山西省太原市第二实验中学2025年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析.doc

山西省太原市第二实验中学2025年物理高一第二学期期末质量检测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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)某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知(　　)

A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2
B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大
C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小
D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的
2、如图所示为示波管的工作原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d，电压为U2,板长为L，每单位电压引起的偏移叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度，

A．减小d B．减小L
C．增大U1 D．增大U2
3、 (本题9分)某同学站在电梯底板上，如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）

A．在内，电梯向上运动，该同学处于超重状态
B．在内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C．在内，电梯处于匀速状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
4、2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射。在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星线速度最大
B．这20颗小卫星中，离地面最远的小卫星角速度最大
C．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最大
D．这20颗小卫星中，质量最大的小卫星向心加速度最小
5、 (本题9分)下列关于动量的说法中，正确的是
A．质量大的物体动量一定大
B．速度大的物体动量一定大
C．两物体动能相等，动量不一定相等
D．两物体动能相等，动量一定相等
6、在水平地面上方某处，把质量相同的P、O两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，O向下，不计空气阻力，两球从抛出到落地的过程中
A．P球重力做功较多
B．两球重力的平均功率相等
C．落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大
D．落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等
7、 (本题9分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．0～6s内物体的位移大小为30m
B．2～6s内拉力做功为40J
C．滑动摩擦力的大小为5N
D．2s～6s内滑动摩擦力做功为40J
8、 (本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）

A．第一个过程中，力F在逐渐变大
B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大
C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mg
D．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小
9、 (本题9分)如图所示，竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4 kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半径R=0.4 m的光滑1/4圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5 m，C点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧．现有一质量m=0.1 kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6 m处由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧轨道(g=10 m/s²)．下列说法正确的是

A．最终m一定静止在M的BC某一位置上
B．小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动
C．M在水平面上运动的最大速率2.0 m/s
D．小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4 m/s
10、如图，A、B质量分别为m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小车C上，小车质量为m3＝1kg，A、B与小车的动摩擦因数均为0.5，事先三者均静止在光滑的水平面上。某时刻A、B间炸药爆炸（时间极短）使A、B获得图示左右方向的瞬时速度和11J的总机械能。假设A、B最终都没有离开小车上表面，水平面足够长，g＝10m/s1．现从炸药爆炸结束开始计时，则（　　）

A．t＝0时，A、B的速度大小分别是4m/s、1m/s
B．t＝0.4s时，B与平板小车C先相对静止
C．t＝0.8s时，A与平板小车C相对静止
D．t＝0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量Q＝10J
11、如图所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下说法不正确的是(　　)

A．摩擦力大小不相等 B．F所做的功不相等
C．摩擦产生的热量相等 D．箱子增加的动能相等
12、 (本题9分)物体做曲线运动时，下列说法中正确的是
A．速度一定变化
B．加速度一定变化
C．合力一定不为零
D．合力方向与速度方向一定不在同一直线上
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)如图所示为某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置，图中小车是在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条、……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
下面是本实验的数据记录表．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________（填“交流”或“直流”）电源．
（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是（_____）
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．不安装纸带放开小车，给小车一个初速度，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，给小车一个初速度，能够匀速下滑即可
（3）请运用表中测定的数据在如图所示的坐标系中做出相应的W—v2图像；

（4）根据描绘的图像得出的结论是___________________________________________．
14、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．
（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：A．铁架台、B．打点计时器及复写纸片、C．纸带、D．秒表、E.低压交流电源、F.导线、G.重锤、H.天平，其中不必要的是___________．
（2）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的___________．

（3）在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（交流电频率50Hz），如图所示，长度单位cm，那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是__________J，此过程中物体动能的增加量___________g取，结果数据均保留至小数点后两位；通过计算，数值上_______（填“”“”或“”）．

15、 (本题9分)某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00 cm，点A、C间的距离为s1=8.36 cm，点C、E间的距离为s2=9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m=1 kg。

