小___________。（用m、g、k表示）
四、解答题
13．质量为200 t的列车以的恒定功率沿水平直轨道行驶，在300s内其速度由增大到最大值，设列车所受阻力恒定，求：
(1)列车所受的阻力；
(2)这段时间内列车的位移大小。
14．某质量分布均匀的星球表面，用轻质细绳系住一个小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，轨道圆心与悬挂点间的距离为h，用秒表测得小球转动n圈所用时间为t，已知该星球半径为R，引力常量为G，不计小球运动过程中所受的阻力，忽略星球自转的影响，求：
(1)该星球表面的重力加速度的大小；
(2)该星球的平均密度。
15．如图所示，长为的水平传送带上端与水平轨道相平，水平轨道右端与半径的半圆轨道在Q点相切，传送带以的速度顺时针转动。劲度系数的轻弹簧右端固定在水平轨道上，左端自由。用手把质量的物块（视为质点）压住弹簧并由静止释放，物块运动到水平轨道左端时弹簧被锁定，物块继续向左运动，随后迅速撤去弹簧及固定装置。弹簧被锁定时压缩量为，物块与传送带间动摩擦因数，其它阻力不计。弹簧始终处于弹性限度内，弹性势能（为弹簧的形变量），重力加速度g取。
(1)若物块恰能到最高点，求物块在最低点Q点时对轨道的压力；
(2)若物块恰能到最高点，求弹簧的初始压缩量；
(3)求物块进入半圆轨道且不脱离半圆轨道（P点除外）时弹簧初始压缩量应满足的要求。
参考答案
11．(1)B
(2)D
(3)
12．(1)5.10（5.08~5.12）
(2)AB
(3)
(4)
(5)
13．(1)
(2)
【详解】（1）功率恒定，最大速度为
阻力恒定为
（2）动能定理有
其中
解得
14．(1)
(2)
【详解】（1）根据题意可知，小球做匀速圆周运动的周期为
设细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律得
又
联立解得
（2）在星球表面有
解得星球的质量为
又
解得该星球的平均密度为
15．(1)，方向竖直向下
(2)
(3)或
【详解】（1）若物块恰能到最高点，在点有
解得
从点到点，由机械能守恒可得
解得
在点，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，物块在最低点Q点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（2）由于
可知物块在传送带上先向左做减速运动，再向右做加速运动，根据对称性可知，物块从左端滑上传送带时的速度大小为
设弹簧的初始压缩量为，根据能量守恒可得
代入数据解得
（3）为了物块进入半圆轨道且不脱离半圆轨道。
情景一：物块可以经过半圆轨道最高点，则物块从水平轨道左端滑上传送带时的速度大小应满足
设物块在传送带上减速到左端速度刚好减为0，则有
解得
当时，根据能量守恒可得
解得弹簧的初始压缩量为
可知当时，物块从水平轨道左端滑上传送带时的速度大小满足时，物块可以经过半圆轨道最高点；
情景二：物块在半圆轨道圆心等高处速度刚好为0，设物块从水平轨道左端滑上传送带时的速度大小为，物块在传送带上先向左做减速运动，再向右做加速运动，根据对称性可知，物块返回水平轨道左端的速度大小为，根据机械能守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得弹簧的初始压缩量为
可知当时，物块在半圆轨道上滑行时不会越过圆心等高处。
综上分析可知，物块进入半圆轨道且不脱离半圆轨道（P点除外）时弹簧初始压缩量应满足或。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
B
D
C
C
AD
AC
AD