湖北省浠水县实验高级中学2025届高一下物理期末检测试题含解析.doc

湖北省浠水县实验高级中学2025届高一下物理期末检测试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、 (本题9分)下列家用电器在正常工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是
A．洗衣机 B．电饭锅 C．电视机 D．电脑
2、 (本题9分)把一个小球以一定的初速度从O点水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，不计空气阻力，则
A．从O点到P点小球的竖直方向的分位移等于水平方向的分位移的4倍
B．小球在P点的速度方向与直线OP共线
C．从O点到P点小球的平均速度的大小等于初速度大小的倍
D．下落过程中从起点到任意时刻速度方向的偏转角与飞行时间t成正比
3、如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（ ）

A．、两点的场强相等 B．、两点的场强相等
C．、两点的电势相等 D．、两点的电势相等
4、 (本题9分)很多物理量都采用了比值定义的方法，例如：电场强度的表达式称为定义式，下列表达式中，不属于比值定义法的是
A． B． C． D．
5、 (本题9分)如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈的斜面上，撞击点为已知斜面上端与曲面末端B相连，A、B间的高度差为h，B、C间的高度差为H，不计空气阻力，则h与H的比值为　　

A． B． C． D．
6、 (本题9分)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图甲乙所示，下列说法正确的是

A．0~6s内物体位移大小为36m
B．0~2s内拉力做的功为30J
C．合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等
D．滑动摩擦力大小为5N
7、 (本题9分)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块,细线跨过位于点的轻质光滑定滑轮,一端连接,另一端悬挂小物块,物块、质量相等．为点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离. 开始时位于点,与水平方向的夹角为30°．现将、静止释放．则下列说法正确的是( )

A．物块经过点时的速度大小为
B．物块由点出发第一次到达点过程中,速度先增大后减小
C．物块在杆上长为的范围内做往复运动
D．在物块由点出发第一次到达点过程中,物块克服细线拉力做的功小于重力势能的减少量
8、 (本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为mA和mB的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度6 m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得

A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度2 m/s，且弹簧弹性势能相同
B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2
D．在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶4
9、我国2020年将首次探测火星，将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”，其半径约为地球半径的，质量约为地球质量的，设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动，距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等，下面说法正确的是
A．卫星A、B加速度之比为2：5
B．卫星A、B线速度之比为
C．卫星角速度之比为
D．卫星A、B周期之比为
10、 (本题9分)如图所示，a、b两个小球的质量均为m，a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速度下滑，b从斜面顶端以初速度vo水平抛出，关于二者的运动过程，下列说法中正确的是 ( )

A．都做匀变速运动
B．落地前的瞬间速率相同
C．整个运动过程重力势能的变化相同
D．整个运动过程中重力对二者做功的平均功率相同
二、实验题
11、（4分）用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。

（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。
A．可选用半径不同的两小球
B．选用两球的质量应满足
C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间
D．斜槽轨道必须光滑
（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm
（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。
（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

左侧光电门
右侧光电门
碰前

碰后

无
在实验误差允许范围内，若满足关系式 ____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）
12、（10分） (本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图1所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2. 那么：

(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；
(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律；
(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量Ep＝________J，该所取点的速度大小为________m/s；(结果取3位有效数字)
(4)如图2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v2－h图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据________．(填“正确”或“不正确)
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）2019年4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号”乙运载火箭，成功发射第四十四颗北斗导航卫星，卫星入轨后绕地球做半径为r的匀速圆周运动。卫星的质量为m，地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，不计地球自转的影响。求：
（1）卫星进入轨道后的加速度大小gr；
（2）卫星的动能Ek。
14、（14分）中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心 舱，二个实验舱.若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动的n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G.将空间站绕地球运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.
15、（13分） (本题9分)如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形轨道相切于B点，半圆轨道的最高点为C，半径为R。轻质弹簧左端固定在A点，沿AB方向放置，质量为m的小球与被压缩的弹簧紧挨着、不拴接。现释放小球，离开弹簧后到达B点，滑向圆轨道，恰好能通过最高点C后水平飞出，落在水平轨道上的D点(图中未标出)，不计球与轨道间的摩擦、空气阻力，重力加速度为g，求:

