山东省济南外国语学校三箭分校2025年高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

山东省济南外国语学校三箭分校2025年高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、 (本题9分)某同学在一次投篮表演时将篮球直接投入篮圈，篮圈高度为H，篮球出手高度为h，初速度大小为v，初速度与水平方向夹角为θ，篮球出手点到篮圈的水平距离为L，重力加速度为g．不计空气阻力并把篮球看成质点，已知下面哪组数据可以求出篮球从出手到刚入篮圈的时间（　　）

A．L、θ、v
B．H、L、g
C．H、θ、v
D．H、h、g
2、 (本题9分)用水平力分别推动光滑水平面上的物块和粗糙水平面上的物块，如果推力相同，物块通过的位移也相同，则：
A．在光滑水平面上推力做的功较多 B．在粗糙水平面上推力做的功较多
C．两种情况下推力对物块做的功一样多 D．无法确定哪种情况做的功较多
3、已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R．则地球的自转周期为(　　)
A． B．
C． D．
4、 (本题9分)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小，g为重力加速度，在O点向左移动的过程中

A．F逐渐变大，FT逐渐变小，FT≤mg
B．F逐渐变小，FT逐渐变大，FT≥mg
C．F逐渐变小，FT逐渐变小，FT≤mg
D．F逐渐变大，FT逐渐变大，FT≥mg
5、 (本题9分)单摆振动的回复力是
A．摆球所受的重力
B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C．悬线对摆球的拉力
D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
6、 (本题9分)如图所示，运动员把质量为的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为，在最高点时的速度为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是( )

A．运动员踢球时对足球做功
B．足球上升过程重力做功
C．运动员踢球时对足球做功
D．足球上升过程克服重力做功
7、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处

A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小
8、 (本题9分)质量为1 kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( 　)

A．x＝1 m时速度大小为1 m/s
B．x＝3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2
C．在前4 m位移过程中拉力对物块做的功为13 J
D．在前4 m位移过程中克服摩擦力做功为8J
9、 (本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球 (　 )

A．初动能之比为1∶3
B．重力对两个小球做功不同
C．重力做功的平均功率相同
D．落地瞬间重力的瞬时功率相同
10、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（ ）

A．小球经过P点时比经过Q点时角速度小
B．小球经过P点时比经过Q点时线速度小
C．如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点
D．小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力
11、 (本题9分)如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是

A．> B．<
C．< D．>>
12、如图所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在弹簧的正上方高为H处有一个小球自由落下，将弹簧压缩至最短。设小球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得最大动能是EK，在具有最大动能时刻的重力势能是EP，则（ ）

A．若增大H，EK随之增大 B．若增大H，EK不变
C．若增大H，EP随之增大 D．若增大H，EP不变
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)某同学利用图示装置做“探究功与速度变化关系”的实验。

（1）该同学将气垫导轨接通气源，通过调平螺丝调整气垫导轨水平，他将滑块轻置于气垫导轨之上，进而判断导轨是否水平。关于气垫导轨是否水平的判断，下列做法可行的是_________________（填选项前的字母）。
A．若滑块滑动，说明气垫导轨水平
B．轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平
C．轻推滑块，若滑块做减速直线运动，说明气垫导轨水平
（2）该同学测得遮光条的宽度为d实验时，用橡皮条将滑块向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块被释放弹离橡皮条后通 过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为v=____________（用题中涉及的物理量符号表示）。
（3）该同学逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。若操作无误，则作出的橡皮条对滑块做的功与滑块做匀速直线运动速度的二次方的关系图象（W—v2图象）应为____________（选填“过坐标原点的抛物线”或“过坐标原点的倾斜直线”）。
14、（10分）用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

(1)适当垫高木板是为了____________________________________________；
(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；
(3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是_________．
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)“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形．2013年6月，“神舟十号”与“天宫一号”成功对接，6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课．已知“天宫一号”飞行器运行周期T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动，万有引力常量为G．求：
(1)地球的密度；
(2)地球的第一宇宙速度v；
(3)“天宫一号”距离地球表面的高度．
16、（12分）假设在宇航员登月前用弹簧秤称量一只砝码，成功登陆月球表面后，还用这一弹簧秤称量同一砝码，发现弹簧秤在月球上的示数是在地球上示数的k(k<1)倍，已知月球半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度大小为g，求：
（1）月球的密度；
（2）月球的第一宇宙速度和月球卫星的最小周期。
17、（12分） (本题9分)质量M = 1 000 kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R =10 m．试求：
(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；
(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的角速度．(重力加速度g＝10 m/s2)
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、A
【解析】试题分析：已知水平距离L，初速度v和初速度与水平方向的夹角，根据平行四边形定则知，水平分速度，则运动的时间，故A正确，C错误；根据知，若知道H、h和v、初速度与水平方向的夹角，可以求出运动的时间，故BD错误．
考点：考查了平抛运动规律的应用
【名师点睛】解决本题的关键知道斜抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解
2、C
【解析】
本题中的两次的作用力均为恒力；对于恒力做功，根据功的公式W=FL直接计算即可.
【详解】
在两次的运动过程中，拉力的大小是恒定的，在力的作用下物体的位移的大小也是相同的，根据功的公式W=FL可知，两次拉力做功一样多，所以C正确；故选C.
第一次物体在光滑的水平地面上运动，第二次在粗糙的水平地面上运动，两次的接触面不一样，第一次没有摩擦力，第二次有摩擦力，这只是影响了物体的总的动能的大小，但两次拉力做功的情况，与有没有摩擦力是无关的，在解答本题时要注意这一点．
3、A
【解析】
试题分析：在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力．
在北极①，在赤道②，根据题意，有③，联立解得，A正确．
4、D
【解析】
以结点O为研究对象，受力分析如图所示：

