2025年浙江省金华十校物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析.doc

2025年浙江省金华十校物理高一第二学期期末学业水平测试试题
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)质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是

A．mgh，减少mg(H-h)
B．-mgh，增加mg(H+h)
C．-mgh，增加mg(H-h)
D．-mgh，减少mg(H+h)
2、 (本题9分)我国计划于2018年择机发射“嫦娥五号”航天器，假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（小于绕行周期），运动的弧长为s，航天器与月球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G，则（ ）
A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为
C．月球的的质量为 D．月球的密度为
3、如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面．A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是( )

A．A点场强与B点场强相同
B．C点电势高于B点电势
C．将电子从A点沿虚线移到B点，电场力不做功
D．将质子从A点移到C点，其电势能增加
4、 (本题9分)如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将(　　)

A．向右移动 B．向左移动
C．不动 D．条件不足，不能确定
5、某人造地球卫星在近似圆轨道上运行的过程中，由于轨道所在处的空间存在极其稀薄的空气，则（　　）
A．如不加干预，卫星所受的万有引力将越来越小
B．如不加干预，卫星运行一段时间后动能会增加
C．卫星在近似圆轨道上正常运行时，由于失重现象卫星内的物体不受地球引力作用
D．卫星在近似圆轨道上正常运行时，其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
6、如图所示，某校新购进一种篮球置物架，当篮球静止在两水平横杆之间时，下列说法正确的是（ ）

A．横杆间距越大，篮球受到的合力越大
B．横杆间距越小，篮球受到的合力越小
C．横杆间距越大，篮球对横杆的压力越大
D．横杆间距越小，篮球对横杆的压力越大
7、一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是
A．牵引力小于阻力
B．引力等于阻力
C．vm=25m/s
D．vm=40m/s
8、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：
A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
9、 (本题9分)如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，则以下说法正确的是

A．物体落到O点后，做加速度增大的减速运动
B．物体从O点运动到B点，动能逐渐减小
C．物体在B点速度为零
D．若不计空气阻力，在整个过程中，物体与弹簧组成系统的机械能守恒
10、 (本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(   )

A．选择路线①,赛车经过的路程最短
B．选择路线②,赛车的速率最小
C．选择路线③,赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
11、 (本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则

A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向沿x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
12、 (本题9分)对于质量不变的物体，下列关于动量的说法正确的是（ ）
A．若物体的速度不变，动量一定不变
B．若物体的速率不变，动量一定不变
C．若物体动能变化，动量一定变化
D．若物体动量变化，动能一定变化
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______
A．m1＞m2，r1＞r2
B．m1＜m2，r1＜r2
C．m1＞m2，r1=r2
D．m1＜m2，r1=r2
（2）为完成此实验，需要调节斜槽末端的切线必须水平，如何检验斜槽末端水平：______
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）______成立．即表示碰撞中动量守恒．
14、（10分） (本题9分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示．

（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=________ N．
（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为________kg．
（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到________．(保留两位有效数字)
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）U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：

（1）粗管中气体的最终压强；
（2）活塞推动的距离.
16、（12分） (本题9分)质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？

17、（12分） (本题9分)如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg，长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。