(1)小球经C点时的速度大小
(2)B、D两点间距离
(3)小球释放前弹簧的弹性势能
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、A
【解析】
试题分析：做功的过程是能量转化的过程，明确各用电器的工作原理，确定各用电器工作时能量的转化方向，然后答题．
解：电流做功的过程，实际上就是个能量转化的过程，从电能转化成其它形式的能．
A、电视机主要是把电能转化为声能和光能，所以A错误；
B、电饭锅是把电能转化为内能，所以B错误；
C、电话机是把声音转化成电信号，所以C错误；
D、电风扇是把电能转化为机械能，所以D正确；
故选D．
【点评】电功也是一种功，所以要和前面的内能、做功等能量知识点联系起来记忆，也能更便于理解．
2、C
【解析】
A. 小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，竖直方向平均速度是，竖直方向位移是水平位移的2倍，A错误；
B.小球在P点的速度是轨迹的切线，B错误；
C.从O到P飞行时间，水平位移，竖直位移，平均速度，C正确；
D.，可见与飞行时间成正比，而不是与飞行时间成正比，D错误.
3、D
【解析】
试题分析：电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，它们的电场强度的大小及方向都不同．故B错误；顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选D．
考点：电场线；等势面
【名师点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低；注意电场强度是矢量，是否相等，要关注方向性．
4、A
【解析】
A、根据电阻定律电阻可知导线的电阻值大小与导线的长度成正比，与导线的横截面积成反比，不属于比值定义法，故选项A正确；
  B、密度是物质的一种特性 物体的密度与物体的质量和体积无关，物体的密度的表达式属于比值定义法，故选项B错误；
  C、电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定，与和无关，电容的表达式属于比值定义法，故选项C错误；
   D、在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，叫做这点的电势，电势的表达式属于比值定义法，故选项D错误。
5、D
【解析】
根据动能定理求出B点的速度，结合平抛运动竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，从而得出竖直位移的表达式，求出h与H的比值.
【详解】
对AB段，根据动能定理得，，解得:，根据得,则，解得;故选D.
本题考查了动能定理和平抛运动的综合运用，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解.
6、BC
【解析】
A、在v-t图像中图像包围的面积即为运动的位移，所以0～6 s内物体位移大小 ，故A错误；
B、在0～2s内，P-t图象中图线与时间轴所围面积等于拉力做功为： ,故B正确
C、在0～6 s内和0～2 s内的动能变化量的大小是相等的，根据动能定理可知合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等，故C正确
D、匀速阶段，阻力等于拉力，所以物体运动时受到的阻力大小为 ，故D正确
故选BCD
7、AC
【解析】

A、设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0. 
根据系统的机械能守恒得 :,得 故A正确,
B、物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,其他力不做功,由动能定理可以知道物块A的动能不断增大,则速度不断增大故B错误；
C、由几何知识可得 ,因为AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为 的范围内做往复运动，故C正确；
D、物块A到C点时物块B的速度为零.根据功能关系可以知道,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故D错误. 
综上所述本题答案是：AC
8、AC
【解析】
从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被压缩，所以t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态，根据能量守恒可知弹簧弹性势能相同，故A正确；t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧被拉伸到最长，则从t3到t4时间弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误；根据动量守恒定律，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2 ，代入数据解得：m1：m2=1：2，故C正确；由图可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根据动能的计算式：，可得在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶8，故D错误。所以AC正确，BD错误。
9、AD
【解析】
设火星质量为M，地球质量则为10M，火星的半径为R，则火星卫星A的轨道半径，地球卫星B的轨道半径；
A.根据加速度公式，可知，，所以，A正确；
B.根据公式，可得，可知，，所以，B错误；
C.由线速度之比为，可得角速度之比，选项C错误；
D.周期，周期之比，选项D正确；
10、AC
【解析】
A.物体a受重力和支持力，根据牛顿第二定律得：
，
得：
，
可知a物体做匀变速运动．物体b做平抛运动，加速度为g，也是匀变速运动．故A正确．
B.对a运用动能定理有：
，
得
；
对b运用动能定理，有
，
得
，
则知落地时b球的速率大于a球的速率．故B错误
C.对两个小球重力做功 ，m和h相同，则重力做功相同．所以整个运动过程重力势能的变化相同，故C正确．
D.a的加速度为：
＜g，
竖直分速度：
ay=asin45°=＜g，
而b竖直方向的加速度为g，根据位移时间公式，可知，a的运动时间大于b的运动时间，由平均功率公式，则知b的重力平均功率大，故D错误．
故选AC．

二、实验题
11、B 55.50
【解析】
（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；
B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；
C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；
D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。
故选：B；
（2）[2]确定B球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；碰撞后m2球的水平路程应取为55.50cm；
（3）[3]要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：

得：
，
可知，实验需要验证：
；
（4）[4]若让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，则有：
，
设遮光片的宽度为d，则：
，，，
联立可得：

故答案为：[1]B[2]B[3] [4]
实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目。
12、 (1)左 (2)B (3)1.88， 1.92 (4)不正确
【解析】
①下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；
②根据图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律；
③从O点到所取点，重物重力势能减少量EP =mghB=1×9.8×0.1920J=1.88J，该所取点的速度大小为；
④该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据 ，可得，则此时v2-h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g．
点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，并且能从实验原理出发结合物理图像进行分析所测数据．

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）
【解析】
(1)设地球的质量为，对在地球表面质量为的物体，有：
对卫星，有：
解得：
(2)万有引力提供卫星做匀速圆周运动所需的向心力，有：
卫星的动能为：
解得：
14、
【解析】
不考虑地球自转的影响，在地球表面处质量为m0的物体所受重力等于地球对物体的引力
即： ①
空间站绕地球运动的周期为T= ②
空间站绕地球做圆周运动的向心力由地球与空间站间的万有引力提供
③
联立①②③式解得：

15、（1） （2）2R（3）2.5mgR
【解析】
（1）小球在C点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：
可得：vC=
（2）小球离开C点后做平抛运动，则：
竖直方向有：2R=gt2
水平方向有：x=vCt
联立解得：x=2R，
即小球第一次落地点与B点的距离是2R。
（3）从开始释放弹簧到小球到达C点的过程，由机械能守恒定律得：
释放小球瞬间弹簧的弹性势能：Ep=2mgR+mvC2
解得：Ep=2.5mgR