2025年辽宁省凌源市第二中学物理高一第二学期期末监测试题含解析.doc

2025年辽宁省凌源市第二中学物理高一第二学期期末监测试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、所图所示，假设地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于水星到太阳的距离则

A．地球的公转周期小于水星的公转周期
B．地球公转的线速度大于水星公转的线速度
C．地球公转的角速度大于水星公转的角速度
D．地球公转的向心加速度小于水星公转的向心加速度
2、如图所示，大气球质量为100 kg，载有质量为50 kg的人，静止在空气中距地面20 m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（ ）

A．10 m B．30 m C．40 m D．60 m
3、物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）
A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出引力常量G
B．第谷记录了大量的天文观测数据，开普勒在此基础上进行了建模研究。
C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学
D．开普勒经过二十多年的天文观测和记录，提出了“开普勒三定律”，认为所有行星的运动都是宇宙中最完美和谐的圆周运动。
4、 (本题9分)如图所示，有关地球人造卫星轨道的正确说法有（　　）

A．a、b、c 均可能是卫星轨道
B．卫星轨道只可能是 a
C．a、b 均可能是卫星轨道
D．b 可能是同步卫星的轨道
5、 (本题9分)从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与竖直方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为
A． B． C． D．
6、 (本题9分)如图所示，质量为的物体，在五个共点力的作用下保持静止。现撤去力，其余四个力保持不变，下列说法正确的是（　　）

A．撤去力后，物体的加速度大小为，方向与方向相同
B．撤去力后，物体的加速度大小为，方向与方向相反
C．撤去力后经过时间，物体的速度大小为，方向与方向相同
D．撤去力后经过时间，物体的位移大小为，方向与方向相同
7、 (本题9分)如图所示，小孩与雪橇的总质量为m，大人用与水平面成θ角的恒定拉力F将雪橇沿水平地面向右匀速移动了一段距离L．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则关于各力对雪橇做功的说法正确的是

A．拉力对雪橇做功为
B．滑动摩擦力对雪橇做功为
C．支持力对雪橇做功为
D．雪橇受到的各力对雪橇做的总功为零
8、 (本题9分)如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（　　）

A．F为恒力
B．F的最大功率为0.56W
C．回路中的最大电功率等于0.56W
D．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J
9、 (本题9分)小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是
A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度
10、 (本题9分)如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（　　）

A．此时物块的动能为F（x＋L）
B．此时小车的动能为f x
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx－f L
D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为f L
11、 (本题9分)下列关于平抛运动的说法正确的是(  )
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．平抛运动在相同的时间内速度大小变化相同
C．作平抛运动的物体，初速度越大，运动时间越长
D．作平抛运动的物体的机械能守恒
12、 (本题9分)(多选)一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)( )
A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大
C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比
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)为了验证碰撞中的动贵守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选収了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：

①用天平测出两个小球的质量(分别为和，且>）。
②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端处的切线水平，将一斜面连接在斜槽末端。
③先不放小球m，让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。
④将小球放在斜槽末端边缘处，让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽木端点B的距离，图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为 LD、LE、LF。
(1)小球和发生碰撞后，的落点是图中的_______点，的落点是图中的_______点。
(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式__________，则说明碰撞中动量守恒。
(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式_______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。
14、（10分）如图所示，利用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从挡板位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。

（1）实验中，除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外，下列器材中还必须使用的两种器材是__________.
A．秒表 B．天平 C．圆规 D．打点计时器
（2）实验中，为了减小误差，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应满足m1________m2（选填“>”或“<”）。实验中通过测量小球运动的水平射程来“替代”小球碰撞前后的速度，为了进行这样“替代”，在安装斜槽时必须保证__________.
（3）实验中A球的水平射程OP与球A的质量__________（选填“无关”或“有关”），实验中若需要减小OP的距离，可以进行的操作是____________________.
（4）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1和m2，测出OM、OP、ON的距离，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒；若还满足关系式__________，则碰撞是弹性碰撞.
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)图（甲）所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管（细圆管内径略大于小球的直径），细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出．今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差△F．改变BC间距离L，重复上述实验，最后绘得△F-L的图线如图（乙）所示，（不计一切摩擦阻力，g取11m/s2），试求：

