2025届湖南省长沙市湖南师大附中博才实验中学湘江校区物理高一第二学期期末联考模拟试题含解析

2025届湖南省长沙市湖南师大附中博才实验中学湘江校区物理高一第二学期期末联考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)足球比赛时，某方获得一次罚点球机会，该方一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出，结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出．现用g表示当地的重力加速度，则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于()A． B．C． D．2、平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时的瞬时速率为A．v0 B．2v0 C．. D．3、(本题9分)2017年6月19号，长征三号乙火箭发射“中星9A”广播电视直播卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过10次的轨道调整，7月5日卫星成功进入轨道．卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q变轨进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点．下列说法正确的是()A．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的加速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能D．卫星在轨道Ⅱ的运行速度大于第一宇宙速度4、(本题9分)如图所示，银河系中有两黑洞、，它们以两者连线上的点为圆心做匀速圆周运动，测得黑洞、到点的距离分别2r和r。黑洞和黑洞均可看成质量分布均匀的球体，不考虑其他星体对黑洞的引力，两黑洞的半径均远小于他们之间的距离。下列说法正确的是（）A．黑洞、的质量之比为B．黑洞、的线速度之比为C．黑洞、的周期之比为D．若从地球向黑洞发射一颗探测卫星，其发射速度一定要大于7.9km/s.5、(本题9分)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球动能最大C．t2时刻小球势能最大D．t2时刻绳子最长6、(本题9分)某质点做加速度大小0.2m/sA．质点的加速度每隔2s增大0.4m/B．质点在任意2s时间内，速度的增量均为0.2m/C．质点在任意两个连续2s时间隔内，通过的路程差一定为0.8mD．质点在第一2s、第二2s内，第三个2s内位移大小之比一定为1:3:57、(本题9分)把两个质量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使两小球沿光滑的漏斗壁分别在1、2水平面内做匀速圆周运动，如图所示.平面1比平面2高，轨道1半径是轨道2半径的2倍.则（）A．小球做匀速圆周运动时受到重力支持力、向心力B．小球a的线速度大小是小球b的倍C．小球a对漏斗壁的压力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度8、(本题9分)如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球能上升的最大高度为h，上升和下降过程中的空气阻力的大小恒为f．则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是（）A．重力做的功为B．空气阻力做的功为C．合力做的功为D．物体克服重力做的功为9、(本题9分)在下列实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的有A．小孩沿滑梯匀速滑下的过程B．掷出的标枪在空中飞行的过程C．运动员在空中竖直向上运动的过程D．汽车在关闭发动机后自由滑行的过程10、(本题9分)地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．11、嫦娥四号探测器成功发射，开启了我国月球探测的新旅程，探测器经过地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现了人类首次月球背面软着陆.如图为探测器绕月球的运行轨道示意图，其中轨道I为圆形轨道，轨道II为椭圆轨道.下列关于探测器的说法中正确的是A．在轨道I、轨道II上通过P点时的动能相等B．在轨道I通过P点的加速度比在轨道II通过P点的加速度大C．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中动能变大D．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中的机械能守恒12、(本题9分)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A．小球的速率为B．小球的速率为C．小球在水平方向的速度大小为D．小球在水平方向的速度大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题2分)在《验证机械能守恒定律》的实验中．（2）下列实验操作顺序正确合理的一项是____（填序号）A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=2．8m/s2，测得所用的重物的质量2．00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图，把第一个点记作O，另选连续的4个点A，B，C，D作为测量的点，经测量知道A，B，C，D个点到O点的距离分别为3．22cm，4．28cm，5．4cm，6．73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少等于_______J，动能增加量等于_______J．（计算结果留三位有效数字）实验结论是14、（10分）(本题9分)如图所示为研究平抛运动的实验装置：(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律C．不能说明上述AB规律中的任何一条D．能同时说明上述AB两条规律(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2B．在地面上依次铺白纸和复写纸。C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。请按要求完成：①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）质量为30t的某型号舰载机在航母的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为60m/s，跑道长100m。不考虑舰载机受到的阻力，求(1)所需的起飞动能EK；(2)发动机产生的最大推力F；(3)航母弹射装置至少应对舰载机做的功W。16、（12分）(本题9分)如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图．斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接．斜面AB和圆形轨道都是光滑的．圆形轨道半径为R．一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ．已知重力加速度为g．求：(1)A点距水平面的高度h；(2)B点轨道对小车支持力的大小．17、（12分）根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：（1）月球的密度ρ；（2）在月球上发射绕月卫星所需的最小速度v．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

