2025届广东揭阳市惠来县第一中学高一下物理期末质量检测试题含解析.doc

2025届广东揭阳市惠来县第一中学高一下物理期末质量检测试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在0点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕0点做圆周运动．若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为

A．0 B．2mg C．4mg D．3mg
2、如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：

A．A开始运动时 B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时
3、下面说法正确的是
A．曲线运动不可能是匀变速运动
B．做圆周运动物体的合外力一定指向圆心
C．两个直线运动的合运动不可能是曲线运动
D．做曲线运动的物体所受合外力不可能为零
4、 (本题9分)如图所示，自由下落的小球，从它接触到竖直放置的轻质弹簧开始，一直到弹簧被压缩到 最短的过程中，下列说法正确的是

A．小球的动能先增大后减小
B．小球在刚接触弹簧时动能最大
C．小球的机械能守恒
D．小球的动能和弹簧的弹性势能之和不变
5、 (本题9分)如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是(　 　)

A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
6、 (本题9分)某人将石块从某高处以5m/s的速度水平抛出，落地点距抛出点的水平距离为5m。忽略空气阻力，g取10m/s2，则石块落地时间和抛出点的高度分别是（ ）

A．1s 5m B．1s 10m
C．2s 5m D．2s 5m
7、三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知三颗卫星质量关系为MA=MB>MC，则对于三个卫星，正确的是：

A．运行线速度关系为
B．运行周期关系为TA＞TB=TC
C．向心力大小关系为FA=FB＜FC
D．半径与周期关系为
8、 (本题9分)如图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示。下列判断正确的是

A．U1增大，I增大，不变
B．U2减小，I增大，减小
C．DU1>DU2
D．减小
9、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知

A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大
D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
10、 (本题9分)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有

A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上
B．必须用秒表测出重物下落的时间
C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带
D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒
11、 (本题9分)如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（ ）

A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒
B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒
C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为
D．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为
12、 (本题9分)一作匀速圆周运动的物体，半径为R，向心加速度为a，则下列关系中正确的是
A．线速度 B．角速度
C．周期 D．转速
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，实验前，应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．取g=9.8 m/s2，计算结果均保留三位有效数字．

(1)实验过程中，每次让小球从同一位置由静止释放，其目的是_____________．
(2)图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小____________ m/s．
14、（10分） (本题9分)某学习小组利用自由落下的重锤和电火花计时器验证机械能守恒，实验装置如图1所示．

(1)本实验的原理是：在重锤自由下落的过程中，若忽略阻力的影响，只有重力做功，重锤的__________相互转化，总的机械能保持不变．
(2)在某次实验中，他们得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，已知重锤的质量为1kg，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，当地重力加速度g=10m/s2，从打点计时器打下起点O到打下点B的过程中：物体重力势能的减少量为______J，物体动能的增加量为______J．(取两位有效数字)．

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） (本题9分)如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和光滑水平地面PA在A点相切。O为圆心，OC和竖直方向的夹角为，，一质量为m的小球沿水平轨道以一定初速度向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：
（1）水平恒力的大小和方向；
（2）小球到达C点时速度的大小；
（3）小球通过圆弧轨道A点时，对圆弧轨道的压力大小。

16、（12分） (本题9分)我国将于2020年发射火星探测器,将第一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标．为更好地了解这一工程,成都七中小明同学通过互联网查阅到:其他国家火星探测器关闭发动机后,在离火星表面为的高度沿圆轨道运行周期为,火星半径为,引力常量为.求火星的质量和火星表面的重力加速度.
17、（12分） (本题9分)小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：

