2025年湖南省洞口二中物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025年湖南省洞口二中物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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：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、两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间万有引力的大小变为（ ）
A． B．4F C．16F D．
2、 (本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A．重力对物体做功mgH
B．物体重力势能减少mg（H+h）
C．若取地面为零势能面，物体在坑底时的重力势能为mgh
D．物体机械能守恒
3、如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B，质量分别为m1和m2，今有一子弹水平穿过两木块．设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力大小恒为Ff，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是

A． B．
C． D．
4、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(　　)

A．卫星a的角速度小于c的角速度
B．卫星a的加速度大于b的加速度
C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星b的周期大于24 h
5、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻的速度分别是v1和v2，动能分别是Ek1和Ek2；从开始至t0时刻和t0至2t0时刻物体运动的位移分别是x1和x2，合外力做的功分别是W1和W2，则（　　）

A．Ek2＝3Ek1
B．x2＝4x1
C．v2＝5v1
D．W2＝W1
6、 (本题9分)已知地球的半径为，宇宙飞船正在离地高度为的轨道上绕地球做匀速四周运动，飞船内有一弹簧秤下悬挂一个质量为的物体，物体相对宇宙飞船静止，已知地球表面重力加速度为（ ）
A．物体受力平衡
B．物体受到重力为
C．物体受到重力
D．弹簧秤的示数为
7、 (本题9分)如图所示，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。下列说法正确的是（ ）

A．甲球比乙球下落用时长一些
B．下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大
C．甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大
D．甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小
8、 (本题9分)一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内( )
A．物体受重力的冲量为零
B．在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小
C．物体动量的变化量大于抛出时的动量
D．物体机械能的减小量等于FH
9、 (本题9分)一质量为m可视为质点的小球以某一初速度竖直上抛，上升过程中受到的空气阻力恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小球在上升h的过程中( )
A．小球的机械能减少了kmgh
B．小球的动能减少了kmgh
C．小球克服空气阻力所做的功为(k+1)mgh
D．小球的重力势能增加了mgh
10、 (本题9分)如图所示，某力F =10N作用于半径R =1m的转盘边缘的A点上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周过程 ( )

A．这个力F做的总功为0J
B．这个力F做的总功为 20 π J
C．A点所受的向心力做的总功为0J
D．A点所受的向心力做的总功为20 π J
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某实验小组用如图甲所示装置测量重力加速度g.所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数起点，然后每3个点取一个计数点，所得测量数据及其标记符号如图乙所示：

(1)测得的重力加速度g为________m/s2.
(2)打点4时，重物的瞬时速度为________m/s.
(3)本实验误差的主要来源有__________________，______________(试举出两条)
12、（10分） (本题9分)某同学利用斜槽和刻度尺测定滑块与水平桌面间的摩擦因数，实验步骤如下：

将斜槽固定在水平桌面上，将滑块从斜槽的某一高度处无初速释放，测出滑块在桌面上滑过的距离；
将斜槽固定在桌子边缘，将滑块再次从斜槽上无初速释放，测出滑块落地点到斜槽末端的水平距离；槽末端到水平地面的高度h．
(1)在步骤②中斜槽固定在桌子边缘，需要调整斜槽末端______________；
(2)实验中滑块两次从斜槽上的释放点______________（填“必须”“不一定”）相同；
(3)滑块与桌面间的摩擦因数为__________________（用所测物理量符号表示）．
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)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=30°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，过C点的轨道切线水平.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为2m的足够长的木板，木板的上表面与C点等高.质量为m的小物块从空中某处A以大小 的速度水平抛出，恰好从B 点沿切线方向进入轨道并滑上木板.不计空气阻力，重力加速度大小为g.求：

(1)A、B两点在水平方向的距离x；
(2)物块经过圆弧轨道上C点时，所受C点的支持力大小F；
(3)在物块从刚滑上木板到相对木板静止的过程中，物块与木板之间因摩擦而产生的热量Q.
14、（14分） (本题9分)质量m=3kg的小球用一根长L=2.5m的轻绳系在光滑水平面的上方O点， O点到水平面的距离h=2m．现拉直轻绳，给小球一个初速度，可使小球在水平面内做圆周运动．不计一切阻力，重力加速度g=10m/s2（计算结果可以用分数或根式表示）．求：
(1)小球能在该水平面内做圆周运动的最大角速度0；
(2)若小球做圆周运动的角速度=2rad/s时，则小球对水平面的压力多大？
15、（13分） (本题9分)如图所示，A点距地面的高度为3L，摆线长为L，A、B连线与竖直方向夹角θ=60°，使摆球从B点处由静止释放，不计摩擦阻力影响．
（1）若摆球运动至A点正下方O点时摆线断裂．求摆球落地点到O点的水平距离．
（2）若摆线不断裂，在A点正下方固定一铁钉，使摆球能在竖直面内做完整的圆周运动．求钉子与A点距离至少多大．

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、D
【解析】
根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的1/1．故D正确，ABC错误．故选D．
2、B
【解析】重力做功：WG=mg△h=mg（H+h），故A错误，B正确．若取地面为零势能面，物体在坑底时的重力势能为-mgh，选项C错误；物体进入地面后，受到沙土的阻力作用，则机械能减小，选项D错误；故选B.
3、B
【解析】
设子弹穿过木块m1时，m1、m2的速度为v1，由动量定理 Fft1=（m1+m2）v1，得v1=；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论相符，选项B正确；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误；
4、A
【解析】
根据 ，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24 h，选项D错误。
5、B
【解析】
C.由图象及动量定理可知，F-t图象围成的面积表示合外力的冲量，故时刻物体的动量，
时刻物体的动量为
，
即。故C错误；
ABD.由动能定理知
，
，
即 ， ，故B正确，AD错误。
6、CD
【解析】
A.由于物体相对飞船静止，也即物体做圆周运动，所以合力提供了向心力，故受力不平衡，故A错；
BC．由于飞船绕地球做圆周运动，所以解得

