河北省宣化第一中学2025届物理高一下期末调研试题含解析.doc

河北省宣化第一中学2025届物理高一下期末调研试题
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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与竖直方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为（　　）
A．
B．
C．
D．
2、在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动过程中
A．速度和加速度都在不断变化
B．速度与竖直方向的夹角不变
C．位移与竖直方向的夹角不变
D．在相等的时间间隔内，速度的变化量相等
3、把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．重力、向心力
B．小球受到的合力为零
C．重力、容器壁的支持力
D．重力、容器壁的支持力和向心力
4、 (本题9分)物体在做平抛运动过程中，相等的时间内，下列哪个量是相等的
A．重力做功 B．速度增量 C．位移 D．平均速率
5、下列关于物理学史说法正确的是
A．牛顿最早测出万有引力常量G的数值
B．伽利略认为力是维持物体运动的原因
C．法拉第最早提出电荷周围存在着由它产生的电场
D．库仑最早测得元电荷的数值
6、 (本题9分)关于物体的平抛运动，下列说法错误的是（　　）
A．由于物体受力的大小和方向不变，因此平抛运动是匀变速运动
B．由于物体速度的方向不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动
C．同一位置以不同的初速度水平抛出物体，初速度大的物体飞行时间长
D．同一位置以不同的初速度水平抛出物体，初速度小的物体飞行时间长
7、 (本题9分)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )

A．b和a同时相对圆盘滑动
B．当a、b相对圆盘静止时，a、b所受的摩擦力之比为1：2
C．b开始相对圆盘滑动的临界角速度为ω=
D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg
8、 (本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则

A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒
B．小球在B点时动能最大
C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量
D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.
9、 (本题9分)下列有关力做功的说法正确的是
A．作用力做正功,则反作用力一定做负功 B．静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功
C．一对静摩擦力对系统做功一定为零 D．一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零
10、 (本题9分)如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有

A．TA>TB B．vA>vB
C．aA<aB D．ωA<ωB
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。

（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。
（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。
（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）
12、（10分） (本题9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如题图所示．

（1）在平衡摩擦力这一步骤中，操作时______（选填“需要”或“不需要”）悬挂沙桶．
（1）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的图象见题图，可知小车的加速度为________m/s1．
（3）在研究加速度与质量的关系时，保持拉力F不变，测出小车质量m和加速度a，改变小车质量m，重复实验，得到多组不同的m及相应a的实验数据．为了直观反应a与m的关系，应作出___________（选填“”或“”）图像．
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后球落到星球表面， 已知该星球的半径为R，引力常量为G ，求：
（1）该星球表面的重力加速度g
（2）物体落地时的速度
（3）该星球的质量
14、（14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，2017年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接．现已知“太空一号”飞行器在轨运行周期为To，运行速度为，地球半径为R，引力常量为假设“天宫一号”环绕地球做匀速圖周运动，求：

“天宫号”的轨道高度h．
地球的质量M．
15、（13分） (本题9分)质量为M的小车固定在地面上，质量为m的小物体（可视为质点）以v0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为，已知物块与小车之间的动摩擦因数为.求：

