高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年湖北省襄陽市優(yōu)質(zhì)高中高一（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.關(guān)于下面物理觀念和史實正確的是（）A.做圓周運動的物體，合力一定指向圓心B.開普勒首先發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，并用之具體計算了兩物體間萬有引力大小C.牛頓通過長期觀測記錄了大量數(shù)據(jù)，并總結(jié)出了行星運動定律D.拋出的“小石塊”在空中運動，若不計空氣阻力，則小石塊的機械能是守恒的【答案】D【解析】A．做勻速圓周運動的物體，合力一定指向圓心，做變速圓周運動的物體，合力不總是指向圓心，故A錯誤；B．牛頓首先發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，故B錯誤；C．第谷通過長期觀測，記錄了大量數(shù)據(jù)，開普勒通過對數(shù)據(jù)的研究總結(jié)出了行星運動定律，故C錯誤；D．被拋出的石塊在空中運動時，只有重力做功，其機械能守恒，故D正確。故選D。2.小萌同學(xué)在干燥的實驗室中用如圖所示的裝置探究電荷間作用力的大小與距離、電荷量的關(guān)系。帶電小球P固定在絕緣底座上，另一帶電小球Q用絕緣細線懸掛在木質(zhì)支架上，小球P、Q之間的距離遠大于兩球的直徑，調(diào)節(jié)水平支架使小球Q穩(wěn)定時兩球的球心始終在同一水平線上，細線與豎直方向的夾角為，則（）A.小球P、Q間的作用力為恒力B.該實驗用到的主要研究方法是等效替代法C.僅減小兩球間的距離，小球Q穩(wěn)定時增大D.僅增大小球P的電量，小球Q穩(wěn)定時減小【答案】C【解析】A．小球P、Q間的作用力會隨兩者之間距離改變而改變，故A錯誤；B．該實驗可保持帶電小球的電荷量不變，改變兩球間的距離，比較小球Q穩(wěn)定時；可保持兩球間的距離不變，改變帶電小球的電荷量，比較小球Q穩(wěn)定時；所以該實驗用到的主要研究方法是控制變量法，故B錯誤；CD．對小球Q受力分析，如圖：由平衡條件可得由庫侖定律可知，若僅減小兩球間的距離，則Q所受庫侖力F增大，則增大；若僅增大小球P的電量，則Q所受庫侖力F增大，則增大，故D錯誤，C正確。故選C。3.洗衣機的水桶示意圖如圖所示，它是以轉(zhuǎn)桶帶動衣物高速旋轉(zhuǎn)的方式將濕衣服甩干的。甩干過程中的某一時段，濕衣服緊貼在勻速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒的豎直筒壁上，與桶壁相對靜止，在濕衣服的水被逐漸甩出的過程中，關(guān)于濕衣服的受力情況，下列判斷正確的是（）A.受筒壁的彈力增大B.受筒壁的彈力減小C.受筒壁的摩擦力增大D.受筒壁的摩擦力以及彈力的合力提供向心力【答案】B【解析】ABD．對衣服水平方向筒壁對衣服的彈力充當(dāng)向心力，隨著質(zhì)量的減小，衣服受筒壁的彈力減小，選項B正確，AD錯誤；C．豎直方向，則隨著質(zhì)量減小，衣服受筒壁摩擦力減小，選項C錯誤。故選B。4.北京冬奧會開幕式“24節(jié)氣倒計時”節(jié)目驚艷全球，如圖是地球沿橢圓軌道繞太陽運行所處不同位置對應(yīng)的節(jié)氣，下列說法正確的是（）A.春分和秋分時地球的運行速度相同B.從冬至到春分的運行時間為公轉(zhuǎn)周期的C.若用a代表橢圓軌道的半長軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，則，地球和火星對應(yīng)的k值是相同的D.太陽在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點上，但不在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點上【答案】C【解析】A.根據(jù)開普勒第二定律可知，地球與太陽中心連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，根據(jù)可知在春分和秋分時地球離太陽的距離相等，故在春分和秋分時地球的運行速度大小相等，但方向不同，故A錯誤；B.根據(jù)對稱性可知，從冬至到夏至運行時間為公轉(zhuǎn)周期的，由于從冬至到春分地球的運行速度大于從春分到夏至地球的運行速度，可知從冬至到春分的運行時間小于從春分到夏至的運行時間，故從冬至到春分的運行時間小于公轉(zhuǎn)周期的，故B錯誤；C.根據(jù)開普勒第三定律可知，所有繞太陽轉(zhuǎn)動的行星軌道半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比，則有其中k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，地球和火星都是繞太陽轉(zhuǎn)動，故地球和火星對應(yīng)的k值相同，故C正確；D.根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點上，故太陽既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點上，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點電荷、、，恰好靜止不動，且、圍繞做勻速圓周運動，在運動過程中三個點電荷始終共線。已知、分別與相距、，不計點電荷間的萬有引力，、的電荷量之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】點電荷恰好靜止不動，根據(jù)受力平衡結(jié)合庫侖定律可得可得、的電荷量之比為故選C。6.如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，沿半徑方向放置兩個用細線相連的小物塊A、B（可視為質(zhì)點），質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=1kg；細線長L=2m，A、B與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，開始轉(zhuǎn)動時A放在轉(zhuǎn)軸處，細線剛好拉直但無張力，重力加速度g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為使A、B能隨轉(zhuǎn)臺一起勻速圓周運動，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的最大角速度ω為（）A.1rad/s B.2rad/s C.3rad/s D.4rad/s【答案】B【解析】當(dāng)轉(zhuǎn)臺角速度為ω時，A、B與轉(zhuǎn)臺間摩擦力都達最大靜摩擦力，則：對A有對B有代入數(shù)值解得故選B。7.一物塊靜止在粗糙程度均勻的水平地面上，在0~4s內(nèi)所受水平拉力F隨時間t的變化關(guān)系圖像如圖甲所示，在0~2s內(nèi)的速度圖像如圖乙所示，最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A.物塊的質(zhì)量為2kg B.在4s末物塊的速度大小為4m/sC.在4s內(nèi)物塊的位移為6m D.在4s內(nèi)拉力F做功為16J【答案】D【解析】A．由圖可知，1?2s內(nèi)物體做勻速運動，說明摩擦力大小0?1s內(nèi)做勻加速運動，加速度由牛頓第二定律可得其中解得故A錯誤；BC．2s后受到的合力方向與運動方向相反，物體做勻減速運動，加速度大小勻減速至停止的時間則t=3s末速度減為零，此后保持靜止，故4s末物塊的速度大小為零。4s內(nèi)的位移故BC錯誤；D．根據(jù)動能定理可知解得故D正確。故選D。二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.神舟十九號載人飛船于2024年10月30日成功發(fā)射，并通過加速與空間站交會對接。對接前，飛船和空間站在軌運行的情形如圖所示，A是飛船，B是空間站，下列說法正確的是（）A.對接前B的線速度比A的大B.對接前B的運行周期比A的大C.對接前B的向心加速度比A的大D.對接后三位乘組人員處于飄浮狀態(tài)受到重力【答案】BD【解析】ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力

