2024-2025學(xué)年湖北省部分省級(jí)示范高中高一物理下學(xué)期期末測(cè)試試卷（附答案）

2024-2025學(xué)年湖北省部分省級(jí)示范高中高一物理下學(xué)期期末測(cè)試試卷（含答案）注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1．對(duì)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解，下列說(shuō)法中正確的是（）A．開(kāi)普勒三大定律僅適用于太陽(yáng)系中行星的運(yùn)動(dòng)B．開(kāi)普勒第二定律表明，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，速度越小C．所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，行星運(yùn)動(dòng)的方向總是與它和太陽(yáng)連線垂直D．開(kāi)普勒第三定律中，月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的值與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的值相同2．在離地面同一高度有質(zhì)量相同的三個(gè)小球，球以速度豎直上拋，球以速度平拋，球做自由落體運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．球落地前瞬間的動(dòng)量相等B．球與球落地過(guò)程中動(dòng)量的改變量相同C．三球中球受重力沖量最大D．只有兩球的動(dòng)量改變量方向是向下的3．如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為，一端固定于點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，小球從某一位置（細(xì)繩處于拉直狀態(tài)），由靜止釋放后擺下，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力大小是重力的兩倍。在點(diǎn)的正下方釘一個(gè)釘子，小球從相同位置（細(xì)繩處于拉直狀態(tài)），由靜止釋放后擺下，繩子所能承受的最大拉力是重力的6倍，不計(jì)空氣阻力和細(xì)繩與釘子相碰時(shí)的能量損失，為使細(xì)繩不被拉斷，之間距離可能是（）A． B． C． D．4．如圖所示，輕彈簧一端固定在點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為的小球相連，小球穿在傾斜的光滑固定桿上，桿與水平面之間的夾角為，小球在處時(shí)彈簧水平且處于原長(zhǎng)。垂直于桿。將小球從處由靜止釋放，到達(dá)處時(shí)速度為零。彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，則（）A．下滑過(guò)程中，小球在點(diǎn)的動(dòng)能最大B．下滑過(guò)程中只有一個(gè)點(diǎn)的加速度與點(diǎn)的加速度相同C．下滑過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小D．從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能的和先減小后增大5．質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，其合外力隨時(shí)間按圖示曲線變化。則（）A．時(shí)間內(nèi)，合外力對(duì)做的功為B．時(shí)間內(nèi)，的速度變化量為C．時(shí)，的動(dòng)量大小為D．時(shí)，的速率最大6．太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”；當(dāng)某行星恰好運(yùn)行到地球和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星凌日”。已知地球及各行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示。行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑R/AU0.390.721.01.55.29.51930根據(jù)題中信息，下列說(shuō)法正確的是（）A．會(huì)發(fā)生金星沖日現(xiàn)象B．火星公轉(zhuǎn)的運(yùn)行速率大于地球的運(yùn)行速率C．地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最長(zhǎng)D．木星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔約為1.1年7．質(zhì)量為、速度為的球與質(zhì)量為的靜止球發(fā)生正碰。以碰撞前球的速度方向?yàn)檎较颍鲎埠笄虻乃俣确謩e是，下列關(guān)于的值可能正確的是（）A． B．C． D．8．固定的豎直光滑圓弧與水平冰面相切，質(zhì)量為的滑冰運(yùn)動(dòng)員靜止在冰面上，把一質(zhì)量的靜止物塊以的速度推向圓弧，運(yùn)動(dòng)員獲得退行速度；物塊沖上圓弧坡，到達(dá)軌跡最高點(diǎn)后返回，追上運(yùn)動(dòng)員時(shí)，運(yùn)動(dòng)員又以把物塊推向圓弧坡，經(jīng)過(guò)8次反復(fù)操作后，物塊不能再追上運(yùn)動(dòng)員。不計(jì)冰面的摩擦力，該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量可能為（）A． B． C． D．9．如圖，一質(zhì)量為的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板上的左端以速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并從右端滑下，該過(guò)程中，物體的動(dòng)能減少量為，長(zhǎng)木板的動(dòng)能增加量為間摩擦產(chǎn)生的熱量為（不考慮空氣阻力），關(guān)于，的數(shù)值，下列數(shù)值可能的是（）A． B．C． D．10．如圖所示，質(zhì)量均為的木塊和，并排但不粘連放在光滑水平面上，上固定一豎直輕桿，輕桿上端的點(diǎn)系一長(zhǎng)為的細(xì)線，細(xì)線另一端系一質(zhì)量為的小球，現(xiàn)將球拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放球，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）（重力加速度，細(xì)桿的高度大于繩長(zhǎng)。）（）A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．球擺到最低點(diǎn)過(guò)程，對(duì)的彈力一直對(duì)做正功C．小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度大小是D．C球第一次擺到最低點(diǎn)過(guò)程中，木塊向右移動(dòng)的距離是二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．（7分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。該同學(xué)在長(zhǎng)木板的右端利用小木塊微調(diào)木板的傾斜程度以平衡摩擦力，使小車(chē)在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。小車(chē)A前端貼有橡皮泥，后端連一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后，讓小車(chē)A以某速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車(chē)A與置于木板上靜止的小車(chē)B相碰并粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，得到的紙帶如圖乙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz，小車(chē)A（包括橡皮泥）的質(zhì)量為1.0kg，回答下列問(wèn)題：（1）圖乙中的數(shù)據(jù)有四段，計(jì)算小車(chē)碰撞前的速度大小應(yīng)選______段，計(jì)算兩車(chē)碰撞后的速度大小應(yīng)選______段。