河北省唐山市路北区唐山一中2025届物理高一第二学期期末考试试题含解析.doc

河北省唐山市路北区唐山一中2025届物理高一第二学期期末考试试题
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、关于匀速圆周运动，下列说法不正确的是( )
A．周期不变 B．频率不变 C．角速度不变 D．线速度不变
2、 (本题9分)如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是（ ）

A．A、B两点线速度相等
B．A、B两点的角速度相等
C．A、B两点的转动半径相同
D．A、B两点的转动周期不同
3、 (本题9分)如图所示，A中，a、b在以负点电荷为圆心的圆上；B中，a、b在正点电荷的同一电场线上；C中，a、b在两等量异种点电荷连线上，并关于两点电荷连线的中点对称；D中，a、b在两等量异种点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷连线的中点对称。a、b两点的电场强度和电势均相同的是（　　）
A． B． C． D．
4、 (本题9分)下列说法中错误的是(　　)

A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
C．据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量
D．据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
5、下列关于同步卫星的说法中，正确的是（　　）
A．它的周期与地球自转周期相同，但高度和速度可以选择
B．它的周期、高度和速度大小都是一定的
C．我国发射的同步通信卫星定点在北京上空
D．不同的同步卫星所受的向心力相同
6、 (本题9分)下列关于重力势能的说法正确的是 (　 　)
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定；
B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；
C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了；
D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零；
7、 (本题9分)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放．则

A．通过C、D时，两球的线速度大小相等
B．通过C、D时，两球的角速度大小相等
C．通过C、D时，两球的机械能相等
D．通过C、D时，两球对轨道的压力相等
8、 (本题9分)同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V1，向心加速度为a1，动转周期为T1．比较上述各量的大小可得（ ）
A．T1=T2>T1 B．V1> V2> V1 C．a1< a2= a1 D．a1> a1> a2
9、 (本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M 两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随坐标y变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，在ND段中C点电势最高，则

A．q1与q2带异种电荷
B．A、N两点的电场强度大小为零
C．从N点沿y轴正方向到D点，电场强度大小先减小后增大
D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功
10、 (本题9分)如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是

A．两球的加速度大小相等
B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大
D．两球所受的拉力大小相等
11、 (本题9分)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α．则红蜡块R的（ ）

A．分位移y与x成正比
B．分位移y的平方与x成正比
C．合速度v的大小与时间t成正比
D．tanα与时间t成正比
12、 (本题9分)关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B．做匀变速运动的物体机械能可能守恒
C．做平抛运动的物体机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)请你写出机械能守恒定律内容的文字表述，并设计一个验证该定律的实验，要求写出完成实验所需的实验器材及必要的实验步骤．
14、某同学在用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中：
(1)有如下器材可供选择：
A．干电池1节（电动势约为1.5V）
B．滑动变阻器R1（0～20Ω）
C．滑动变阻器R2（0～2kΩ）
D．电压表V1（0～3V，内阻约为2kΩ）
E.电压表V2（0～15V，内阻约为3kΩ）
F.电流表A（0～0.6A，内阻约为2Ω）
G.开关S、导线若干等
其中滑动变阻器应选________，电压表应选______（均选填器材前的选项字母）。
(2)为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图___。

(3)该同学按照正确的电路图连接好实物图，操作规范，开始实验。然后多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录相应电压表和电流表的数据，并根据这些数据画出了U-I图线如图所示，则根据此图线可以求出被测干电池的电动势E=______V，内阻r=________Ω。

15、 (本题9分)某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光 滑水平桌面上，放置两个小球 a 和 b。其中，b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固 定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面 边缘，球心在地面上的投影点为 O 点。实验时，先将 a 球移开，弹簧解除锁定，b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b 球与 a 球 发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中，小球落点记为 A、B、C。

(1)若 a 球质量为 ma，半径为 ra；b 球质量为 mb， 半径为 rb。b 球与 a 球发生碰撞后，均向前水平 飞出，则 ______ 。
A．ma<mb，ra=rb B．ma<mb，ra<rb C．ma>mb，ra=rb D．ma>mb，ra>rb
(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理 量有____。
A．小球 a 的质量 ma 和小球 b 的质量 mb
B．小球飞出的水平距离 xOA、xOB、xOC
C．桌面离地面的高度 h
D．小球飞行的时间
(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。
A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同
B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误
C．用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段 OB 的长度越长
(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________， 即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）
(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的 重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep 为 _______。（用题中已测量的 物理量表示）
三．计算题(22分)
16、（12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.
17、（10分）图甲是中国很多家庭都有的团圆桌，餐桌上放一半径为r=1m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙．餐桌离地高度为h=0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，缓慢增大圆盘的速度，当圆盘的角速度为2rad/s时，物体刚好从圆盘上甩出．假设小物体与餐桌间的摩擦力忽略不计，小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2）