故B错，C正确；
D．物体受到的重力提供了做圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，所以弹簧的弹力等于零，故D正确。
故选CD。
7、CD
【解析】
A. 从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小于乙球，小球竖直方向上做自由落体运动，由 知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误。
B. 根据 ，甲球下落的竖直高度小于乙球，所以下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的小，故B错误；
C. 根据 得，甲球的时间短，甲球的水平位移大于乙球， 由x=vt知，甲球的初速度比乙球初速度大。由于只有重力做功，故机械能守恒，在初位置甲球的初动能大于乙球的初动能，故甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大，故C正确。
D. 根据 ，因为甲球下落的竖直高度小于乙球，竖直方向 ，所以甲球竖直速度小于乙球，甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小，故D正确。
8、BC
【解析】
重力的冲量I=mgt，故A错误；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度较大，用时小，故在上升过程中空气阻力对物体的冲量Ft较小，所以B正确；设抛出的速度为v0，下降回到抛出点的速度为v，取向上为正方向，则动量的变化量为-mv-mv0大于抛出时的动量mv0，所以C正确；因上升和下落阻力均做负功，所以减少的机械能为2FH，D错误．
9、AD
【解析】
A、根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量。在上升过程中，物体克服阻力做功kmgh，故机械能减小kmgh;故A正确.
B、小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，则得动能的减小量等于(1+k)mgh，故动能的减小量大于kmgh;故B错误.
C、根据W=FL得小球克服空气阻力所做的功为kmgh;故C错误.
D、小球上升h，故重力势能增加mgh;故D正确.
故选AD.
本题关键是明确功的物理意义，即功是能量转化的量度；要掌握各种功能关系：①总功等于动能的变化量；②重力做功等于重力势能的减小量；③除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，并能运用来分析问题.
10、BC
【解析】
转一周通过的弧长为：x=2πR=2π(m)；因为F的方向始终与速度方向相同，即与位移方向始终相同，则转动一周，力F做的功为力与转过的弧长的乘积；故F做功为：W=Fx=10×2πJ=20πJ，选项A错误，B正确；A点所受的向心力方向与速度方向垂直，则向心力做的总功为0J，选项C正确，D错误.

二、实验题
11、8.67 2.45 系统受到的摩擦力 长度测量的误差
【解析】
（1）打点计时器的打点时间间隔，计数点间的时间间隔t=3T=3×0.02=0.06s，
加速度： ；
（2）打点计时器打点“4”时，重物下落的速度为．
（3）实验我们要验证的是：重力势能的减少量与系统动能增加量之间的关系，所以误差来源于：A、长度测量，B系统受到摩擦力的原因；
点睛：弄懂实验原理才能知道需要测量那些数据，才能知道在测量或计算中出现哪些误差．纸带的处理高中多个实验均有涉及，如何求加速度和速度必须掌握住．
12、水平 必须
【解析】
(1)在步骤②中斜槽固定在桌子边缘，需要调整斜槽末端水平，以保证滑块做平抛运动；
(2)实验中滑块两次从斜槽上的释放点必须相同，以保证滑块到达斜槽底端的速度相同；
(3)根据动能定理 ； ，解得滑块与桌面间的摩擦因数为．
点睛：本题考查了求动摩擦因数实验，认真审题、理解题意，知道实验原理是解题的前提与关键，明确实验原理后应用动能定理以及平抛运动的规律可以分析答题．

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）（3）
【解析】
(1)物块经过轨道上B点时的竖直分速度大小为：
由vy=gt得：
AB两点在水平方向的距离为：x=vyt
联立计算得出：
(2)物块经过轨道上B点时的速度大小为：； 
由B到C机械能守恒，有：
得：
在C点，由牛顿第二定律有：
得：F=8mg
(3)设物块与木板相对静止时的速度为v，取向右方向为正方向，由动量守恒定律有： 
mvC=（m+2m）v 
根据能量守恒定律有：
由以上两式得：
（1）根据平抛运动的规律得出物体在B点时的竖直分速度，求出平抛运动的时间，从而求得AB两点在水平方向的距离x；
（2）由平抛运动的规律求出物体在B点时的速度，对B到C段运用机械能守恒定律求出物块经过C点的速度，根据牛顿第二定律求轨道对物块的支持力；
（3）在物块刚滑上木板到相对木板静止的过程中，由动量守恒和能量守恒定律列方程联立求解因摩擦而产生的热量Q．
14、 (1) (2)6N
【解析】
(1)小球能在水平面内以最大速率运动时，水平面对小球的支持力为零，设此时绳子与竖直方向的夹角为θ，由牛顿第二定律： ①
②
由几何关系： ③
解得： ④
(2)设𝜔=2rad/s时，水平面对小球的支持力大小为FN，由牛顿第二定律
⑤
⑥
解得： ⑦
由牛顿第三定律，小球对水平面的压力 ⑧
15、 (1)2L (2)0.8L
【解析】
（1）根据机械能守恒定律有

解得
；
在竖直方向上
，
摆球落地点到O点的水平距离

解得
；
（2）设钉子与A点距离为y时，摆球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，且在最高点速度为v，根据牛顿第二定律有
，
根据机械能守恒定律有
，
解得
，
即使摆球能在竖直面内做完整的圆周运动，钉子与A点距离至少为．