（2）結(jié)合圖乙可知，碰前小車(chē)的動(dòng)量大小為_(kāi)_____。（結(jié)果保留三位小數(shù)。）（3）若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則小車(chē)B的質(zhì)量為_(kāi)_____。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字。）12．（10分）某同學(xué)利用如圖1所示的氣墊導(dǎo)軌裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一光電門(mén)，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪與托盤(pán)相連。測(cè)出遮光條初始位置到光電門(mén)的距離，遮光條的寬度，托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量，滑塊和遮光條的總質(zhì)量，釋放滑塊，讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間，已知重力加速度為，用題中所給物理量的符號(hào)回答下列問(wèn)題：（1）遮光條通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為_(kāi)_____。（2）在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)的過(guò)程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少了______。（3）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______。A．托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量B．滑塊釋放的位置離光電門(mén)適當(dāng)遠(yuǎn)一點(diǎn)，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差C．實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是：托盤(pán)和砝碼減少的重力勢(shì)能與滑塊和遮光條增加的動(dòng)能是否相等（4）改變，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，做出圖像如圖2所示。如果圖像斜率______（物理量用題中所給字母表示），則可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。13．（10分）如圖甲所示為網(wǎng)傳一小朋友在水泥管道內(nèi)踢球，可簡(jiǎn)化為如圖乙所示，固定的豎直圓形軌道半徑為，球質(zhì)量為，在某次運(yùn)動(dòng)中，球恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)，將球視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為。（1）求球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。?）若球通過(guò)最低點(diǎn)的速度為最高點(diǎn)的速度的3倍，求球從到過(guò)程中摩擦阻力做的功。14．（15分）如圖所示，細(xì)線的一端固定在點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量的小球點(diǎn)到光滑水平面的距離。小物塊位于點(diǎn)正下方，小物塊左端固定一輕質(zhì)彈簧，初始時(shí)和均靜止于足夠長(zhǎng)的光滑的水平面上，彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)向左拉動(dòng)小球使細(xì)線水平伸直，將小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與小物塊發(fā)生彈性正碰（碰撞時(shí)間極短），A、B和均可視為質(zhì)點(diǎn)，和的質(zhì)量分別為，重力加速度為，和在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球反彈后上升到最高點(diǎn)時(shí)離水平面的高度；（2）的最大速度大小。15．（18分）如圖所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)木板（上表面粗糙）和滑塊，滑塊置于的左端（可視為質(zhì)點(diǎn)），三者質(zhì)量分別為。開(kāi)始時(shí)靜止，滑塊以的速度從左端滑上木板，相對(duì)靜止后，與發(fā)生碰撞，碰后再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與碰撞。與上表面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)，碰撞時(shí)間極短，重力加速度大小取。（1）求與碰撞后瞬間和的速度大小。（2）求與碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能。（2）要使不從上滑落，求木板的最小長(zhǎng)度。湖北省部分省級(jí)示范高中2023～2024學(xué)年下學(xué)期高一期末測(cè)試物理答案一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1．【答案】B【解析】開(kāi)普勒三大定律不僅僅適用于太陽(yáng)系中行星的運(yùn)動(dòng)，也適合于宇宙中其他天體的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；開(kāi)普勒第二定律表明，行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，速度越小，故B正確；所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，行星運(yùn)動(dòng)的方向總是沿軌道的切線方向，C錯(cuò)誤；k值與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的k值與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的k值不同，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽【解析】由機(jī)械能守恒可知，兩小球落地時(shí)的速度大小相等，但方向不同，故二者落地前瞬間的動(dòng)量大小相等，方向不同，球落地時(shí)的速度小于和，其動(dòng)量較小，故錯(cuò)誤；拋出到落地過(guò)程中球在豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng)，球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，球以速度豎直上拋，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，重力沖量，可知球重力沖量相等，球重力沖量最大，故B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理，可知?jiǎng)恿扛淖兞康姆较蚺c合外力的沖量方向相同，所以三球的動(dòng)量改變量方向是相同的，D錯(cuò)誤。3．【答案】A【解析】根據(jù)題意，設(shè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度為，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律有，解得；設(shè)小球在最低點(diǎn)到的距離為，則有，解得，則與之間距離，故選A。