山西省太原市小店区山西大学附属中学校2025届物理高一下期末教学质量检测试题含解析.doc

山西省太原市小店区山西大学附属中学校2025届物理高一下期末教学质量检测试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力），下列说法正确的是（　　）

A．绳刚伸直时，球的动能最大
B．该过程中，球的机械能守恒
C．该过程中，重力对球做的功等于球克服绳的拉力做的功
D．该过程中，轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大
2、 (本题9分)如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体。按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态，该气体的（　　）

A．压强增大，体积减小
B．压强减小，体积减小
C．压强增大，体积增大
D．压强减小，体积增大
3、 (本题9分)江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越。若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间为0.1s，则足球本次在空中的运动时间和足球给头部的作用力大小分别为（ ）（空气阻力不计，g=10m/s2）。
A．t=0.4s；FN=40N B．t =0.4s；FN=68N
C．t =0.8s；FN=36N D．t =0.8s；FN=40N
4、 (本题9分)将物体从A点以60J的初动能竖直上抛，当物体到达B点时，其动能损失了50J，而机械能损失了10J，设物体在运动过程中所受阻力大小不变，则当物体落回到A点时，它的动能为：（ ）
A．40J B．50J C．48J D．36J
5、 (本题9分)下列关于机械能守恒的说法正确的是（ ）
A．物体竖直向上运动时所受合力为零，其机械能守恒
B．物体做平抛运动时机械能守恒
C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动时机械能守恒
D．物体沿斜面匀速下滑时机械能守恒
6、 (本题9分)某人将质量为m的重物由静止举高h，获得的速度为v，以地面为零势能面，则下列说法中错误的是：（ ）
A．物体所受合外力对它做的功等于
B．人对物体做的功等于
C．重力和人对物体的功之和等于
D．物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh。
7、 (本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）
A．双星轨道半径之比
B．双星轨道半径之比
C．双星的线速度之比
D．双星的线速度之比
8、绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（ ）

A．绳系卫星在航天器的前上方
B．绳系卫星在航天器的后上方
C．绳系卫星的加速度比航天器的小
D．绳系卫星的加速度比航天器的大
9、 (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，火星的半径约为地球半径的。下列说法中正确的是
A．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4:9
D．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倍
10、 (本题9分)如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（　　）

A．分针与时针的角速度之比是12：1
B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1
C．分针与时针的周期之比是12：1
D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：1
11、(本题9分)根据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置，又称“人造太阳”，已完成了首次工程调试，下列关于“人造太阳”的说法正确的是(　)
A．“人造太阳”的核反应方程是
B．“人造太阳”的核反应方程是
C．“人造太阳”释放的能量大小计算公式是
D．“人造太阳”核能大小计算公式是
12、 (本题9分)如图所示，两根长度不相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点．设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）

A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为
B．小球m1和m2的角速度大小之比为
C．小球m1和m2的向心力大小之比为
D．小球m1和m2的线速度大小之比为
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） “探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，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。

(1)关于实验操作，下列说法正确的是__________
A．为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的左端适当抬高
B．平衡摩擦力时，小车不需要拖着纸带穿过打点计时器进行
C．在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小
D．实验时应先接通电源，后释放小车
(2)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3....，作出W-v图象，则下列符合实际的图象是_________（填字母序号）

14、（10分） (本题9分)某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器．用天平测出A、B两物块的质量mA＝300 g，mB＝100 g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器计时周期为T＝0.02 s，则：

(1)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减小量ΔEp＝________J，由此得出的结论是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字)
(2)用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度．若某同学作出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g＝________m/s2(结果保留3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）如图所示，风向水平向西，战机在离地面500m的高空匀速向东巡航，速度为360km/h，飞行员突然发现飞机正前方的地面上有一辆敌方的汽车，他迅速测知敌车正以20m/s的速度和飞机同向匀速运动。假设飞行员投弹后，风对炸弹的作用力水平向西、大小恒为炸弹重量的0.2倍，试问，飞行员在飞机和敌车的水平距离是多少时弹，才能击中敌车？（g=10m/s2）

16、（12分） (本题9分)如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角θ=37°，水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知 ，。(g取10m/s2).

