2025年河北安平中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析.doc

2025年河北安平中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题
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)质量为m的质点从足够高的位置由静止下落，不计空气阻力，其第2秒内和第5秒内重力做功之比为（ ）
A．1：9 B．2：5 C．4：5 D．1：3
2、 (本题9分)平行板电容器的电容C＝．若要使平行板电容器的电容减小，下列操作可行的是
A．减小极板的正对面积 B．减小极板的距离
C．增大电介质的相对介电常数 D．增大电容器的带电量
3、 (本题9分)“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．人和车的速度为
B．人和车的速度为
C．桶壁对车的弹力为mgcosθ
D．桶壁对车的弹力为
4、 (本题9分)如图，一物体在水平面上受到向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（　）

A．32J，4W B．32J，8W
C．16J，8W D．16J，4W
5、下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是
A．小石块被水平抛出后在空中运动的过程
B．木箱沿斜面匀速向下滑行的过程
C．人乘电梯加速上升的过程
D．子弹射穿木块的过程
6、 (本题9分)如图所示，某人以力F将物体沿斜面向下拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是(　　)

A．物体做匀速运动
B．合力对物体做功等于零
C．物体的机械能保持不变
D．物体机械能减小
7、 (本题9分)如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，则

A．若A、B、C均未滑动，则B的向心加速度最大
B．若A、B、C均未滑动，则B的摩擦力最小
C．圆台转速增大时，C比B先滑动
D．圆台转速增大时，B比A先滑动
8、 (本题9分)下列四个电场中，a、b两点电场强度不同但电势相同的是( )
.
A．以正电荷为圆心的圆周上的两点
B．负点电荷电场中同一电场线上的两点
C．与匀强电场电磁线垂直的直线上的两点
D．等量异种点电荷中垂线上的两点
9、 (本题9分)如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得（ ）

A．水星和金星绕太阳运动的周期之比
B．水星和金星的密度之比
C．水星和金星到太阳中心的距离之比
D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
10、如图所示是一种健身器材的简化图，一根不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮连接两个重量均为G的重物，两侧重物等高，忽略绳与滑轮间的摩擦。现施加竖直向下的力F拉绳的中点P，使两重物以速率v匀速上升，当两段绳夹角为120°时，下列判断正确的是（ ）

A．P点的速率等于 B．P点的速率等于v
C．P点施加竖直向下的力F等于2G D．P点施加竖直向下的力F等于G
11、 (本题9分)如图所示，为码头拖船作业的示意图，质量为的汽车在平直路面上运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平。当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为时，轮船的加速度大小为，绳的拉力对船做功的功率为，汽车受到的阻力大小为，轮船的速度大小为，则下列说法正确的是（ ）

A．此时汽车的加速度为
B．此时绳的拉力
C．此时汽车的速度为
D．此时汽车牵引力的功率
12、 (本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．伽利略发现了行星运动的规律
B．卡文迪许通过实验测出了引力常量
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)如图所示为研究平抛运动的实验装置：

(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________
A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律
B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律
C．不能说明上述AB规律中的任何一条
D．能同时说明上述AB两条规律
(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：

A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2
B．在地面上依次铺白纸和复写纸。
C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。
D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。
E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。
请按要求完成：
①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________
②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）
14、如图是“探究平抛运动规律”的实验装置图，可通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。

（1）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台之外，还需要的器材是________
A.直尺 B.秒表 C.天平 D.弹簧秤
（2）下列说法不正确的是________
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.每次释放小球的初始位置可以任意选择
C.小球应选用密度大、体积小的钢球
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
15、某实验小组利用如图1所示的装置，探究物体的加速度与合外力、质量关系，将光电门A、B固定在一端带定滑轮的长木板上的适当位置，小车上固定有挡光片，挡光片宽度d较小，可将挡光片经过光电门过程中的平均速度近似看成小车经过A、B两点的瞬时速度。