由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：
绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0
由此两式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=
在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大．
A. F逐渐变大，FT逐渐变小，FT≤mg与分析不符，故A错误；
B. F逐渐变小，FT逐渐变大，FT≥mg与分析不符，故B错误；
C. F逐渐变小，FT逐渐变小，FT≤mg与分析不符，故C错误；
D．F逐渐变大，FT逐渐变大，FT≥mg与分析相符，故D正确。
5、B
【解析】
单摆振动的受力为重力、绳子拉力，其中绳子拉力与重力沿着绳子的分量共同提供向心力，物体的重力沿着速度方向分量在摆角很小时几乎指向平衡位置，提供回复力．因此正确答案为B
6、C
【解析】
AC.足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为：

由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为：

足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：

故A错误，C正确；
BD.足球上升过程重力做功：

足球上升过程中克服重力做功：
克
故B、D错误．
7、AC
【解析】
试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC．
考点：圆周运动的实例分析
此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题．
8、BD
【解析】
A.由图象可知，x=1m时动能为：Ek1=1J，由得：，故A错误。
B.由动能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x图象的斜率等于合外力，因此物体在0-1m内和1-4m内都做匀加速直线运动。在1～4m内，，则加速度，则x=3 m时物块的加速度大小为1.5m/s1．故B正确；
C.对物体运动全过程，由动能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入数据解得：WF=17J，故C错误
D. 在前4 m位移过程中克服摩擦力做功为Wf=μmgx= 8J，选项D正确；
9、CD
【解析】
A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；
B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；
C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；
D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。
10、AD
【解析】
AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，
则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知
小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；
C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，
则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；
D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由
于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q
点时对轨道的压力，故D正确。
11、BD
【解析】
A. 物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1>v3，
卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2>v1.所以v2>v1>v3，故A错误；
B. 物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，
根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2>ω1.所以ω1=ω3<ω2，故B正确；
C. 物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，
则a1>a3，
卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2>a1，
所以a2>a1>a3，故C错误，D正确；
故选BD.
点睛：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．
12、AD
【解析】
CD．小球压缩弹簧的过程中，受重力和支持力，在平衡位置，速度最大，动能最大，根据平衡条件，有
kx=mg
解得：

即压缩量恒定，即动能最大时是固定的位置，则EP不变；故C错误，D正确；
AB．从越高的地方释放，减小的重力势能越大，而增加的弹性势能（）相同，故在具有最大动能时刻的动能越大，则A正确，B错误。
故选AD。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）B （2） （3）过坐标原点的倾斜直线
【解析】
(1)气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的(或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动)，故选项B正确；
(2)由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，所以滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为；
(3)根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以画出的图象应是过坐标原点的一条倾斜直线。
14、 (1)平衡摩擦力； (1)后面部分； (3)W与v1成正比
【解析】
第一空.实验时将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．适当垫高木板是为了平衡摩擦力；
第二空.橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．
第三空.W-v1图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．即：W=kv1．

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) (2) (3)
【解析】
（1）在地球表面重力与万有引力相等：，
地球密度：
解得：
（2）第一宇宙速度是近地卫星运行的速度，

（3）天宫一号的轨道半径，
据万有引力提供圆周运动向心力有：，
解得：
16、（1）；（2）；；
【解析】
（1）在地面上
在月球表面上
月球的质量
由于
解得月球密度
（2）当卫星环绕月球表面飞行时的速度为第一宇宙速度，周期最小，设月球的第一宇宙速度为，近月卫星的周期为，则

解得

17、（1）5m/s（2）1rad/s
【解析】
（1）汽车在在最高点时，竖直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力公式得：

由题意有 N=0.5Mg
联立代入数据得：
（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车在竖直方向只受重力，由重力提供向心力，由向心力公式得：
代入数据得：
则：