湖北省沙市中学、郧阳中学、恩施高中、随州二中2025届物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析.doc

湖北省沙市中学、郧阳中学、恩施高中、随州二中2025届物理高一第二学期期末学业质量监测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、 (本题9分)如图所示，木块A放在水平长木板B的左端，A、B间动摩擦因数为μ.现用恒力F将A拉至B的右端．第一次将B固定在水平地面上，木块A到达B右端时的动能为Ek1；第二次将B放在光滑的水平地面，木块A到达B右端时的动能为Ek2，以下判断正确的是

A．Ek1<Ek2 B．Ek1=Ek2 C．Ek1>Ek2 D．无法确定
2、质量为15kg的物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。以下说法正确的是
A．物块受到的摩擦力大小为25N
B．物块受到的摩擦力大小为50N
C．轻绳的张力为150N
D．轻绳的张力为75N
3、 (本题9分)关于功率，下列说法正确的是(　　)
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越长，力的功率一定越小
C．力对物体做功越快，力的功率一定越大
D．力对物体做功越多，力的功率就越大
4、 (本题9分)土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为，已知引力常量，则土星的质量约为

A． B．
C． D．
5、 (本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是

A．刚接触弹簧时，小球的速度最大
B．小球的动能一直增大
C．只有重力和弹簧弹力对小球做功，小球动能和势能之和是守恒的
D．小球、弹簧和地球作为—个系统，重力势能、弹性势能和动能之和保持不变
6、 (本题9分)如图所示，圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道，其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别位于a、b轨道运行，假设运行方向与地球自转方向相反。已知A、B的运行周期分别为T1、T2，地球自转周期为T0，P为轨道b的近地点。则有(　　)

A．卫星A是地球同步卫星
B．卫星B在P点时动能最大
C．T0＝T1
D．T1＜T2
7、 (本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是

A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C．空气阻力f做功为－mgL
D．空气阻力f做功为
8、 (本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s1．由图中数据可得（　　）

A．从地面至h＝4m，物体重力做功80J
B．从地面至h＝4m，物体克服空气阻力做功10J
C．物体的质量为1kg
D．h＝0时，物体的速率为10m/s
9、 (本题9分)假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，已知万有引力常量为，则下列说法正确的是（　　）

A．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅰ运动到P点的速度
B．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ运动的周期，就可以推知火星的密度
C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期
10、 (本题9分)已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确 的选项是( )
A．月球公转运动的加速度为
B．地球的密度为
C．地球的密度为
D．太阳的质量为
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”实验如图所示．

(1)实验中，为了把重物所受的重力作为小车所受的牵引力，需要满足的条件是：
①在未挂重物时，通过垫木使木板适当倾斜，目的是____________?
②已知小车质量为M，重物质量为m，则M__________m(填“>”?“>>”“=”“<”或“<<”
（2）选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为相邻的三个计数点．用刻度尺测得OA=x1,OB=x2,OC=x3，已知相邻两计数点间时间间隔为T，重力加速度为g．则打下B点时小车的速度大小为v=__________，与之对应小车所受的牵引力做功W=__________________ ．
12、（10分） (本题9分)(1)图中螺旋测微器的读数为_________mm.

(2)为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图2甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω为保护电阻.实验步骤如下:
断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标，以为横坐标,画出关系图线(该图线为一直线),如图乙所示.由图线可求得电池组的电动势E=______V,内阻r=_________Ω.(结果均保留两位有效数字)

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）如图所示，一长度LAB＝4 m、倾角θ＝30°的光滑斜面AB和一固定粗糙水平台BC平滑连接，水平台长度LBC＝2 m，离地面高度H＝1.6 m，下方有一半球体与水平台相切，半球体半径r＝1 m，OD与水平面夹角为α＝53°，整个轨道处于竖直平面内。一物块b（可视为质点）静止于C处，在斜面顶端A处由静止释放另一物块 a（可视为质点），物块a下滑到C处与物块b发生弹性碰撞，物块a与物块b碰撞后，物块b恰好落在D点。已知物块a与BC间的动摩擦因数μ＝0.1，忽略空气阻力，g取10 m/s2 （sin 53°＝，cos 53°＝）。求
（1）物块a与物块b碰撞前的速度大小；
（2）碰撞后物体b速度大小；
（3）求物块a最终停在何处。

14、（14分） (本题9分)质量为m=0.5kg的电动玩具汽车原来静止在水平面上，接通电动机电源, 使电动机以额定功率P=12W工作，汽车与水平面间的摩檫阻力大小始终为2N，经历一段时间后玩具汽车达到最大速度，开始匀速运动。求：
（1）恒定功率加速条件下玩具汽车的最大速度v；
（2）若在t=4s前汽车己经达到了最大速度，那么这4s内汽车的位移x的大小。
15、（13分） (本题9分)为了研究过山车的原理，某同学设计了如下模型：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=2 kg小物块，当从A点以初速度v0=6 m/s沿倾斜轨道滑下，到达C点时速度vC=4 m/s。取g=10 m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。