(1)现用恒力F始终作用在木板A上,为了让小滑块B不从木板A上滑落,求:恒力F大小的范围；
(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A上,求:小滑块B滑离木板A时的速度大小；
(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,求:恒力F作用的最短时间。
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】
以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：
Ep=-mgh
物体下落的高度差为H+h，所以重力做功为：
W= mg(H+h)
重力势能减小mg(H+h)
A. mgh，减少mg(H-h)；与分析不符，故A项错误。
B. -mgh，增加mg(H+h)；与分析不符，故B项错误。
C. -mgh，增加mg(H-h)；与分析不符，故C项错误。
D. -mgh，减少mg(H+h)；与分析相符，故D项正确。
2、C
【解析】
A项：由题意可知，线速度，角速度，由线速度与角速度关系可知，，所以半径为，故A错误；
B项：根据圆周运动的周期公式，故B错误；
C项：根据万有引力提供向心力可知，即，故C正确；
D项：由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度，故D错误；
点晴：解决本题关键将圆周运动的线速度、角速度定义式应用到万有引力与航天中去，由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度．
3、C
【解析】
A.AB两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误；
B.沿电场线的方向电势降落，所以B点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，故B错误；
C.A、B是同一等势面上的两点，它们之间的电势差为0，所以将电子从A点移到B点，电场力不做功。故C正确；
D.沿电场线的方向电势降落，所以A点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，将质子从A点移到C点，电场力做正功，其电势能减小。故D错误。
4、A
【解析】
假定两个容器的体积不变，即不变，A、B中所装气体温度分别为和，当温度升高时，容器A的压强由增至，，容器B的压强由增至，，由查理定律得：，，
因为，所以，即水银柱应向右移动，故选项A正确．
点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．
5、B
【解析】
试题分析：卫星本来满足万有引力提供向心力，即，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力，故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，则万有引力会增大．故A错误；根据万有引力提供向心力有：解得：，轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大．故B正确；失重现象卫星内的物体受地球的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，故C错误；第一宇宙速度为最大环绕速度，卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，故以D错误．
故选B.
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系，知道第一宇宙速度为最大环绕速度，卫星的线速度一定小于第一宇宙速度．
6、C
【解析】
AB．篮球处于静止状态，所受的合力总为零，选项AB错误；
CD．设每根横杆对篮球的弹力方向与竖直方向的夹角均为θ，则由平衡知识可知：
；
当横杆间距越大，则θ越大，则FN越大，选项C正确，D错误。
7、BC
【解析】
AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；
CD.根据P=Fv=fv，则有：；故C正确，D错误。
8、AB
【解析】
ABC. 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据 可得： ，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．
D. 在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．
9、CD
【解析】
AB. 物体接触弹簧开始，弹簧的弹力小于重力，其合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，后来弹簧的弹力大于重力，合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点B时，速度为零，所以速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故A错误，B错误；
C. B点时最低点，所以物体在B点速度为零，故C正确；
D. 在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，故D正确．
故选CD.
10、ACD
【解析】
试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。
考点：圆周运动；牛顿第二定律
11、AD
【解析】
A．图的斜率为E，C点电势的拐点， 则电场强度为零，故A正确；
B．由图知A点的电势为零，则O点的点电荷的电量比M点的点电荷的电量大，且O点的电荷带正电，M点电荷带负电．故B错误；
C．由图可知：OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向．故C错误；
D．因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功．故D正确；
12、AC
【解析】
A.因为速度是矢量，速度不变，即大小和方向都不变，由可知，动量是不变的，故A正确。
B. 因为速度是矢量，速率不变，即速度的大小不变，但是方向可能变化，因为动量是时矢量，速度的方向变化，动量也变化，故B错误。
C.因为动能是标量，动能变化了，说明速度的大小变化，所以动量也一定变化，故C正确。
D.因为动量是矢量，动量变化，可能是速度的方向变化，而大小不变，因为动能是标量，速度的方向变化而大小不变，动能不变，故D错误。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、C将小球放在斜槽末端看小球是否静止，若静止则水平
【解析】
（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：①斜槽末端要水平；
（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m1大小关系为 m1＞m1，r1、r1大小关系为 r1=r1．故选C.
（3）验证碰撞过程动量守恒定律，因两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m1v1′，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，则m1OP=m1OM+m1ON，实验需要测出小球质量、小球水平位移，要用直尺和天平，故选AB；
（4）由（3）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m1ON．
点睛：本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．
14、0.5； 0.7； ；
【解析】
（1）［1］根据图象可知，当F=0.5N时，小车开始有加速度，则f=0.5N；
（2）［2］根据牛顿第二定律得：
，
则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，则

（3）为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：

解得：
tanθ=μ，
根据f=μMg得：

所以
tanθ=

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）88 cmHg　（2）4.5 cm
【解析】
解：设左管横截面积为，则右管横截面积为，
（1）以右管封闭气体为研究对象，
，

等温变化：

（2）以左管被活塞封闭气体为研究对象，
，，
等温变化：

即，，联立得，故上升；
那么活塞推动的距离：
16、
【解析】
本题首先用牛顿第二定律列示求出圆周运动最低点与最高点得瞬时速度的大小，再由最低点到最高点列动能定理解题，得出空气阻力做的功．本题属于绳子栓小球模型，注意最高点重力提供向心力．
【详解】
最低点
最高点：
由动能定律 得
解得
所以 克服空气阻力做功
本题是圆周运动模型解题，结合牛顿运动定律与动能定理解圆周问题．
17、（1）F≤20N（2）8m/s（3）
【解析】
（1）为了使小滑块B不从A上滑落，则AB两物体间的摩擦力等于最大静摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解F的最大值；（2）当F=20.8N时，AB发生相对滑动，根据牛顿第二定律求出两者的加速度，根据位移关系求解B在A上滑行的时间，根据v=at求解B滑落时的速度；（3）先求撤去外力前后的加速度，结合v-t图像求解恒力F作用的最短时间.
【详解】
（1）为了使小滑块B不从A上滑落，设A、B相对静止时的加速度为a，
对B有：ma≤μmg；对AB整体有：F=(M+m)a，
联立可得F≤20N；
（2）当F=20.8N时，AB发生相对滑动，此时B的加速度aB=μg.
设A的加速度为aA，有：F-μmg=MaA，
B在A上滑行的时间为t，有：
B滑落时的速度为v=aBt；
联立解得v=8m/s
（3）当外力F=28N，设撤去外力前A的加速度大小为aA′，有：
解得aA′=6m/s2，
设撤去外力F后A的加速度大小为 ，则，
解得
B从开始至与A共速期间加速度大小均为μg=4m/s2，设外力F作用的最短时间为t1，从开始到滑落所用的时间为t2，则AB物体对应的v-t图像如图；

联立解得