实验进行了如下的操作：
(1)将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，以平衡小车下滑时所受的摩擦力。具体操作为：小车_____（填“挂着”或“不挂”）钩码，反复调整垫块位置（或高度），将小车从长木板上轻推一下，观察小车的运动情况，使小车经过光电门A、光电门B时的挡光时间_________（填“相等”或“不相等”）。
(2)将小车和钩码用细绳拴接，跨过定滑轮后将小车从长木板的一定高度处由静止释放。已知钩码的质量为m，小车与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s，小车经过光电门A、光电门B时的时间分为t1和t2。下列：
①小车经过光电门A、光电门B的瞬时速度的表达式分别为vA=_________，vB=_________，加速度的表达式a=_________。（用题中已知物理量表示）
②该小组的同学在探究加速度与外力的关系时，保持小车与挡光片的总质量M不变，通过改变钩码的质量m，得到了多组实验数据，画出小车的a-F图像（实验中满足m<<M，F≈mg），如图2所示。如果实验误差很小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则a-F图像应为____（填“甲”“乙”或“丙”）图线。

三．计算题(22分)
16、（12分）在抢险救灾中，时间意味着生命．为了缩短下楼的时间，消防员往往抱着室内的速降杆直接滑下，如图所示．在一次接到火灾报警后，一名质量为的消防员从脚离地的速降杆上由静止开始做自由落体运动，下降后立即抱紧杆，然后以的加速度匀减速下降，安全着地（取）求

（1）消防员减速下滑时受到的阻力大小；
（2）消防员着地的速度；
（3）消防员下滑至地面过程中的机械能变化量．
17、（10分） (本题9分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =1㎏，动力系统提供的恒定升力F ="18" N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s1．
（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=" 8" s 时到达高度H =" 64" m．求飞行器所阻力f的大小；
（1）第二次试飞，飞行器飞行t1=" 6" s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度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】
物体做自由落体运动，由初速度为零的匀加速运动的规律可知，在第1s内，第2s内，在第3s内位移之比为1：3：5：7：9，第2s内和第5s内位移之比为3：9，由W=mgs可知做功之比为1：3，故D正确．
2、A
【解析】
A．根据电容的决定式可知，减小极板的正对面积时，电容会减小，故A正确；
B．根据电容的决定式可知，减小极板的距离，电容会增大，故B错误；
C．根据电容的决定式可知，在增大电介质的相对介电常数时，电容会增大，故C错误；
D．电容的大小与电量和电压无关，故改变电量不会影响电容的大小，故D错误。
3、B
【解析】
AB．对人和车受力分析如图所示，

人和车在竖直方向受力平衡，水平方向重力与支持力的合力提供向心力

解得：

故A错误，B正确；
CD．根据受力可知：

故C D错误。
4、D
【解析】
力F所做的功为，平均功率为，故D正确．
点睛：本题主要考查了功和平均功率的求法，属于基础问题．
5、A
【解析】
A. 小石块被水平抛出后在空中运动的过程物体只受到重力的作用，机械能守恒。故A正确。
B.木箱沿斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能减小，故木箱的机械能减小，故B错误。
C.人随电梯加速上升的过程，人的重力势能和动能都增加，它们之和即机械能增加，故C错误。
D.子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程，系统克服阻力做功，机械能减小转化为内能，故D错误。
6、C
【解析】
A、对物体受力分析，受重力、拉力、摩擦力和支持力，拉力和摩擦力平衡，故物体加速下滑；故A错误.
B、合力沿着斜面向下大小等于重力的分力，合力做正功；故B错误.
C、D、拉力和摩擦力平衡，做的功之和为零，支持力不做功，故总功等于重力的功，故机械能总量保持不变；故C正确，D错误.
故选C.
本题关键明确机械能守恒的条件，然后受力分析并结合功能关系判断.
7、BC
【解析】三个物体都做匀速圆周运动，由合力提供向心力。对任意一个受力分析，如图

支持力与重力平衡，F合=f=F向；由于A、B、C三个物体共轴转动，角速度ω相等，根据题意，rc=2ra=2rb=2R；由向心加速度a=ω2r，知C的半径最大，所以C的向心加速度最大；向心力公式F向=mω2r，得三物体的向心力分别为：Fa=（2m）ω2R=2mω2R；Fb=mω2R=mω2R；Fc=mω2（2R）=2mω2R；故A错误，B正确；当物体将要滑动时满足即 ，即半径越大的物体越容易产生滑动，则圆台转速增大时，C比B先滑动，B和A一起产生滑动，选项C正确，D错误；故选BC.
点睛：本题可从三个物体中选择任意一个物体，建立物理模型后分析比较，而不需要对三个物体分别分析，难度适中．
8、AD
【解析】
试题分析：A图中场强大小相等，方向不同，电势相等，B图中两点处场强大小不同，电势不同，C图中两点处场强和电势都相等，D图中两点电势相同，场强大小不同，C正确．
考点：本题考查静电场．
9、ACD
【解析】
由角速度公式，可得周期之比，A正确，要想求密度之比需要知道质量和体积，所以密度之比不能求出，B错误；由周期公式可知C对，向心加速度可求得向心加速度之比，D正确
10、AD
【解析】
AB．P点速度沿绳方向的分量与重物上升的速度大小相等，则：