（1）小物块到达C点时，求圆轨道对小物块支持力的大小；
（2）求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功；
（3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA。
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】
无论是B固定还是不固定，当A在B上滑动时， B对A的滑动摩擦力是相等的，根据F-f=ma可知，A的加速度是相等的，而当B不固定时，物块A从B左端滑到右端所用的时间较长，则由v=at可知，A得到的速度较大，即A的动能较大，即Ek1<Ek2；
故选A.
2、C
【解析】
AB.物块受到的摩擦力大小为，选项AB错误；
CD. 轻绳的张力为，选项C正确，D错误。
3、C
【解析】A、功率是反映做功快慢的物理量，故A错误；
B、做功的时间越长，功率不一定小，故B错误；
C、功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率越大，故C正确；
D、根据知，力做功越多，功率不一定大，故D错误。
点睛：解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率大，做功快；做功多，功率不一定大。
4、B
【解析】卫星绕土星运动，土星的引力提供卫星做圆周运动的向心力设土星质量为M：，解得
带入计算可得：，故B正确，A、C、D错误；
故选B。
5、D
【解析】
从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始重力大于弹力，向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，则加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，运动的过程中加速度增大，到达最低点速度为零，所以小球的动能先增大后减小，故AB错误；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
6、BC
【解析】
A．圆a是地球同步轨道，卫星A的运行方向与地球自转方向相反所以不是地球同步卫星，所以A项错误；
B．卫星B在椭圆轨道上，在近地点P速度最大动能最大，所以B项正确；
C．根据万有引力提供向心力可得，得出周期 可知距离地面高度相等，周期相同，所以C项正确；
D．椭圆轨道与圆轨道对比周期，根据开普勒第三定律常数，卫星A的半长轴大于卫星B的半长轴，所以，D项错误。
7、ABD
【解析】
A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为 WG=mgL，故A正确；
B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；
CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即
，故C错误，D正确。
8、BC
【解析】
A. 从地面至h=4m，物体重力势能增加了80J，则物体重力做功-80J，故A项与题意不相符；
B. 从地面至h=4m，物体的机械能减少10J，根据功能关系知，物体克服空气阻力做功10J．故B项与题意相符；
C. 由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C项与题意相符；
D. h=0时，Ep=0，E总=100J，则物体的动能为
Ek=E总-Ep=100J
由

得：

故D项与题意不相符。
9、BD
【解析】
A. 从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故A错误；
B. 飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由
，
可解得

故B正确；
C. 根据 可知，飞船在I、Ⅱ轨道上的P点加速度相等，故C错误；
D. 因为轨道Ⅱ半长轴大于轨道Ⅰ的半径，所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期，故D正确。
10、ACD
【解析】
A．月球向心加速度为：
，
故A正确；
BC．对地球的近地卫星：

以及
M1＝πR3ρ，
联立解得：
，
故C正确，B错误；
D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：
，
解得：
，
故D正确；
故选ACD。

二、实验题
11、平衡摩擦力； >>； ； ；
【解析】
（1）实验中，为了把重物所受的重力作为小车所受的牵引力，需要满足的条件是：
①[1]．在未挂重物时，通过垫木使木板适当倾斜，目的是平衡小车运动中所受阻力．
②[2]．已知小车质量为M，重物质量为m，对系统，由牛顿第二定律得
mg=（M+m）a
对小车，由牛顿第二定律得
F=Ma
解得
F=mg
则为了使得
F=mg
则需满足
M>>m；
（2）[3]．打下B点时小车的速度大小为
v=
[4]．与之对应小车所受的牵引力做功
W=mgx2.
12、2.720 2.9 1.2
【解析】
（1）螺旋测微器的读数为：2.5mm+22.0×0.01mm=2.720mm；
（2）设电源的电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律知：
当R无穷大时，E=U==2.9V；当R=2Ω时，U=V，，由E=U+I（r+R0）知r=1.2Ω
本题考查了螺旋测微器的读数方法以及从图象中获取有用的物理信息的能力，结合闭合电路欧姆定律求出内阻；此题还可以根据电路图建立函数关系，利用斜率和截距求解电动势和内阻．

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）6m/s；（2）4m/s；（3）物块a最终停在B处。
【解析】
（1）设物块a与物块b碰撞前的速度大小为va。物块a从A到C的过程，根据动能定理得：

解得：
va=6m/s
（2）设物块a与b发生碰撞后的速度为va′，b飞出的速度为vb．碰撞后物体b做平抛运动，由几何关系，可知物块b在CD间的水平位移
x=r+rcosα
竖直位移
h=H-rsinα
又根据平抛运动的规律有
x=vbt

联立解得
vb=4m/s
（3）a、b发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和动能守恒分别得
mava=mava′+mbvb。

解得
va′=-2m/s
设物块a在BC上运动的总路程为S。
对物块a，根据动能定理得

解得
S=2m
因为LBC=2m，所以最终物块a停止在B点。
14、（1） （2）
【解析】
（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据求出汽车的最大速度．（2）抓住功率不变，结合动能定理求出汽车在4s内通过的位移x的大小．
【详解】
(1)当玩具电动汽车达到最大速度时，牵引力大小等于阻力f的大小
则有：
解得：
(2)在4S内玩具电动汽车的电功率不变，阻力大小不变
对其应用动能定理可得：
解得：x=19.5m
本题考查了机车的启动，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，知道加速度为零时，速度最大．对于变加速直线运动，不能通过动力学知识求解位移，只能通过动能定理进行求解．
15、 (1) N=180 N (2) Wf=−50 J (3) m/s
【解析】
（1）在C点时，设圆轨道对小物块支持力的大小为N，则：

解得
N=180 N
（2）设A→B过程中摩擦力对小物块所做的功为Wf，小物块A→B→C的过程，有

解得
Wf=−50 J。
（3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，设在最高点的速度最小为vm，则：

小物块从A到竖直圆弧轨道最高点的过程中，有
解得
m/s