2025届全国百强名校物理高一下期末联考试题含解析

2025届全国百强名校物理高一下期末联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示，一个长为0.5m的轻质细杆OA，A端固定一质量为3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速度为2m/s，取g=10m/s2。则此时A．6N的拉力 B．6N的压力C．24N的拉力 D．24N的压力2、(本题9分)假设列车从静止开始做匀加速运动，经过500m的路程后，速度达到360km/h.整个列车的质量为1.00×105kg，如果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最大功率是A．4.67×106kW B．1.0×105kWC．1.0×108kW D．4.67×109kW3、我国发射的“嫦娥一号”卫星经多次加速变轨后，最终成功进入环月轨道。如图，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。正确的是()A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D．卫星在b上运行时的速度大于第一宇宙速度4、一小船在静水中的速度为2v，要渡过一条宽度为d的河流，已知河水流速为v，则小船渡河（）A．最小位移为d B．最小位移为2dC．相对河岸最小速度为 D．相对河岸最大速度为5、(本题9分)我国自行研制的J-20隐形战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间t，则起飞前的运动距离（）A．vt B． C．2vt D．不能确定6、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s7、(本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，光滑斜面ab和光滑斜面bc足够长且与水平面的夹角均为θ，顶点b处安装一定滑轮，质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过足够长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行，两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，若不计滑轮的质量和一切摩擦阻力，在两滑块沿斜面运动的过程中（重力加速度为g）A．M的机械能守恒B．轻绳对m做的功等于m机械能的增加量C．从静止释放后，经过时间t，两滑块组成系统重力势能减少量为D．从静止释放后，经过时间t，绳对M拉力的冲量大小为8、(本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为2D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能19、(本题9分)天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，已知万有引力常量G。则由此可推算出（）A．行星的质量B．行星的线速度C．恒星的质量D．恒星的半径10、(本题9分)我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的63二、实验题11、（4分）某同学用一个木质小球从静止释放，研究其在空气中的运动规律，如图所示是小球的部分频闪照片，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离。（当地重力加速度取9.81m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）(1)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4=_________m/s；(2)小球的加速度大小约为a=_________m/s2；(3)根据(2)中a的计算结果，比较当地的重力加速度，分析其产生的原因：__________________。12、（10分）(本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．他们称得滑块的质量为M、砂和小桶的总质量为m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，悬崖上有一质量m＝50kg的石块，距离地面高度h＝20m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面．若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面，求石块：（g取10m/s2）（1）未下落时在悬崖上的重力势能；（2）落到地面时的速度大小；（3）落到地面时的机械能大小．14、（14分）(本题9分)额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为10m/s，汽车的质量m=1×103kg．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s1．运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受的恒定阻力；（1）3s末汽车的瞬时功率；（3）汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功．15、（13分）(本题9分)一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5s后警车发动起来，并以2m/s2的加速度做匀加速运动，并尽快追上货车，但警车的行驶速度必须控制在108km/h以内．问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）求出警车发动后至少要多长时间才能追上货车？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动,当在最高点小球与细杆无弹力作用时,小球的速度为v1mg=m得:v15>2小球受到细杆的支持力小球在O点受力分析:重力与支持力mg-F=m解得：F=6N即杆受到小球向下的6N的压力A.6N的拉力与分析不符，故A不符合题意B.6N的压力与分析相符，故B符合题意C.24N的拉力与分析不符，故C不符合题意D.24N的压力与分析不符，故D不符合题意2、B【解析】由得，，则牵引力所以牵引力最大功率，故B正确，ACD错误．点睛：根据匀变速直线运动的速度位移公式求出列车的加速度，然后根据牛顿第二定律求出合力，即牵引力，速度最大时，功率最大，根据求出最大功率．3、B【解析】

ABC.月球的卫星在轨道运行时，由月球的万有引力提供向心力，则解得：可知卫星的轨道半径越小，线速度和角速度越大，周期越小，所以，卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度，在a上运行的周期小于在b上运行的周期，卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度，故AC错误，B正确。D.第一宇宙速度是近月卫星的线速度，是最大的环绕速度，所以，卫星在b上运行时的速度小于第一宇宙速度，故D错误。4、A【解析】

AB.由于小船在静水中的速度为2v大于水的速度v，故小船过河最短路程为d，故A正确，B错误；C.两速度的合速度是相对河岸的速度，当两速度方向相反时，合速度最小，等于v，即相对河岸最小速度为v，故C错误；D．当两速度方向一致时，合速度最大，为3v，即相对河岸最大速度为3v，故D错误．5、B【解析】

根据平均速度与位移的关系。【详解】由于飞机做匀加速运动，起飞前的平均速度为因此，起飞前的运动距离B正确，ACD错误。故选B。6、AD【解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。7、BD【解析】A、滑块M受到重力、斜面的支持力和绳对M拉力，绳对M拉力对M做负功，机械能减小，M的机械能不守恒，故A错误；B、滑块m受到重力、斜面的支持力和绳对m拉力，绳对m拉力对m做正功，斜面的支持力不做功，根据功能关系，轻绳对m做的功等于m机械能的增加量，故B正确；C、两滑块组成系统的加速度为，经过时间t的位移，两滑块组成系统重力势能减少量为，故C错误；D、对M则有，解得，绳对M拉力的冲量大小为，故D正确；故选BD．8、ABC【解析】

滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出滑块与弧形槽的速度，然后应用能量守恒定律分析答题．【详解】滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得mv1-2mv2=0，由机械能守恒定律得mgh=19、BC【解析】

行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力GMmr2【点睛】此题关键是知道已知行星（或卫星）的轨道半径和周期，只能求解恒星（或行星）的质量，即中心天体的质量.10、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。二、实验题11、4.929.47小球下落过程中受到空气的阻力作用【解析】

(1)[1]在匀变速直线运动中，任意过程的平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度，故时刻小球的速度等于t3～t5时间段的平均速度，即：；(2)[2]根据逐差法可知：小球的加速度大小：；(3)[3]由于小球的加速度大小a=9.47m/s2小于当地的重力加速度9.81m/s2，原因是由于小球下落过程中受到空气的阻力作用产生的结果。12、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．（3）运动过程中外力做功为：；动能的增加量为：；根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）104J（2）20m/s（3）104J【解析】

以地面为零势能面，根据重力势能表达式即可求解；应用动能定理可得落地时的速度；因为在下落过程中只有重力做功机械能守恒，可以求出落到地面时的机械能大小．【详解】（1）以地面为零势能面，未下落时在悬崖上的重力势能为：．（2）根据动能定理可得：代入数据解得：（3）因为在下落过程中只有重力做功机械能守恒，所以落到地面时的机械能大小为104J【点睛】本题主要考查了机械能和动能定理的应用，注意在下落过程中只有重力做功机械能守恒．14、（1）4000N（1）48kW（3