（1）该物体与圆盘的动摩擦因数μ为多大？
（2）求物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离L为多少？
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】
A.匀速圆周运动转动一圈的时间叫做周期，是不变的，故A不符合题意；
B.匀速圆周运动的频率不变，故B不符合题意；
C.匀速圆周运动的角速度的大小和方向都不变，故C不符合题意；
D.匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，是变速运动，故D符合题意.
2、B
【解析】
A、B两点都绕地轴做匀速圆周运动，B转动的半径大于A转动的半径，两点共轴转动，角速度相同．根据v=rω，角速度相同，B的半径大，则B的线速度大；根据T=2π/ω，角速度相同，则周期相同．故B正确，ACD错误．故选B．
点睛：解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，再结合v=rω、T=2π/ω，等公式即可判断．
3、D
【解析】
A．a、b处在以负点电荷为圆心的一个圆上，可知两点到场源电荷的距离相等，所以两点的电场强度大小相等，方向不同，两点的电势相同，故A错误；
B．B图为正点电荷的电场，a、b两点在一条电场线上，但b点离场源电荷更近，故b点的电场强度大于a点的电场强度，两点的电场强度的方向相同，b点的电势高于a点的电势，故B错误；
C．C图为等量异种点电荷的电场，a、b两在两点电荷的连线上关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，但a点电势高于b点的电势，故C错误；
D．D图为等量异种点电荷的电场，a、b两点在两点电荷连线的垂直平分线上且关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，a、b两点的电势高低一样，均为零，故D正确。
4、B
【解析】
根据黑体辐射规律可知，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确；天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故B错误；据图可知，原子核A裂变成原子核B和C过程中有质量亏损，故会放出核能，故C正确；据图可知，原子核D和E聚变成原子核F过程中有质量亏损，故会放出核能，故D正确；此题选择错误的选项，故选B。
本题考查了α粒子散射实验、卢瑟福的原子核实结构模型、质量亏损等概念，目前各大省市对于近代物理初步的知识点考查较为简单，可以适当的记忆．
5、B
【解析】
所有的地球同步卫星的必要条件之一：是它们的轨道都必须位于地球的赤道平面内，且轨道高度和速度是确定的，同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球自转的周期，由万有引力等于向心力，由向心力公式知质量不同的卫星受的向心力是不同的，故选项B正确，ACD错误．
6、C
【解析】
物体的位置确定，但是零重力势能点不确定，它的重力势能的大小也不能确定，选项A错误；物体在零势能点上方，且与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大，选项B错误；一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了，选项C正确；只有当地面为零势能点时，在地面上的物体具有的重力势能才等于零，选项D错误；故选C.
7、CD
【解析】
对任意一球研究．设半圆轨道的半径为r，根据机械能守恒定律得：，得：，由于r不同，则v不等，故A错误；由v=rω得：，可知两球的角速度大小不等，故B错误；两球的初始位置机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C、D时两球的机械能相等．则小球通过C点时的速度较小，故C正确；通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为，与半径无关，根据牛顿第二定律得：N-mg=man，得轨道对小球的支持力大小为N=3mg，则球对轨道的压力为N′=3mg，与质量无关，则通过C、D时，两球对轨道的压力相等，故D正确．所以CD正确，AB错误．
8、AD
【解析】
A、同步卫星与地球自转同步，所以T3＝T2．
根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T3．故A正确．
B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V3＞V2，故B错误．
CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a3＞a2，
同步卫星3与人造卫星3，都是万有引力提供向心力，
所以a，由于r3＞r3，由牛顿第二定律，可知a3＞a3．故C错误、D正确．
故选AD．
9、AD
【解析】
A. 由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A项与题意相符合；
B．A、N点的电势为零，但场强不为零（φ-y图象的斜率不为零），故B项与题意不相符；
C. 从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C项与题意不相符；
D. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功，故D项与题意相符．
10、ACD
【解析】
A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；
B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；
C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。
D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。
11、BD
【解析】
试题分析：红蜡烛在竖直方向做匀速运动，则y=v0t；在水平方向，解得：，选项A错误，B正确；蜡烛的合速度：，故选项C错误；，即tanα与时间t成正比，选项D正确；故选BD.
考点：运动的合成.
12、BCD
【解析】
A. 做匀速直线运动的物体的机械能不一定守恒，例如向上做匀速直线运动的物体，选项A错误；
B. 做匀变速运动的物体机械能可能守恒，例如平抛运动，选项B正确；
C. 做平抛运动的物体只有重力做功，则机械能一定守恒，选项C正确；
D. 只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，选项D正确.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、见解析
【解析】
验证机械能守恒定律实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、交流电源等；
步骤：①固定好打点计时器，将连有重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，让重锤尽量靠近打点计时器；
②接通电源，开始打点，松开纸带，并如此重复几次，取得几条打点纸带；
③取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O点，在离O点较远处选择几个连续计数点（或计时点）并计算出各点的速度值；
④测出各点距O点的距离，即为下落高度；
⑤计算并比较mgh和是否相等．
14、B D 1.45 0.9
【解析】
(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选择B；
[2]电源电动势约为1.5V，电压表应选择D
(2)[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，由于一节干电池内阻很小，为减小实验误差，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

(3)[4] 由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=1.45V，
[5]电源内阻：
。
15、A AB B mb•OB=mb•OA+ma•OC
【解析】
(1)[1] 为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma
(2)[2] 要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，故AB符合题意；
(3)[3] A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b能够获得相等的速度，故A项与题意不相符；
B. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；
C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；
D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；
(4)[4] 小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
mbv0=mbv1+mav2
两边同时乘以时间t，得：
mbv0t=mbv1t+mav2t
则
mb•OB=mb•OA+ma•OC
(5)[5] 桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间

b的初速度

弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为

三．计算题(22分)
16、（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．
17、（1）0.4；（2）0. 8m
【解析】
（1）由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大．当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，为：…（1），
N=mg…（2）
两式联立可得：μ=0. 4
（2）当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，小物体与餐桌的摩擦力忽略不计，平抛的初速度为物体在物体从圆盘上甩出的速度，物体从圆桌上甩出的速度
物体做平抛运动的时间为t，则：
解得：
所以物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离