2025届文山市重点中学物理高一第二学期期末预测试题含解析.doc

2025届文山市重点中学物理高一第二学期期末预测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、 (本题9分)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（ ）

A．带电质点在P点的电势能比在Q点的小
B．三个等势面中，c的电势最高
C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电质点在P点的加速度比在Q的加速度小
2、 (本题9分)如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块 （可视为质点）.A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是

A．B所受合力外力一直等于A所受合外力
B．A受到的摩擦力一直指向圆心
C．B受到的摩擦力先增大后减小
D．A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为
3、 (本题9分)下列描述中，机械能守恒的是（　　）
A．沿斜面匀速上行的汽车 B．被匀速吊起的集装箱
C．在真空中水平抛出的石块 D．物体g的加速度竖直向上做匀减速运动
4、 (本题9分)物体的惯性大小取决于（　　）
A．物体的运动速度 B．物体的质量
C．物体的加速度 D．物体受到的合力
5、 (本题9分)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是
A．物体所受的合外力为零时，机械能守恒
B．物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒
C．系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒
D．在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒
6、 (本题9分)某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )
A．W1=W2，P1=P2 B．W1=W2，P1>P2 C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2
7、如图所示,公园蹦极跳床深受儿童喜爱.一小孩系好安全带后静止时脚刚好接触蹦床,将小孩举高至每根轻质弹性绳都处于原长时由静止释放,对小孩下落过程的分析,下列说法正确的是

A．小孩一直处于失重状态
B．.弹性绳对小孩的作用力一直增大
C．小孩的加速度一直增大
D．小孩的机械能一直减小
8、2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球。假设你经过刻苦学习与训练后成为宇航员并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是

A．月球表面的重力加速度为
B．月球的质量为
C．月球的第一宇宙速度
D．绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为
9、 (本题9分)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（ ）

A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小
B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力
C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些
D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害
10、运动员把质量是500g的足球从地面上的某点踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s.根据以上信息,下列说法正确的是( 不计空气阻力,取)( )
A．足球在空中运动的时间大约是1.4s
B．足球的落地点离踢出点的水平距离大约是56m
C．运动员对足球的做的功是150J
D．足球在上升过程中机械能不守恒
11、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是
A．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度．
B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．
C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．
D．不同行星的第一宇宙速度是不同的
12、 (本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是(　　)

A．物块始终做匀加速直线运动
B．0～t0时间内物块的加速度大小为
C．t1时刻物块的速度大小为
D．0～t1时间内物块上升的高度为
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

(1)下列实验步骤正确的是________
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______。（结果保留两位有效数字）

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______。

A． B． C． D．
14、（10分） (本题9分)气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了研究动能与做功的关系，在水平气垫导轨上放置一个滑块，用橡皮筋对静止滑块做功．实验主要过程如下：

（1）选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对滑块做功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对滑块做的功分别是2W、3W……；
（2）通过数字计时器，读出滑块被皮筋做功后获得的速度v1、v2、v3、……；
（3）做出W－v草图；
（4）分析W－v图像．如果W－v图像是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝等关系．一位同学记录下橡皮筋做功与速度的大小，该同学又算出了v2的数据，如下表所示．请在给出的坐标系中，描点作出图象．
功

1W
0.66
0.43
2W
0.94
0.88
3W
1.13
1.27
4W
1.31
1.73
5W
1.45
2.09
由此实验可以得出：在初速度为0的条件下，__________与____________是成正比的．
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分） (本题9分)一质点做匀加速直线运动，初速度为5m/s，加速度为4m/s2.试求该质点在：
(1)5s末的速度；
(2)前5s内的位移；
(3)第5s内的位移。
16、（12分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字。试求：

(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少。
17、（12分） (本题9分)如图所示，半径R=3 m的光滑圆弧轨道BC竖直固定在光滑水平地面上，C端切线水平；与C端等高的长木板质量M=4 kg靠紧圆弧轨道；A点在圆弧轨道所在竖直面内，与B端的高度差h=0.8 m．质量为m=3 kg的小物块（可视为质点）从A点以v0=3 m/s的水平初速度抛出，运动到B端恰好沿着切线方向进入圆弧轨道BC，最后与长木板相对静止．小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，g取10 m/s1．求：