(1)物块滑到O点时的速度大小；
(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能：
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、D
【解析】
小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有，解得：
根据机械能守恒，在最高点N的速度为，
则：
根据向心力公式：
联立得：，故选项D正确，选项ABC错误．
点睛：圆周运动往往与其他知识综合在一起，本题是圆周运动与机械能守恒定律的综合．
2、D
【解析】
动量定理、功能关系
【详解】
在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能，当A的速度v时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以ABC错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确．
本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．
3、D
【解析】
A.曲线运动中的平抛运动属于匀变速运动，A错误；
B.只有匀速圆周运动的向心力指向圆心，B错误；
C.两个直线运动的合运动有可能是曲线运动，比如平抛运动，C错误；
D.曲线运动是变速运动，合外力不可能为零，D正确。
4、A
【解析】
AB.从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，到达最低点速度为零，可知，小球的动能先增大后减小。故A正确，B错误。
C.由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故C错误。
D.对于小球和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，可知，小球的重力势能一直减小，则小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加，故D错误。
5、B
【解析】
试题分析：根据（轻）绳子只能提供拉力的特点和对B点受力分析结合平衡条件可知：图甲、乙、丁中的BC不能用绳子代替，图乙中的AB不能用绳子代替，B正确，ACD错误．
考点：本题考查平衡条件及绳、杆的施力特点．
6、A
【解析】
平抛运动水平方向做匀速运动，则x=v0t，则；竖直方向做自由落体运动，则；故选A.
7、AD
【解析】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由图示可知：rA＜rB=rC，由题意知：MA=MB>MC；由牛顿第二定律得：①
A.由①解得，，所以vA＞vB=vC，故A正确；
B.由①解得，，则TA＜TB=TC，故B错误；
C.，已知rA＜rB=rC，MA=MB>MC ，可知FA＞FB＞FC，故C错误；
D.由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即，故D正确；
8、AD
【解析】
AB、当滑动变阻器的滑动触头向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上的电流增大，根据可知路端电压减小，通过的电流减小，根据并联分压可知电流表示数增大，根据欧姆定律可知的两端电压增大，根据串联分压可知两端的电压减小，根据欧姆定律得知，所以不变；根据闭合电路欧姆定律得，则有，所以不变，故选项A正确，B错误；
CD、根据电路可知路端电压减小，则有，由于，所以的增加量小于的减小量，故选项D正确，C错误。
9、BD
【解析】
A.负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c点电势最高；故A错误.
B.利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大；故B正确.
C.只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和；故C错误.
D.带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在R点的加速度方向与等势面垂直；故D正确.
10、AC
【解析】
A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；
B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；
C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，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正确；
D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．
11、BD
【解析】
A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.
B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.
C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.
根据动量守恒和机械能守恒得：

解得：vB=v，vA=0
物体B的最大动能为：
，
故C项不合题意.
D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.
设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则
，
物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则
mv=(m+m)v′，
则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：

联立解得：；故D项符合题意.
12、ABC
【解析】
小球的加速度a=，得，故A正确；由圆周运动的向心加速度得：a=ω2R，得：，故B正确；由向心加速度与周期的关系得：a=R，，故C正确；转速与周期互为倒数，n=1/T，得：，故D错误．故选ABC．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、保证小球做平抛运动的初速度相同 1.60
【解析】
(1)每次让小球从同一位置由静止释放，目的是保证小球每次平抛运动的初速度相同；
(2)根据得，小球平抛运动的初速度为
14、重力势能与动能 0.48J 0.47J
【解析】
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点B的速度，从而得出动能的增加量，根据下落的高度求出重力势能的减小量，结合动能增加量和重力势能减小量的关系判断机械能是否守恒．
【详解】
（1）[1]．本实验的原理是：在重锤自由下落的过程中，若忽略阻力的影响，只有重力做功，重锤的重力势能和动能相互转化，总的机械能保持不变；
（2）[2][3]．从O到B的过程中，重力势能的减小量
△Ep＝mgh＝1×10×4.86×10−2J=0.48J
B点的速度

则动能的增加量
△Ek＝mvB2=×1×0.97252J≈0.47J．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1），方向向左；（2）；（3）
【解析】
（1）小球在C点受力分析，水平拉力F方向向左
①
（2）小球在C点
②
③
解②、③式得：
④
（3）小球从A到C，由动能定理得
⑤
小球在圆弧轨道A点
⑥
解④⑤⑥式得：
⑦
由牛顿第三定律，小球对轨道的压力
⑧
16、；
【解析】
根据牛顿第二定律有:
可得火星质量:
又火星表面有:
解得:
17、（1）（2）
【解析】
（1）从A到O

所以
（2）