2025届河南省郑州市外国语中学物理高一下期末质量检测试题含解析.doc

2025届河南省郑州市外国语中学物理高一下期末质量检测试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是(　　)
A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期
B．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同
C．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率
D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
2、 (本题9分)R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图电路的A、B端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断正确的是

A．R1<R2
B．R1>R2
C．U1<U2
D．U1＝U2
3、 (本题9分)如图所示，a点在b点的正上方，现从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球，可视为质点，它们在水平地面上方的P点相遇。假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A．两个小球从a、b两点同时抛出
B．两小球抛出的初速度v1>v2
C．从a点抛出的小球着地时水平射程较大
D．从a点抛出的小球着地时重力的瞬时功率较大
4、 (本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和粗糙斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一个定滑轮。质量分别为M、m(Mm)的滑块，通过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摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ）

A．轻绳对m做的功等于m机械能的增加
B．重力对M做的功小于M减少的重力势能
C．轻绳对m做的功等于m增加的动能与m克服摩擦力所做的功之和
D．两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和
5、 (本题9分)如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是

A．A的速度比B的大
B．A与B的向心加速度大小相等
C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
6、 (本题9分)如图所示，竖直面内有一根倾斜的轻质硬直杆，其下端用铰链固定在O点，其上端固定一个小球，用水平轻绳拉住小球使其静止。现保持小球位置不动，改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上。设绳中拉力大小为T，杆对小球的弹力大小为F，则在此过程中下列判断正确的是（ ）

A．T逐渐增大 B．T逐渐减小 C．F逐渐增大 D．F逐渐减小
7、如图所示，A、B为绕地球做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星，两卫星运动是在同一平面内且绕行方向相同，某时刻A、B相距最近。若A、B两卫星的运行轨道半径之比，A、B两卫星的周期分别为TA、TB，不计两卫星间的引力作用，则下列说法正确的是（ ）

A．A、B两卫星的周期之比
B．A卫星可以通过减小速度的方法实现和B卫星对接
C．A、B两卫星再过相距最近
D．B运动一周的过程中，A、B共线了14次
8、 (本题9分)以下四个物理实验情景中，有渗透“放大”思想方法的是(     )

A．显示桌面受力形变  B．显示玻璃瓶受力形变 C．测定引力常数        D．探究分力合力的关系
9、质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则

A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
10、 (本题9分)如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为g.在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )

A．运动员受到的摩擦力的大小为mg
B．运动员获得的动能为mgh
C．运动员克服摩擦力做功为mgh
D．运动员减少的机械能为mgh
11、 (本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较

A．M的线速度较大
B．M的角速度较大
C．N的线速度较大
D．N受到的万有引力较大
12、如图是一辆汽车在平直路面上启动过程的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率P保持不变，汽车在整个行驶过程中受到的阻力大小恒定，由图像可知

A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1~t2时间内，中间时刻汽车的牵引力为
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。

（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________ ；
（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。
14、在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，先要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤通过两根细绳互成角度拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过一根细绳拉橡皮条。
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的是（______）(填字母代号)。
A．将橡皮条沿相同方向拉到任意长度
B．将橡皮条拉伸相同长度即可
C．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
D．将弹簧秤都拉伸到相同刻度
(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是（______）(填字母代号)。
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些
15、用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．

在做“验证动量守恒定律”的实验时
（1）实验必须满足的条件是______．
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射球每次都要从同一高度由静止释放
D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动
（2）实验中要完成的必要步骤是______填选项前的字母．
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量抛出点距地面的高度H
C.用秒表测出小球做平抛运动的时间t
D.分别确定碰撞前后落地点的位置和碰后的落地点P、M、N，并用刻度尺测出水平射程OP、OM、ON．
（3）入射小球质量为，被碰小球质量为，两小球的质量应满足______选填“大于”“小于”或“等于”
（4）若所测物理量满足______表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒．
（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为______．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示,水平地面上三个静止的小物块,均可看成质点,质量均为，相距均为,物块与地面间的动摩擦因数均为．对施加一水平向右的恒力,此后每次碰撞后物体都粘在一起运动．设碰撞时间极短,重力加速度大小为．求：

(1)物体与碰撞后瞬间的速度；
(2)物体与碰撞后整体摩擦产生的热量．
17、（10分） (本题9分)如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道，通过圆形轨道，水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回，取，求：