（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q以及小车的长度L.
（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度v0从小车一端滑上小车.
a. 欲使小物体能滑离小车，小车的质量M和小物体质量m应满足什么关系?
b. 当M=4m时，小物块和小车的最终速度分别是多少?
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、A
【解析】
设物体的初速度为v0，开始的高度为h，则物体抛出时的动能为：
物体刚抛出时的重力势能为：Ep＝mgh
设物体落地时，在竖直方向的分速度为vy，由几何关系有：
由平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，有：
则可得重力势能为：
则可得物体抛出时，动能与重力势能的比值为：
A正确，BCD错误。
2、D
【解析】
A、平抛运动的物体其加速度恒定不变，速度方向时刻变化，故选项A错误；
B、由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度的方向由水平逐渐变为接近竖直，故与竖直方向夹角越来越小，故选项B错误；
C、设位移与竖直方向的夹角，则有，随时间增大，减小，故位移与竖直方向的夹角减小，故选项C错误；
D、平抛运动的加速度不变，做匀变速直线运动，由知，在相等时间内速度变化量大小相等，方向相同，均为竖直向下，故选项D正确；
3、C
【解析】
AD.向心力是某个力或几个力的合力提供的，在受力时不能说物体受到了向心力，故AD错误；
B. 小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球受到的合力提供了向心力不为零，故B错误；
C. 小球受到重力、以及光滑容器壁的支持力，且在重力和支持力合力的作用下做匀速圆周运动，故C正确。
4、B
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内，在水平方向上位移相等，竖直方向上的位移不等，则相等时间内位移不等；根据W=mgh可知，重力做功不相等。故AC错误。平抛运动的加速度不变，根据速度变化量公式△v=g△t，可知在相等时间内速度的增量相同。故B正确。平抛运动的物体在相等时间内的路程不等，则平均速率不等。故D错误。故选B。
点睛：解决本题的关键知道平抛运动是匀变速曲线运动，知道平抛运动在相等时间内，速度的增量相等．
5、C
【解析】
A. 卡文迪许最早通过实验测出了万有引力常量G的数值，故A项错误；
B. 伽利略通过理想斜面实验得出了物体不受力时保持运动状态不变的结论，故B项错误；
C. 库仑研究了电荷之间的作用力，法拉第最早提出电荷周围存在着由它产生的电场，故C项正确；
D. 密立根最早测得元电荷的数值，故D项错误。
6、BCD
【解析】平抛运动的物体只受重力，加速度为g，做匀变速曲线运动，故A正确B错误；平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有，得，可知飞行时间只取决于初始位置的高度，与初速度的大学小无关，CD错误．
7、BC
【解析】
A、两个木块的最大静摩擦力相等.木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力 ,m、 相等,所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,所以b一定比a先开始滑动,
故A错;B对；
C、当b刚要滑动时,有 ,计算得出ω=，故C对；
D、当ω=时，a所受摩擦力的大小为，故D错；
综上所述本题答案是：BC
木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定.当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定
8、CD
【解析】
小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。
9、BCD
【解析】
作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．
【点睛】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．
10、ACD
【解析】
万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；； ，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.

二、实验题
11、甲， 采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒 AB -mghB 9.75
【解析】
（1）[1] 该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。
[1] 采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒
（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.
（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB
[5]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
则动能的变化量：
（4）[6]由机械能守恒mgh=mv1得v1＝1gh，由此可知：图象的斜率k＝1g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h＝10cm时，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s1。
12、不需要 3
【解析】
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；根据速度时间图象的斜率表示加速度求解；研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答．
【详解】
（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故填不需要．
（1）速度时间图象的斜率表示加速度，则
（3）为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作的图象．
对于实验问题首先要 明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1） （2），方向 （3）
【解析】
（1）由平抛运动的知识知，在竖直方向小球做自由落体运动，
所以g＝
（2）水平方向速度不变vx＝v0
竖直方向做匀加速运动
vy＝gt＝
所以落地速度
v＝＝
（3）在星球表面，物体的重力和所受的万有引力相等．故有：
mg＝
所以
M＝＝
14、 (1) (2)
【解析】
(1)设“天宫一号”的轨道半径为r，则有：
“天宫一号”的轨道高度为：
即为：
(2)对“天宫一号”有：
所以有：
万有引力应用问题主要从以下两点入手：一是星表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力．
15、（1）， （2）a. M>3m；b. ，
【解析】
(1) 小车固定在地面时，物体与小车间的滑动摩擦力为
，
物块滑离的过程由动能定理
①
解得：
物块相对小车滑行的位移为L，摩擦力做负功使得系统生热，
可得：
（2）a.把小车放在光滑水平地面上时，小物体与小车间的滑动摩擦力仍为f．
设小物体相对小车滑行距离为时，跟小车相对静止（未能滑离小车）共同速度为v，
由动量守恒定律：
mv0=(M+m)v ②
设这过程小车向前滑行距离为s.
对小车运用动能定理有:
③
对小物体运用动能定理有:
④
联立②③④可得
⑤
物块相对滑离需满足且
联立可得：，
即小物体能滑离小车的质量条件为
b.当M=4m时满足，则物块最终从小车右端滑离，设物块和车的速度分别为、.
由动量守恒：

由能量守恒定律：

联立各式解得：，