（1）小物块运动至B端时的速度大小和方向；
（1）小物块滑至C端时，圆弧轨道对它的支持力大小；
（3）长木板的最小长度．
参考答案

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、B
【解析】
AB.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带负电，因此电场线指向左上方，根据沿电场线电势降低，可知a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，负电荷在电势高的地方，电势能小，所以带电质点在P点的电势能比在Q点的大，故A错误，B正确；
C. 只有电场力做功，所以带电粒子在P点的动能与电势能之和与在Q点的动能与电势能之和相等，故C错误；
D. 由图可知P点电场线密，电场强度大，带电粒子在P点电场力大，加速度大，故D错误。
2、D
【解析】
A.A、B都做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F合=mω2r，角速度ω相等，B的半径较大，所受合力较大。故A错误。
BC.最初圆盘转动角速度较小，A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A、B与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大，当B与盘面间静摩擦力达到最大值时（此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大），若继续增大转速，则B将有做离心趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，此时摩擦力不变；转速越大，细线上张力越大，使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大，当A与盘面间静摩擦力也达到最大时，AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心，后离开圆心，而B受到的摩擦力一直指向圆心，大小先变大后不变。故BC错误。
D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，B将开始滑动，则根据牛顿第二定律得
对A：T-fm=mωm2r；对B：T+fm=mωm2∙2r；解得最大角速度ωm=．故D正确。
3、C
【解析】
A、匀速爬坡的汽车，动能不变，重力势能增加，故机械能不守恒，故A错误；B、物体被匀速吊起，说明物体受力平衡，除了重力之外还有拉力的作用，并且拉力对物体做功，所以机械能不守恒，故B错误．C、水平抛出的石块只受重力，则机械能守恒，故C正确．D、以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体受到的合力为,除重力外，物体还受到阻力作用，阻力对物体做负功，机械能不守恒，故D错误．故选C.
【点睛】对于单个物体或多个物体组成的物体，只受重力或弹力作用，机械能守恒，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以根据机械能的概念进行分析．
4、B
【解析】
一切物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，故B正确，A、C、D错误；
故选B．
5、C
【解析】
试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如在竖直方向做匀速运动的物体，选项A 错误；物体沿斜面加速下滑过程中，如果加速度为gsinα则说明物体不受阻力作用，则机械能守恒，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C 正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于火药释放出能量，故机械能要增加，选项D 错误．
考点：机械能守恒定律的条件判断．
6、B
【解析】
由题知，用同一水平力F拉物体，物体运动的距离s相同，根据W=Fs，可知：拉力做的功，根据牛顿第二定律知，在光滑水平面上物体的加速度大于在粗糙水平面上的加速度，根据得，在粗糙水平面上的运动时间长，即，根据得：拉力做功功率：，故B正确，ACD错误；
故选B．
7、BD
【解析】
A项：由于初始时刻弹性绳处于原长，弹力为零，小孩加速度向下，最后接触蹦床，速度一定会减小至零，故小孩先处于失重状态，后处于超重状态，A项错误；
B项：随着小孩的下落，弹性绳伸长弹力增大，弹力之间夹角减小，弹性绳合力增大，B项正确；
C项：小孩加速下落时，mg－F弹=ma，加速度减小，当接触蹦床后，做减速运动，F蹦+F弹－mg=ma，加速度增大，C项错误；
D项：由于弹性绳和蹦床都会对小孩做负功，所以小孩的机械能一直减小，D项正确。
故选：BD。
8、BC
【解析】
A.小球在月球表面做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有：vy=gt，所以：，则：．故A错误；
B.月球表面的重力加速度为：， 所以：．故B正确；
C.第一宇宙速度为：．故C正确；
D.绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为：．故D错误.
9、BCD
【解析】
A. 汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；
B. 汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.
C. 相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；
D. 如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D正确.
10、BC
【解析】
A．踢出足球后足球最斜抛运动，最高点时竖直方向速度为0，根据斜抛运动公式知到达最高点的时间为：

下落时间与上升时间相等，故在空中运动的时间大约是：

故A错误.
B．踢出球后足球在水平方向做匀速直线运动，由题意知水平速度，由A选项分析可知水平位移：

故B正确.
C．运动员对足球做的功根据动能定理得：

计算得出，故C正确.
D．因足球运动过程中忽略空气阻力，只有重力做功，故机械能守恒，所以D错误.
11、ABD
【解析】
A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；
B、第二宇宙速度为11.2 km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；
C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；
D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.
故选ABD.
12、CD
【解析】
A、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；
B、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，则有，，联立解得，可知图线的斜率，可知，故B错误；
C、在t1时刻速度达到最大，则有F=mg，物块的速度大小为，故C正确；
D、P−t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得，解得，故D正确；
故选CD。
t0时刻以后，功率保持不变，结合P=Fv分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化；根据P=Fv，结合牛顿第二定律得出P-t的关系式，结合图线的斜率求出加速度；P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、BDE 1.3 C
【解析】
(1)[1]．AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；
B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；
故选BDE。
(2)[2]．由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由△x=aT2可得

(3)[3]．由牛顿第二定律得
2F=ma
则

a-F图象的斜率

小车质量为

故选C；
14、 合外力对物体做功，速度平方
【解析】
（1）根据动能定理可得：，则W－v的图象为：

（2）根据描点作图法可得：

由图象可知：合外力对物体做功与速度平方成正比．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1)25m/s；(2)75m；(3)23m
【解析】
根据匀变速直线运动的速度与时间的关系，位移与时间的关系，等基本公式解题。
【详解】
(1)根据

代入数据，得

(2)根据

代入数据，得

(3)前4s的位移

因此第5s的位移

16、 (1)10.0N；(2)12.5m
【解析】
(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1，根据动能定理得
-μmgL1-2mgR1=mv12-mv02
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律有
F+mg=m
代入数据解得轨道对小球作用力的大小
F=10.0 N
(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，小球恰能通过第二圆形轨道，根据牛顿第二定律有
mg=m
根据动能定理
-μmg（L1+L）-2mgR2=mv22-mv02
代入数据解得B、C间距
L=12.5m
17、 ；（1）； （3）
【解析】
（1）根据动能定理
可知到达B端时的速度为
小物块运动到B端恰好沿着切线方向进入圆弧轨道BC，所以运动到B端时速度方向应该刚好沿切线方向向下， 设速度方向与水平方向的夹角为 ，则根据矢量三角形的关系可求得：
所以
（1）从B到C点利用动能定理可求得：

且在C点利用牛顿第二定律可知

根据以上两式可求得： ；
（3）小球A与长木板相互作用的过程动量守恒，并且最后达到共速，根据动量守恒可知：
在此过程中系统减少的动能转化为系统的内能
根据功能关系可知：
解得：
故本题答案是： ；（1）； （3）
点睛：根据动能定理求出小球A落到B点的速度以及C点的速度，借助于牛顿第二定律求解压力的大小，利用动量守恒结合功能关系即可求得板长．