解得：P点的速率

故A项正确，B项错误。

CD．两重物匀速上升，绳中拉力大小为G，两段绳夹角为120°时，P点所受三力方向互成120°，所以P点施加竖直向下的力F等于G．故C项错误，D项正确。
11、ABD
【解析】
由加速度、速度分解此时汽车的速度为，此时汽车的加速度为，A正确C错误；此时绳的拉力为，B正确；对汽车，根据牛顿第二定律得，解得此时拉力为，故此时汽车牵引力的功率为，D正确．

【点睛】解决本题的关键掌握功率与牵引力和速度的关系，注意船的速度和车的速度大小不等，船在沿绳子方向的分速度等于车的速度大小．
12、BD
【解析】
试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误．库仑测量出静电力常数，选项B错误．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项D正确．
考点：本题考查了物理学史．

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、B 两球相碰后反弹 保证小球做平抛运动 m1 ·OM＋m1 ·ON=m1 ·OP m1 ·OM 1＋m1 ·ON1=m1 ·OP1
【解析】
(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。
A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A项错误；
B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B项正确；
C．不能说明上述AB规律中的任何一条，与分析不符，故C项错误；
D．能同时说明上述AB两条规律，与分析不符，故D项错误。
(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m1＞m1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。
[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动；
②[4].碰撞过程动量守恒，则
m1v0=m1v1+m1v1，
两边同时乘以时间t得：
m1v0•t=m1v1•t+m1v1•t，
则
m1•OP=m1•OM+m1•ON
[5].若碰撞为弹性碰撞，则
，
两边同时乘以时间的平方得

则得：
m1•OP1＝m1•OM1+m1•ON1．
14、A B
【解析】
（1）[1]做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台之外，还需要的器材是直尺。其它均没有作用。故选A。
（2）[2]A.为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，故A正确，不符合题意；
B.因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，符合题意；
C.实验中为了减小阻力的影响，应选用密度大、体积小的钢球，故C正确，不符合题意；
D.为了更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确，不符合题意；
15、不挂 相等 或 乙 丙
【解析】
(1)[1][2]本实验平衡小车下滑过程中所受的摩擦力时，小车应不挂钩码，反复调整垫块位置（或高度），应使小车匀速下滑，经过光电门A、光电门B时的挡光时间相等；
(2)①[3][4][5]小车经过光电门A、光电门B时的速度分别为
，
则由运动学公式可知，其加速度的表达式为
；
②[6][7]如果实验误差很小，a-F图像应为过原点的倾斜直线，即为乙图线；如果长木板保持水平或倾角过小，则是未平衡或未完全平衡小车受到的摩擦力，a-F图像应为丙图线。

三．计算题(22分)
16、 (1)900N (2)5m/s (3) 减少了10710J
【解析】
（1）减速下滑的过程中，根据牛顿第二定律得：
f-mg=ma
代入数据解得：
f=900N；
（2）消防员整个过程中，先向下加速运动后向下减速运动，自由落体7.2m的过程中，末速度为：

减速下滑的高度为：h2=11.9m，着地速度为v2，则有：

解得：
v2=5m/s．
（3）以地面为零势能面，消防员在速降杆顶端时，机械能为：
E1=mgH=600×19.1J=11460J；
着地时，机械能为：

消防员下滑至地面过程中的机械能变化量为：
△E=E1-E2=10710J
减少了10710J．
17、（1）4N （1）41m
【解析】
（1）第一次飞行中，设加速度为,匀加速运动:
由牛顿第二定律:
解得:
（1）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为,匀加速运动:,
设失去升力后的速度为，上升的高度为
由牛顿第二定律:
,
解:得h=h1+h1=41m