(1)下列做法正确的有________．
A．图中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________J，打下C点时重物的速度大小是________m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的________．

(4)重物减少的重力势能总是略大于增加的动能，产生这一现象的原因是________．(写出一条即可)
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)2014年11月1日，被誉为“嫦娥五号”的“探路尖兵”载人返回器在内蒙古预定区域顺利着陆．标志着我国己全面突破和掌握航天器载人返回关键技术．为“嫦娥五号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础．己知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动．经过时间t（t小于航天器的绕行周期）．航天器与月球中心连线扫过的角度为θ．万有引力常量为G．
（1）试计算航天器的环绕周期T；
（2）若航天器的运行轨道半径为r．求月球的质量M．
17、（10分）如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块恰好能通过圆形轨道最高点，求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h．

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、D
【解析】
根据s—t图像的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为v1＝－2 m/s，滑块Ⅱ的速度为v2＝0.8 m/s，则碰前速度大小之比为5：2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由动能的表达式可知，，故C错误，D正确．
故选D
2、A
【解析】
经加速电场后的速度为v，则 所以电子进入偏转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转的位移为
，所以示波管的灵敏度所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d和减小U1，故A正确。
3、C
【解析】
通过图像分析物体的运动状态，从而分析物体是超重还是失重问题。
【详解】
B．在内，电梯在加速上升，该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力处于超重状态，B错误；
C．在内，电梯处于匀速状态，此时该同学受力平衡，对电梯底板的压力等于他所受的重力，C正确；
AD．在内，电梯在减速上升，该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力处于失重状态， AD错误。
故选C。
4、A
【解析】
A.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，则有在离地最近的小卫星线速度最大，故选项A正确；
BC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，则有在离地最远的小卫星角速度最小，故选项B错误；
C. 卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，所以这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最小，故C错误；
D.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，卫星向心加速度与卫星的质量无关，故选项D错误。
5、C
【解析】
试题分析：动量等于运动物体质量和速度的乘积，动量大小与物体质量、速度两个因素有关，A、B错；由动量大小和动能的表达式可得出两物体动能相同，但质量关系不明确，并且动量是矢量，动能是标量，故D错，C正确。
考点：考查了对动量的理解
6、D
【解析】
根据W=mgh判断重力功；根据P=W/t判断重力做功的平均功率；根据P=Fv判断落地前瞬时重力的瞬时功率。
【详解】
根据W=mgh可知两球重力做功相同，选项A错误；上抛的物体运动时间长，根据P=W/t可知两球重力的平均功率不相等，选项B错误；根据机械能守恒定律可知可知，两球落地的速度相同，根据P=mgv可知落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等，选项C错误，D正确；故选D.
7、AB
【解析】
A.在0～6s内物体的位移大小为：x（4+6）×6m＝30m;故A项符合题意.
B.P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功为：W＝10×4J＝40J．故B项符合题意.
C.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力为f＝F，得到
f＝FNN，
故C项不合题意.
D.2s～6s内滑动摩擦力做功为
W＝-fx′（4×6）J＝-40J，
故D项不合题意.
8、ABC
【解析】
试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；
考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．
【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中
9、ACD
【解析】
A．将小物体和轨道ABCD整体研究，根据能量守恒可知，开始时小物体的机械能全部转化由克服摩擦力做功而产生的内能，故最终m一定静止在M的BC某一位置上，故选项A正确；
BD．由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得：

由能量守恒得：

解得

；
故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小

返回A点时由于，即小物体第一次沿轨道返回到A点时将做竖直上抛运动，故选项B错误，D正确；
C．由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒，以初速度的方向为正方向；由动量守恒定律可得：

由机械能守恒得：

解得：

故选项C正确．
故选ACD.
点睛：本题考查动量守恒定律及能量关系的应用，要注意明确系统在水平方向动量是守恒的，整体过程中要注意能量的转化与守恒．
10、AC
【解析】
A. 炸药爆炸瞬间A、B系统动量守恒，以向左为正方向，有：