可知

，

，

由于B的運行軌道半徑大，故可知對接前B的線速度比A的小，B的運行周期比A的大，B的向心加速度比A的小，故AC錯誤，B正確；D．對接后三位乘組人員處于飄浮狀態(tài)還是會受到地球的引力作用，故受到重力，故D正確。故選BD。9.如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.圖a，汽車通過拱橋的最高點時處于超重狀態(tài)B.圖b，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣有側(cè)向擠壓作用C.圖c，材質(zhì)相同的A、B兩物體相對轉(zhuǎn)臺靜止，一起繞豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動，若旋轉(zhuǎn)半徑RA=2RB，質(zhì)量mB=2mA，則A、B兩物體受到的摩擦力fA=fBD.圖d是一圓錐擺，增加繩長，保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度保持增大【答案】BC【解析】A．圖a中汽車通過拱橋的最高點處時加速度方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，單靠重力和支持力合力不足以提供向心力，火車有離心的趨勢，所以外軌道對輪緣有擠壓作用，故B正確；C．A、B兩物體隨轉(zhuǎn)臺一起繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，兩者的角速度相等；都是由靜摩擦力提供向心力，有f=mω2R，旋轉(zhuǎn)半徑RA=2RB，質(zhì)量mB=2mA，則fA=fB，故C正確；D．圖d所示的圓錐擺模型，小球做圓周運動的向心力是由重力和細繩拉力的合力提供的向心力，對小球受力分析可以得到小球所受合力F=mgtanθ由幾何關(guān)系可以得到小球做圓周運動的半徑為r=htanθ其中h表示細繩懸掛點到圓周運動的圓心之間的距離。則由牛頓第二定律可得解得所以增加繩長，保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度保持不變，故D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，長木板A放在光滑的水平面上，可視為質(zhì)點的小物體B以水平速度滑上原來靜止的長木板A的上表面，由于A、B間存在摩擦，A、B速度隨時間變化的情況如圖乙所示，取，則下列說法正確的是（）A.木板A的質(zhì)量等于物體B的質(zhì)量B.A對B做的功與B對A做的功的數(shù)值相等C.小物體B相對長木板A滑行的距離為D.若木板A、物體B質(zhì)量已知，則可求出整個過程摩擦發(fā)熱量Q【答案】AD【解析】A．由圖中的圖線的斜率可知，小物塊B在長木板A上滑行時加速度大小相等，又因為小物塊B、長木板A受到的滑動摩擦力大小也相等，由牛頓第二定律，可知木板A與物體B質(zhì)量相等，故A正確；D．若木板A、物體B質(zhì)量已知，由圖可知小物塊B的初速度，最終小物塊B和長木板A達到共速，，由能量守恒可以求出此過程中產(chǎn)生的熱量Q，故D正確；C．在達到共同速度之時，A、B的位移差即小物體B相對長木板A滑行的距離1m，故C錯誤；B．A、B之間的摩擦力是一對相互作用力，等大反向，但是物塊B的位移要大于木板A的位移，所以它們之間的摩擦力對對方做的功在數(shù)量上并不相等，故B錯誤。故選AD三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.某校學(xué)生在驗證向心力公式時，設(shè)計了如圖所示的實驗：第1步：先用粉筆在地上畫一個直徑為2L的圓；第2步：通過力傳感器，用繩子綁住質(zhì)量為m的小球，人站在圓內(nèi)，手拽住繩子上到小球距離為L的位置，用力甩繩子，使繩子近似水平，帶動小球做勻速圓周運動，調(diào)整位置，讓轉(zhuǎn)動小球的手肘的延長線剛好通過地上的圓心，量出手拽住處距離地面的高度為h，記下力傳感器的讀數(shù)為F；第3步：轉(zhuǎn)到某位置時，突然放手，讓小球自由拋出；第4步：另一個同學(xué)記下小球的落地點C，將通過拋出點A的豎直線在地面上的垂足B與落地點C連成一條直線，量出B、C間距離為s；第5步：保持小球做圓周運動的半徑不變，改變小球做圓周運動的速度，重復(fù)上述操作。