求小朋友:
(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小;
(2)滑到斜面底端时的速度大小;
(3)滑行的路程。
17、（12分）额定功率 P＝125kW 的汽车在平直公路上行驶，汽车的质量 m＝2.5×，在水平面上行驶时所受的阻力大小恒为
(1)求汽车所能达到的最大速度
(2)若汽车以大小 的加速度由静止开始匀加速行驶，求匀加速阶段可持 续的时间 t。
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】
A、绳伸直前，球在做加速运动。绳伸直以后，开始阶段，重力大于绳的拉力，合力向下，球的速度增大，故球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大，故A错误；
B、由于绳的拉力对球做功，所以球的机械能不守恒，故B错误；
C、该过程中，由于球的动能减小，根据动能定理知重力对球做的功与绳的拉力做的功之和为负值，所以重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功，故C错误；
D、由于只有重力和弹性绳的弹力做功，所以球、绳和地球组成的系统机械能守恒，则轻绳的弹性势能、小球的动能和重力势能之和保持不变，重力势能一直在减小，则轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大，故D正确；
2、A
【解析】
水平位置时的气体的压强：P1=P0；开口向上的竖直位置的压强：P2=P0+ρgh；可知随向上竖起的过程中，气体的压强增大，体积减小，故A正确，BCD错误；故选A。
3、C
【解析】
足球在空中做竖直上抛运动，自由下落时有

自由下落的时间

足球本次在空中的运动时间

竖直上抛的初速度

设竖直向上为正方向，对足球由动量定理

头部给足球的作用力大小

根据牛顿第三定律，足球给头部的作用力大小也是36N。
A. t=0.4s；FN=40N，与上分析不一致，故A错误；
B. t =0.4s；FN=68N，与上分析不一致，故B错误；
C. t =0.8s；FN=36N，与上分析一致，故C正确；
D. t =0.8s；FN=40N，与上分析不一致，故D错误。
4、D
【解析】
试题分析：物体上升过程中，重力mg和空气阻力f做负功．物体到达最高点时，动能所有转换为势能和机械能，有：，到达B点时，故，，因为到B点时机械能损失，所以到达最高点时，机械能损失为，所以，回到出发点时机械能损失24J，故物体落归到抛物点时的动能为EK=60-24J=36J，D正确
考点：考查了功能关系的应用
5、B
【解析】
A．物体竖直向上运动时所受合力为零，则物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增加，故机械能不守恒，A错误；
B．物体做平抛运动时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；
C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动过程中，动能不变，势能变化，故机械能不守恒，C错误；
D．物体沿斜面匀速下滑时，动能恒定，势能减小，机械能不守恒，D错误．
故选B．
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以机械能的概念：机械能是动能与势能之和，进行分析．
6、C
【解析】
根据动能定理，合外力做功对应着动能转化，物体动能变化为mv2-0，所以物体所受合外力对它做的功等于mv2，故A正确。合外力做功W合=WG+W人=mv2，则W人=mgh+mv2，故B正确。重力和人对物体的功之和等于物体所受合外力对它做的功，等于mv2，故C错误。重力做功对应着重力势能转化，物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh，故D正确。本题选错误的，故选C。
7、BD
【解析】
AB．双星的周期相同，对m1研究可得：

对m2研究可得：

则

即

故A项错误，B项正确．
CD．双星的周期相同

据

可得

故C项错误，D项正确．
故选BD.
8、AC
【解析】
航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误； 航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式 知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．
9、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、由得，，则有火星表面与地球表面的重力加速度之比，火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比，故C正确，D错误；
故选BC。
10、ABD
【解析】
AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为
T分：T时＝1：12
由