【答案】D【解析】由于為彈簧原長(zhǎng)，小球在點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，從到彈簧先變?yōu)樵L(zhǎng)再變?yōu)樯扉L(zhǎng)狀態(tài)，給小球沿桿方向的作用力先向下后向上，重力沿桿方向的分力一直向下，小球?qū)⑾燃铀俸鬁p速，故A錯(cuò)誤；在點(diǎn)時(shí)，因彈簧處于原長(zhǎng)，則小球的加速度為，在點(diǎn)時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，且彈力方向垂直于斜桿，可知小球的加速度也為；在關(guān)于對(duì)稱的點(diǎn)時(shí)，因彈簧也處于原長(zhǎng)，則小球的加速度為，即下滑過(guò)程還有兩個(gè)點(diǎn)的加速度與點(diǎn)的加速度相同，B錯(cuò)誤；到過(guò)程中彈性勢(shì)能先增大后減小再增大，C錯(cuò)誤；從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，由機(jī)械能守恒得重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能的和先減小后增大，D正確。5．【答案】A【解析】圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積表示力的沖量，在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)量定理可得，所以在時(shí)間末，質(zhì)點(diǎn)的速度為，由動(dòng)能定理可得，合外力對(duì)做的功為，故A正確；同理，時(shí)間內(nèi)，速度變化量為，故B錯(cuò)誤；時(shí)，由圖可知，合外力的沖量為0，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量變化量為0，的動(dòng)量大小為0，故C錯(cuò)誤；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度為時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)受力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度始終沿正方向，時(shí)刻速度最大，故D錯(cuò)誤。6．【答案】D【解析】行星處在太陽(yáng)與地球之間，三者排列成一條直線時(shí)會(huì)發(fā)生凌日現(xiàn)象，由此可知：只有位于地球和太陽(yáng)之間的行星水星和金星才能發(fā)生凌日現(xiàn)象；地球在繞日運(yùn)行過(guò)程中處在太陽(yáng)與行星之間，三者排列成一條直線時(shí)會(huì)發(fā)生沖日現(xiàn)象，所只有位于地球公轉(zhuǎn)軌道之外的行星才會(huì)發(fā)生沖日現(xiàn)象，所以金星會(huì)發(fā)生凌日現(xiàn)象，木星會(huì)發(fā)生沖日現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；對(duì)各行星，由萬(wàn)有引力提供向心力有，解得，則火星的運(yùn)行速率小于地球的運(yùn)行速率，B錯(cuò)誤；由開(kāi)普勒第三定律，其軌道半徑的三次方與周期的平方的比值都相等，可知地球的公轉(zhuǎn)周期最小，海王星的公轉(zhuǎn)周期最大。設(shè)地球外另一行星的周期為，則兩次沖日時(shí)間間隔為，則，解得，則越大，越小，故地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短，C錯(cuò)誤；對(duì)木星因，其中年，可得年，D正確。7．【答案】C【解析】若，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能為，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能為，違反了能量守恒定律，不可能，A錯(cuò)誤；若，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能為，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能為，違反了能量守恒定律，不可能，B錯(cuò)誤；若，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能為，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能為，不違反了能量守恒定律，且速度符合實(shí)際，是可能的，C正確；若，速度不符合實(shí)際，是不可能的，D錯(cuò)誤。8．【答案】BC【解析】取運(yùn)動(dòng)員速度方向?yàn)檎较?，設(shè)經(jīng)過(guò)7次這樣推物塊后，運(yùn)動(dòng)員退行速度的大小為，經(jīng)過(guò)8次這樣推物塊后，運(yùn)動(dòng)員退行速度的大小為。根據(jù)動(dòng)量定理，物塊每次碰撞擋板前后，擋板對(duì)物塊的沖量為，對(duì)物塊和運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量定理得，根據(jù)題意可知，，代入數(shù)據(jù)解得，故選BC。9．【答案】AB【解析】設(shè)物體與木板間的摩擦力大小為，木塊的位移為，木板的位移為，對(duì)有，對(duì)有，且和運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移，可看出，所以有，根據(jù)能量守恒有，可知AB正確。10．【答案】BCD【解析】木塊和小球組成的系統(tǒng)豎直方向動(dòng)量不守恒，水平方向動(dòng)量守恒，所以系統(tǒng)的總動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；釋放小球后到小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程中，小球在水平方向的分速度一直增大，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒可知、速度一直增大，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，速度達(dá)到最大，則對(duì)的彈力一直對(duì)做正功，B正確；設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，兩小車(chē)速度大小均為，在水平方向根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，解得，C正確；C球第一次擺到最低點(diǎn)過(guò)程中，組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得，則，由幾何關(guān)系得，解得木塊向右移動(dòng)的距離為，D正確。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．（7分）【答案】（1）BC（1分）DE（1分）（2）1.425（2分）（3）0.5（3分）【解析】（1）碰撞前小車(chē)1以某速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由紙帶的打點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，BC段是勻速直線運(yùn)動(dòng)階段，因此計(jì)算小車(chē)1碰撞前的速度大小應(yīng)選BC段。兩車(chē)在碰撞中，速度不穩(wěn)定，兩車(chē)碰撞后，以共同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此計(jì)算兩車(chē)碰撞后的速度大小應(yīng)選DE段。（2）在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此選取BC段計(jì)算小車(chē)A碰前的速度大小，即，碰前小車(chē)的動(dòng)量大小。（3）取段計(jì)算兩車(chē)碰撞后的速度大小，即，若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則，聯(lián)立解得小車(chē)的質(zhì)量為。12．（10分）【答案】（1）（2分）（2）（2分