試回答：（用題中m、L、h、s和重力加速度g表示）（1）放手后，小球在空中運動的時間t=___________。（2）在誤差范圍內(nèi)，有F=___________。（3）小球落地時的速度大小為v=___________?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）小球飛出后做平拋運動，根據(jù)得，小球在空中運動的時間（2）繩子的拉力等于小球做圓周運動的向心力，小球的線速度則拉力（3）小球落地時的豎直分速度根據(jù)平行四邊形定則知，小球落地時的速度12.下圖為某實驗小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律的裝置，實驗的主要步驟有：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上并調(diào)至水平；B．測出擋光條的寬度C．分別測出滑塊與擋光條的總質(zhì)量M及托盤與砝碼的總質(zhì)量D．將滑塊移至圖示位置，測出擋光條到光電門的距離E．由靜止釋放滑塊，讀出擋光條通過光電門的時間F．保持滑塊及檔光條的總質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m均不變，改變擋光條到光電門的距離，重復(fù)步驟D、E，測出多組l和t。已知重力加速度為g，請回答下列問題：（1）本實驗中是否需要__________（填“是”或“否”）滿足m遠小于M。（2）若某次測得擋光條到光電門的距離為l，擋光條通過光電門的時間為t，滑塊由靜止釋放至光電門的過程，系統(tǒng)的重力勢能減少了__________；若系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)滿足__________（用以上物理量表示）。（3）若利用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，下列選項中能符合實驗要求的是A. B.C. D.【答案】（1）否（2）（3）C【解析】【小問1解析】對砝碼和滑塊系統(tǒng)來說，驗證機械能守恒律，系統(tǒng)減少重力勢能和增加的動能均可以測量，不必測拉力，故不需要滿足

m

遠小于

M

?！拘?解析】只有砝碼下降了，所以系統(tǒng)減少的重力勢能滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度，則滑塊通過光電門時速度大小為砝碼的重力勢能減少了

mgl

，系統(tǒng)動能增加了則系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是【小問3解析】根據(jù)機械能守恒整理得由上述分析知

是一條過原點的直線。故選C。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.2023年7月12日，中國載人航天工程辦公室副總師張海聯(lián)披露，我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登月。若宇航員在月球表面的h高處由靜止釋放一個小球，經(jīng)過時間t小球落到月球表面，將月球視為質(zhì)量均勻的球體，已知月球的半徑為R，引力常量為G，問：（1）月球的質(zhì)量是多少？（2）月球的第一宇宙速度是多少？【答案】（1）（2）【解析】【小問1解析】根據(jù)題意，小球做自由落體運動，則有在月球表面有聯(lián)立解得【小問2解析】由萬有引力提供向心力有解得14.汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為，在平直路面上運動時所受的阻力為車重的0.1倍。若汽車以額定功率由靜止開始運動，經(jīng)時間15s速度達到最大，g取。求：（1）汽車所能達到的最大速度；（2）汽車速度為時的加速度；（3）汽車在加速運動過程中通過的位移?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）當(dāng)汽車受到的牽引力等于阻力時，達到最大速度，根據(jù)得（2）