（1）弹簧获得的最大弹性势能；
（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能；
（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、C
【解析】
试题分析：沿圆轨道运动的卫星，周期为，沿椭圆轨道运动的卫星，根据开普勒定律可得：，由于圆轨道的半径r，和轨道半长轴a可以任意取值，所以两者的周期可能相同，A错误；赤道上方的同步卫星，和地球的角速度相同，所以半径一定，故所有的同步卫星都在同一个轨道上，B错误，由于椭圆轨道相对于长轴对称，而地球在轨道的焦点上，因为轨道上相对长轴对称的两点具有相同的速率，C正确；地球的所有卫星所在平面一定经过地球中心，沿不同轨道经过学校上空的卫星，只要轨道的交点在学校的上空就可以了，无需重合，D错误
故选C
考点：考查了万有引力定律的应用
点评：关键是知道卫星运动时，向心力的来源以及所需轨道条件
2、D
【解析】
AB．设正方形的边长为a，则导体的电阻

由两导体的ρ与d相同，则两导体电阻相等，即R1=R2，故AB错误；
CD．导体接入电路中，电压表示数
U=IR=R
由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R相同，则电压表示数U相同，即U1=U2，故C错误，D正确；
故选D．
3、D
【解析】
A. 因为两个小球在P点相遇，可知a球下降的高度大于b球下降的高度，可知a球的运动时间较长，所以a球先抛出。故A错误。
B. 因为从抛出到P点的过程中，水平位移相等，a球的运动时间较长，则a球的初速度较小，即v1＜v2，故B错误。
C. 到达P点时，a球的竖直分速度较大，所以从P点到地面，a球先落地，b球后落地，b的初速度大，所以b球的水平射程较大，故C错误。
D. 根据P=mgvy知，a球距离地面的高度大，则a球落地时竖直分速度较大，则a球着地时重力的瞬时功率较大，故D正确。
4、D
【解析】
AC、根据动能定理可知，轻绳对m做的功等于m增加的机械能与m克服摩擦力所做的功之和，轻绳对m做的功大于m机械能的增加，故A、C错误。
B、根据重力做功与重力势能变化的关系可知，重力对M做的功等于M重力势能的变化，故B错误。
D、根据能量守恒定律，两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和，故D正确。
5、D
【解析】
根据A、B座椅同轴转动可推知它们转动的角速度相等，结合v=ωr可推知A、B速度的关系，再根据a=ωr2及A、B圆周运动半径关系可推知向心加速度的大小关系，由F向=ma向及拉力与重力、向心力的关系可推知A、B缆绳的拉力大小．

因为两座椅A、B均绕着圆盘轴做圆周运动，故角速度ωA=ωB，假设圆盘转动的角速度很大，则A、B均会被甩起来，由于绳长相等，不难推出A做圆周运动的半径小于B的半径，由v=ωr可知A的速度比B的小，故A错误；又由a=ωr2知，A的向心加速度一定小于B的向心加速度，故B项错误；由F向=ma向，可知FA向＜FB向，对座椅进行受力分析，如图所示：拉力和重力的合力提供A、B做圆周运动的向心力，则有F向=mgsinθ，可知悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角比B小，故C错误；再由，可知悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D项正确．
6、D
【解析】
杆下端用铰链固定在O点，则杆对小球的弹力沿杆的方向，对小球受力分析，将小球的重力分解为T和F的反方向如图：

由图知，保持小球位置不动，改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上的过程中，T先逐渐减小后逐渐增大，F逐渐减小。
A．T逐渐增大，与分析不符，故A项错误；
B．T逐渐减小，与分析不符，故B项错误；
C．F逐渐增大，与分析不符，故C项错误；
D．F逐渐减小，与分析相符，故D项正确。
7、AD
【解析】
A．两卫星都由万有引力提供向心力，有

可得

由轨道半径之比，可得周期之比为，故A正确；
B．若A卫星在低轨道减速，出现万有引力大于向心力要做近心运动，A会离B越来越远而不能成功对接，正确的做法是A卫星加速从而离心可以和B对接，故B错误；
C．两卫星从最近到最近满足转的快的A比B多转一圈，有

结合可解得所用时间为

故C错误；
D．B转动一周时间为，设两卫星从最近到最近出现n次，有

解得

而每出现一次最近之前出现两卫星在地球两侧相距最远的情况，而最近和最远都属于两卫星共线，则一共出现次，故D正确。
故选AD。
8、ABC
【解析】
A．观察桌面形变时，由于形变微小故通过光线反射，运用放大来体现，故A正确；
B．及显示玻璃瓶受力形变时，通过细管来放大液面是否上升，故B正确；
C．测万有引力常数时，使转动的位移放大，故C正确；
D．探究合力分力的关系时，采用的等效替代法，故D错误．故ABC正确，D错误．
故选ABC
9、BD
【解析】
AB.3t0时速度
v=a1·2t0+a2t0=·2t0+·t0=
3t0时刻瞬时功率
P=3F0·v=
故A错，B对；
CD.0~2t0内，力F0做的功
W1=F0···（2t0）2=
2t0~3t0内位移
x2=a1·2t0·t0+··=+=
2t0~3t0内水平力3F0做的功
W2=3F0x2=
0~3t0内平均功率
==
C错，D对。
10、BD
【解析】
A、根据牛顿第二定律知;
可解得： ，故A错；
B、根据动能定理可知