A、B的机械能总量为11J，故：

联立解得：
v1=4m/s，v1=1m/s
故A项与题意相符；
BC. 爆炸后AB在C上滑动，B先与C相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，该过程中ABC组成的系统动量守恒，设该过程的时间为t3，对A应用动量定理
-μm1gt3=m1v3-m1v1
对B应用动量定理
-μm1gt3=m1v4-m1v1
对C应用动量定理
(μm1g-μm1g)t3=m3v4
代人数据得
v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s
之后，A在C是滑动直到相对静止，根据系统的动量守恒
0=(m1+m1+m3)v
解得：
v=0
设A滑动的总时间为t，则
-μm1gt=0-m1v1
解得：
t=0.8s
故B项与题意不相符，C项与题意相符；
D. t=0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量
Q=E=11J
故D项与题意不相符。
11、AD
【解析】
A.由f=μN=μmg，可知，这两种情况下箱子所受的摩擦力大小一样大，故A错误。
B.由于小车不固定时，箱子对地的位移较大，所以由W=Fl，可知，小车不固定时F做功较大，故B正确。
C.摩擦产生的热量表达式为 Q=μmgL，L是车长，所以Q相等，故C正确。
D.根据动能定理得：（F-f）l=Ek，由于小车不固定时，箱子对地的位移大，所以小车不固定时，箱子所得到的动能较大，故D错误。
此题选择不正确的选项，故选AD.
12、ACD
【解析】
既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；平抛运动是曲线运动，加速度恒定，故B错误；曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零．故C正确；物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．故D正确．故选B．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）交流 （1）D （3） （4）在误差允许范围内，W∝v1
【解析】
（1）实验需要用打点计时器测速度，而打点计时器需要使用交流电源．
（1）实验前需要平衡摩擦力，把木板的一端适当垫高，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABC错误，D正确，故选D．
（3）在坐标中认真描点，然后再连线，即得到图线．

（4）根据描出的图线，我们得到一条倾斜的直线，所以可以说明，在误差允许的范围内W∝v1．
【点睛】（1）打点计时器使用交流电源，实验需要用刻度尺测量纸带上两点间的距离．
（1）实验前应平衡摩擦力，把木板的一端适当垫高使拖着纸带的小车在木板上做匀速直线运动．
（3）描点连线，根据图线得出结论．
14、DH； C； 0.50m； 0.48m >
【解析】
（1）本题是用打点计时器研究自由落体的机械能守恒，所以秒表不需要，实验最后验证的是是否成立，等式两边都有m，所以天平可以不用，因此不必要的器材为DH；
（2）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是过原点的倾斜直线，C正确；
（3）从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是，B点的速度为，此过程中物体动能的增加量，重物下落过程中由于空气阻力的作用，重力势能没有全部转化为动能，所以>
15、AB； 1.25J； 2.28； C； 重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力
【解析】
第一空.A.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，A正确；
B.为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，B正确；
C.实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；
D.为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，D错误。
第二空.重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J
第三空.打下C点时的速度：；
第四空.由机械能守恒定律得：，整理得：，与成正比，故C正确，ABD错误；
第五空.由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。

三．计算题(22分)
16、（1） （2）
【解析】
（1）航天器转动的角速度ω＝
航天器的周期 T＝
（2）设航天器的轨道半径为r．航天器的质量为m，由万有引力提供向心力．
有
解得
17、
【解析】
解：设物块恰好能通过圆形轨道最高点的速度为，由机械能守恒定律得
，①
物块在最高点受到自身的重力和轨道的压力N，在圆形轨道上运动物体重力与压力的合力提供向心力，有
，②
物块恰好能通过圆形轨道最高点条件是，③
由②③两式得，④
由①④两式得，物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度为