设足球克服空气阻力所做的功为，则从足球被踢出到撞到球门上的过程中根据动能定理得：解得：故本题选C．2、D【解析】根据v1t＝gt2得，t=，竖直分速度vy=gt=2v1．根据平行四边形定则知，瞬时速率．故选D.点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．3、C【解析】两个轨道上经过Q点时，卫星的轨道半径相等，根据，解得，轨道半径相等，故加速度相等，A错误；轨道I变轨到轨道II时，需要在经过轨道I上的Q点火加速，故卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，即在Q点需要外力做正功，所以卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能，B错误C正确；第一宇宙速度是最大环绕速度，即近地卫星的环绕速度，根据可知轨道半径越大速度越小，所以轨道II上的运行速度小于第一宇宙速度，D错误．4、B【解析】

A.双星各自做匀速圆周运动的周期相同，则角速度相等，因为m1r1ω2=m2r2ω2，知半径之比等于质量之反比，故质量之比为1：2，故A错误。B.则v=rω，知线速度与半径成正比，为2：1，故B正确；C.双星的周期相同，与质量无关。故C错误。D.要在地球上发射一颗探测该黑洞信息的探测器，必须要离开太阳的束缚，故发射速度必大于16.7km/s，故D错误；5、D【解析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能最小，势能也最小，绳子也最长．故BC错误，D正确．故选D．点睛：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似，主要是分析弹力和重力的大小关系，从而分析小球的运动情况．6、C【解析】

质点的加速度不变，每隔2s速度增大0.4m/s，选项A错误；质点在任意2s时间内，速度的增量均为0.2×2=0.4 m/s，选项B错误；质点在任意两个连续2 s时间间隔内，通过的路程差一定为Δx=aT7、BD【解析】A、小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，故A错误．

B、受力分析如图所示：根据牛顿第二定律得：，解得：，知轨道1半径是轨道2半径的2倍，则同一个小球在轨道1的线速度是轨道2线速度的倍，即：小球a的线速度大小是小球b的倍，故B正确；

C、轨道对小球的支持力为：，与轨道平面的高度无关，则小球对轨道的压力也与轨道平面无关，因此同一个小球a和小球b对漏斗壁的压力大小相等，故C错误；

D、根据得：，知同一个小球在轨道1的向心加速度等于在轨道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正确．点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动规律结合进行分析，是常用的方法和思路．8、BC【解析】A、由于重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，所以A错误．B、阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降阻力做的功都是-fh，所以空气阻力做的总功为-2fh，所以B正确．C、由于重力不做功，所以合力的功即为全程中阻力做的功，应该是-2fh，所以C错误．D、物体克服重力做的功大小与重力做功的大小相同，由A的分析可知D错误．重力做功只与物体的初末的位置有关，这是保守力做功的特点，而摩擦力做功是与物体经过的路径有关的．9、BC【解析】

据机械能守恒条件分析答题；只有重力或弹簧的弹力做功时，系统机械能守恒.【详解】小孩沿滑梯匀速下滑，动能不变，势能减小，机械能减小，故A错误；掷出的标枪在空中飞行的过程，只受到重力作用，故机械能守恒，故B正确；运动员在空中竖直向上运动的过程，只受到重力作用，故机械能守恒，故C正确；汽车在关闭发动机后自由滑行的过程，受到阻力作用，动能减小，势能不变，机械能不守恒，故D错误；故选BC。【点睛】本题考查了机械能是否守恒的判断，关键要掌握机械能守恒的条件，判断做功情况，即可正确解题.10、BC【解析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；11、CD【解析】

A.嫦娥四号探测器在P位置从圆形轨道I变到椭圆轨道II时，需制动减速做近心运动，则在轨道I的动能大于轨道II上的动能，故A错误；B.同在P点位置相同，万有引力相同，则加速度相同，故B错误；CD.在轨道II上探测器只受万有引力作用，则从P点运动到Q点的过程中，引力做正功，动能增大，机械能守恒，故C、D正确.12、BD【解析】

AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B7.34.56【解析】试题分析：（2）应先将打点计时器固定在铁架台上，再将纸带穿过打点计时器，最后将纸带固定在重物上，故A错误；先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源，然后释放重物，故B正确；、如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏，然后再取下固定在重物上的打好点的纸带，故D错误．（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减小量，在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：，则动能的增加量，由此得出结论，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力，纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．14、B两球相碰后反弹保证小球做平抛运动m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出