研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.
B.由
v＝ωr
得，分针与时针端点的线速度之比为
v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1
即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.
D、根据
a＝ω2r
得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.
11、AC
【解析】
A、人造太阳的核聚变是氘核和氚核进行的核聚变反应，故A正确；
B、质量较重的铀核通过核反应产生两个中等质量的钡核和氪核，属于重核的核裂变，故B错误；
C、核聚变过程中出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可求出核反应释放的能量，故C正确，D错误。
点睛：本题考查核聚变与核裂变的定义，核聚变的核反应方程，爱因斯坦质能方程，多读课本，掌握了基础知识才能顺利解决此类问题。
12、AC
【解析】
A. 对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：Tcosθ=mg，解得：，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：
T1：T2=cos30°：cos60°=：1，故A正确；
B. 小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mLsinθω2，得：ω=.两小球的角速度之比为：
ω1：ω2=，故B错误；
C. 小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为：F1：F2=tan60°：tan30°=3：1，故C正确；
D. 根据v=ωr，小球m1和m2的线速度大小之比为：v1：v2=，故D错误．
故选AC.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、ACD D
【解析】
(1)[1]A．平衡摩擦时，应该将木板的左端稍为抬高以平衡掉小车和纸带受到的阻力，故A正确；
B．小车要拖着纸带穿过打点计时器进行，即可以把纸带的摩擦平衡，也能用纸带上的点迹显示平衡摩擦力是否适当，故B错误；
C．如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得最大速度后，在摩擦力作用下做减速运动，出现“两端密、中间疏”的现象，故C正确；
D．打点计时器启动时打点不稳定，故实验时应先接通电源，后释放小车，则D正确。
故选ACD。
(2)[2]小车的合外力为橡皮筋做功，由动能定理

可知图像为过原点的抛物线，则D正确，ABC错误。
故选D。
14、1.15 1.18 在误差范允范围内A,B组成的系统机械能守恒 9.70
【解析】
（1）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点5的瞬时速度，则系统动能的增加量：，系统重力势能的减小量△Ep=（mA-mB）gh=0.1×9.8×（38.4+11.6）×10-1J=1.18J．在误差允许的范围内，A、B组成的系统机械能守恒．
（1）根据系统机械能守恒定律得：，解得：，图线的斜率：，代入数据得：g=9.70m/s1．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、700m
【解析】
根据题目得知炮弹水平方向做加速度为a＝0.2g的匀减速直线运行，竖直方向做自由落体运动。设炮弹的水平初速度为v0=100m/s，车的速度为v1=20m/s，
水平位移: ，
竖直位移:
解得t=10s，
所以炮弹的水平位移:x1=900m
车的水平位移:x2=v1t=20×10m=200m
所以应该在距离小车∆x=900-200=700m的时候投放炸弹。
16、 (1) 48N ； (2) 6m/s  (3) 11m.
【解析】
(1)小孩在斜面上滑行时所受的摩擦力大小为：

(2)小孩在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得：

代入数据解得： a1=3.6m/s2 
由匀变速直线运动的速度位移公式：

可知小孩滑至 B 点时的速度大小为：

(3)小孩在水平段滑行时，由摩擦力提供加速度有：

代入数据解得
设小孩在水平段滑行距离为L1则有：

代入数据解得.
故小孩整个过程中滑行的路程为：

答：(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小为 48N ；
(2)滑到斜面底端时的速度大小为 6m/s 
(3) 滑行的路程为 11m.
17、（1）（2）
【解析】
（1）当汽车的牵引力等于阻力时，速度最大，根据瞬时功率公式可得：

解得：
（2）设匀加速运动过程中的牵引力的大小为，根据牛顿第二定律可得：

当汽车的功率达到额定功率时，匀加速过程结束，设此时的速度为：

由运动学公式可得：
联立以上方程解得：