（1）某一次调节后D点离地高度为1．8m．小球从D点飞出，落地点与D点水平距离为2．4m，小球通过D点时的速度大小
（2）小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小
16、（12分） (本题9分)真空中有两个带电小球A、B固定在绝缘水平面上，A、B相距L=30cm，所带电荷量分别为qA=-5×l0-8C、qB=5×l0-8C。A、B两小球均可视为点电荷，的电力常量k=9.0×l09N·m2/C2。 求：
(1)A、B两小球之间的库仑力大小；
(2)带电小球A在B处产生的场强。
17、（12分） (本题9分)动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．
(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值．
(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．
(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值．

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、D
【解析】
由题意可知：r地＞r水；地球与水星绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力.
A.由开普勒第三定律可知，由于r地＞r水，则：T地＞T水，故A错误.
B.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：v地＜v水，故B错误.
D.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：ω地＜ω水，故C错误.
D.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：a地＜a水，故D正确.
2、B
【解析】
人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，，，则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m，即绳子至少长30m长，故选B．
【点睛】本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系．
3、B
【解析】
A．牛顿提出了万有引力定律及引力常量的概念，但没能测出的数值；是由卡文迪许通过实验方法得出的，故A错误；
B．第谷记录了大量的天文观测数据，开普勒通过分析第谷的观测数据，提出了行星运动三定律，故B正确；
C．爱因斯坦建立了相对论，成功地解释了物体高速运动（接进光速）的规律，但并没有否定经典力学，只有当物体的速度接进光速时，才需要考虑相对论效应，故C错误；
D．开普勒经过二十多年的天文观测和记录，提出了“开普勒三定律”， 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故D错误。
故选B。
4、C
【解析】
地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是地球卫星，轨道面必定经过地球中心，所以a、b均可能是卫星轨道，c不可能是卫星轨道，故AB错误，C正确；同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b不可能是同步卫星，故D错误．故选C．
本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心．
5、A
【解析】物体着地时末速度与竖直方向成α角，则。竖直方向物体做自由落体运动，则，可得：。物体抛出时，动能、重力势能，则抛出时，动能与重力势能之比。故A项正确，BCD三项错误。
6、B
【解析】
根据共点力的平衡条件可知，其余四个力的合力定与F1等大反向，故撤去力F1，而保持其余四个力不变，这四个力的合力大小为F1，方向与F1方向相反，则物体的加速度大小为F1/m，方向与F1方向相反；故B正确、ACD错误。故选B。
7、AD
【解析】
雪橇所受的各力都是恒力，可根据恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角，来分析计算各力做的功；根据动能定理可分析合力的功的大小．
【详解】
对雪橇受力分析，如图：

拉力做功为 WF=FLcosθ，故A正确；雪橇竖直方向受力平衡，有：N+Fsinθ=mg得：N=mg-Fsinθ；则摩擦力为：f=μN=μ（mg-Fsinθ）；摩擦力做功为：Wf=-fl=-μ（mg-Fsinθ）L，故B错误；支持力做功为：WN=NLcos90°=0，故C错误；由于雪橇做匀速运动，根据动能定理可知，合力的功为零，故D正确．故选AD．
本题考查功的计算，要明确恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角．注意功的公式只适用于恒力做功．
8、ACD
【解析】
AB．对棒受力分析有

变形得

结合图乙可知

联立解得

且由可知，F的最大功率为

故A正确，B错误；
C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为

故C正确；
D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得

即

解得

金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得

解得

由功能关系可知

故D正确。
故选ACD。
9、BC
【解析】
在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。
10、BD
【解析】
A、物块在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，相对地面发生的位移为，根据动能定理可得物块的动能为

A错误；
B．小车受重力、压力、支持力和向前的滑动摩擦力，合力等于滑动摩擦力，根据动能定理，小车的动能为fx，B正确；
C、由功能关系得知，物块和小车增加的机械能为