解得： ，故B对；
C、运动员克服摩擦力做功为 ，故C错；
D、摩擦力做功导致运动员的机械能减少了，所以机械能的减少量就等于克服摩擦力做的功即，故D对；
综上所述本题答案是：BD
由几何关系可以知道运动员下滑的位移,则由速度和位移公式可得出运动员的末速度,则可得出运动员的动能;由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功;由功能关系即可得出机械能的改变量.
11、CD
【解析】
A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.
B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.
D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.
故选CD.
本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．
12、BC
【解析】
AB.0～t1时间内为倾斜的直线，加速度不变，汽车做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，牵引力不变，P=Fv，牵引力不变，速度增大，则功率增大，故A错误，B正确；
C.t1～t2时间内图象的斜率变小，加速度减小，根据牛顿第二定律可知，牵引力变小，故C正确；
D. t1~t2时间内，中间时刻的速度大于，则由P=Fv可知，汽车的牵引力，选项D错误.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）悬点到球心的距离L （2）
【解析】
解：(1)(2)小球在最低点时，绳子的拉力最大，则由牛顿第二定律可得，解得，小球从到的过程中，动能改变量的大小为；小球在最高点时，绳子的拉力最小，则有，即，小球摆到最高点时与最低点的高度差，小球从到的过程中，重力势能改变量的大小为；若小球从到的运动过程机械能守恒定律则有，验证机械能守恒定律成立的表达式为，由于小球的质量已知，和通过力传感器可以读出，所以要利用小球从到的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是悬点到球心的距离。
14、C BD
【解析】
(1)[1]ABC．实验中两次拉伸橡皮条时，橡皮条的伸长要完全一致，即将橡皮条沿相同方向拉伸相同长度或将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。故AB项错误，C项正确。
D．拉伸橡皮条时，弹簧秤的读数一般不同。故D项错误。
(2) [2]AD．实验时，会沿橡皮条的细绳标记两点来记录拉力的方向；为减小实验误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，两绳可不等长，故A项错误，D项正确。
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，这样所有力均在一平面内，有利于减小实验误差。故B项正确。
C．用两弹簧秤同时拉细绳时，两弹簧秤示数适当大一些，不要求两弹簧秤示数之差大。故C项错误。
15、BC        AD 大于
【解析】
（1）斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，故B正确；小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，故C正确；实验过程中，白纸不可以移动，故D错误．所以BC正确，AD错误．
（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故选AD．
（3）为了防止入射球反弹，应使入射球的质量大于被碰球的质量；
（4）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式，说明两球碰撞遵守动量守恒定律．
（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：；即．

三．计算题(22分)
16、 (1)2.5m/s；(2)25J
【解析】
(1)物体A与B碰撞前作匀加速运动的加速度为：

A碰B前的速度为
A、B碰撞时,取向右为正方向,由动量守恒定律,有

解得
(2) A、B碰后,加速度为:
所以AB碰后一起做匀速直线运动．
A、B与C碰撞动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律

得
碰后三个物体匀减速运动,加速度为:
匀减速向右运动位移为:
摩擦生热为:
17、（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m
【解析】
（1）当弹簧被压缩到最短时，其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中，由动能定理得：  −μmgl+W弹＝0−mv02
由功能关系：W弹=-△Ep=-Ep
解得 Ep=10.5J；
（2）小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中，由动能定理得
  −2μmgl＝Ek−mv02
解得 Ek=3J；
（3）小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动，有以下两种情况：
①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动，此时设小球最高点速度为v2，由动能定理得
  −2mgR＝mv22−Ek
小物块能够经过最高点的条件m≥mg，解得 R≤0.12m
②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动，为了不让其脱离轨道，小物块至多只能到达与圆心等高的位置，即mv12≤mgR，解得R≥0.3m；
设第一次自A点经过圆形轨道最高点时，速度为v1，由动能定理得：
−2mgR＝mv12-mv02
且需要满足 m≥mg，解得R≤0.72m，
综合以上考虑，R需要满足的条件为：0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。
解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况，把握隐含的临界条件，运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。