C错误；
D．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，D正确。
故选BD。
11、AD
【解析】
AD.物体受恒力作用下的曲线运动为匀变速曲线运动，平抛运动只受重力作用，是匀变速曲线运动，平抛运动中只有重力做功，因此物体的机械能守恒，故AD正确；
B.平抛运动在相同的时间内速度变化相同（加速度均为g），但速度大小变化不同，故B错误；
C.做平抛运动的物体，在竖直方向为自由落体运动，即，则，即运动时间与下落的高度有关，与初速度无关，故C错误。
12、AD
【解析】
由自由落体规律可求得物体落地前的速度，由竖直上抛运动规律可求得弹起后的速度，再对和地面接触的过程由动量定理可求得平均冲击力的表达式，从而得出决定冲击力的因素；
【详解】
A、物体在空中做自由落体运动，由自由落体规律可得：落地速度；
弹力起后由运动学公式可得：
设向下为正，则由动量定理可得：
解得：，则可知，h越大，平均冲击力越大，而h一定时，平均冲击力与小球的质量成正比，故选项AD正确，选项BC错误．
本题考查动量定理的应用，要注意正方向的设定，正确列出关系式．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、D F
【解析】
(1)[1][2] 小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点
(2)[3] 碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2． 设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得

解得：

同理可解得

所以只要满足

即

则说明两球碰撞过程中动量守恒
(3)[4] 若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．则要满足关系式

即

14、BC > 斜槽末端水平 无关 减小斜槽高度或降低挡板高度 m1OP=m1OM+m2ON m1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)
【解析】
(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证：

因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故
m1OP=m1OM+m2ON，
实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，确定落点的平均位置要用圆规，测量小球落地点的距离需要毫米刻度尺，因此还需要的实验器材有BC.
(2)[2]为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量,即；
[3]为了保证小球离开斜槽做平抛运动，则需保证斜槽末端水平.
(3)[4]实验中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次从同一高度静止滚下，则每次到达斜槽末端的速度大小相同，同时平抛的时间t一定，故水平射程与A球的质量无关.
[5]为了减小OP，可减少v0，则减小A球的重力做功，故可减小斜槽高度或降低挡板高度.
[6]根据两球碰撞和速度用水平位移代换，结合A碰前的平抛落点为P点，A碰后的落点为M，B球被碰的落点为N；可得验证动量守恒的表达式为：
m1OP=m1OM+m2ON.
[7]若碰撞是弹性碰撞，有：

用水平位移代换速度后，得：

或者联立各式化简后得：
.

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、⑴vD＝6m/s；⑵m＝1.2kg，r＝1.4m
【解析】
试题分析：⑴设小球经过D点时的速度为vD，小球从D点离开后做平抛运动，在竖直方向上为自由落体运动，设运动时间为t，根据自由落体运动规律有：h＝①
在水平方向上为匀速运动，有：x＝vDt ②
由①②式联立解得：vD＝＝6m/s
⑵设小球的质量为m，圆轨道的半径为r，在D点时，根据牛顿第二定律有：FD＋mg＝③
在A点时，根据牛顿第二定律有：FA－mg＝④
小球在整个运动过程中机械能守恒，有：mg(2r＋L)＝－⑤
由③④⑤式联立解得：ΔF＝FA－FD＝2mg＋6mg
即ΔF与L呈一次函数关系，对照ΔF-L图象可知，其纵截距为：b＝6mg＝12N ⑥
其斜率为：k＝＝11N/m ⑦
由⑥⑦式联立解得：m＝1.2kg，r＝1.4m
考点：本题综合考查了平抛运动规律、圆周运动向心力公式、牛顿第二定律、动能定理(或机械能守恒定律)的应用，以及对图象的理解与应用问题，属于中档偏高题．
16、（1）；（2）5×103N/C；方向由B指向A
【解析】
（1）由库仑定律F= ①
得F=9×109× ②
（2）由电场强度的定义式E= ③
得E=N/C=5×103N/C ④
方向由B指向A ⑤
17、（1）F1=1.0N，F2=0.8N；（2）当时，F1=F2；（3）．
【解析】
解：(1)物块在加速运动过程中，应用动量定理有：
解得：
物块在加速运动过程中，应用动能定理有：
解得：
(2)物块在运动过程中，应用动量定理有：
解得：
物块在运动过程中，应用动能定理有：
解得：
当时，由上两式得：
(3)由图2可求得物块由运动至过程中，外力所做的功为：
设物块的初速度为，由动能定理得：
解得：
设在t时间内物块所受平均力的大小为，由动量定理得：
由题已知条件：
解得：