2025届牛栏山一中物理高一第二学期期末考试试题含解析.doc

2025届牛栏山一中物理高一第二学期期末考试试题
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、 (本题9分)如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中（ ）

A．小球动能减为零时，重力势能最大
B．小球在离开弹簧时动能最大
C．小球动能最大时弹性势能为零
D．小球的动能先减小后增大
2、 (本题9分)物块克服重力做功20J，则它的重力势能
A．不变 B．减少20J C．增加20J D．不能确定
3、 (本题9分)在下列物体运动过程中，满足机械能守恒的是（ ）
A．物体在空中做平抛运动
B．跳伞运动员在空中匀减速下落
C．人乘电梯匀加速上升
D．物体沿斜面匀速下滑
4、 (本题9分)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度，则下面说法正确的是（　　）

A．a1＜a2＜a3 B．T1＜T2＜T3 C．T1＞T2＞T3 D．a1＞a2＞a3
5、 (本题9分)质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法中正确的是
A．子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
B．子弹对墙的冲量最小
C．橡皮泥对墙的冲量最小
D．钢球对墙的冲量最小
6、 (本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是
A．做曲线运动物体的速度大小和方向都在时刻变化
B．做曲线运动物体的速度大小不断变化，速度的方向不一定发生变化
C．做曲线运动物体的速度方向不断变化，速度的大小不一定发生变化
D．做曲线运动的物体一定受到了变力作用
7、 (本题9分)如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（ ）

A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J
C．第1. 5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W
8、如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量， 从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：

A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能
B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒
C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动
D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能
9、 (本题9分)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是
A．= 5m/s,= 2.5m/s B．= 2m/s, = 4m/s
C．= 3m/s, = 3.5m/s D．= -4m/s, = 7m/s
10、 (本题9分)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（ ）

A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0
B．小球通过最高点时的最小速度为0
C．小球刚好通过最高点时的速度是
D．小球通过最低点时绳子张力可以为3mg
11、 (本题9分)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）

A．总功率一定减小 B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小
12、 (本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是(　　)
A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度
B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度
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)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系：

（1）下列做法正确的是（___）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行
B．在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上
C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
D．增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度
（2）为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量___________木块和木块上钩码的总质量（填远大于、远小于或近似等于）
（3）某次实验，保持木块所受的合外力相同，测量不同质量的木块在相同的力的作用下的加速度，根据实验数据描绘出a-m图像如图甲所示，由于这条曲线是不是双曲线并不容易确定，因此不能确定a与m成反比，紧接着该同学做了图像如图乙所示．
①根据图像是过原点的直线，因此可判断出a与成_______比，即a与m成反比；
②根据图像可以得到物体受到的外力为______N．

14、（10分）利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________。
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量＝_____，动能变化量＝_____。

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)我国已启动“登月工程”，计划2020年实现登月飞行．设想在月球表面上，宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t．当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G．不计月球的自转效应，根据上述各量，试求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的质量．
16、（12分） (本题9分)如图所示电路，电源电动势为E＝6V，定值电阻RA＝1Ω，RB＝8Ω，电容器的电容为C＝20μF，开关S闭合时电流表的示数为0.5A，电容器的电荷量为Q＝10﹣4C，电流表视为理想电表。求：

（1）电阻RC的阻值；
（2）电源的内电阻。
17、（12分） (本题9分)如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10m/s的速度从地面冲上高台，t＝5s后以同样大小的速度从高台水平飞出．人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m.摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2kW，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：

(1) 人和摩托车从高台飞出时的动能Ek；
(2) 摩托车落地点到高台的水平距离s；
(3) 摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf.
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、A
【解析】
根据小球的受力情况分析小球速度如何变化，判断小球的动能如何变化，确定小球的动能最大时弹簧势能是否为零．
【详解】
小球和弹簧组成的系统机械能守恒，动能和势能相互转化，故动能最小时，势能最大，A正确；弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧仍然被压缩，弹簧的弹力不等于零，弹性势能不等于零，BC错误；将力F撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，D错误．
2、C
【解析】
物块克服重力做功20J，重力做负功，则它的重力势能增加20J，故C正确，ABD错误。
3、A
【解析】
物体在空中做平抛运动时，由于只有重力做功，故机械能守恒；故A正确；运动员在空中匀减速下落时，动能和重力势能均减小，故机械能不守恒；故B错误；人乘电梯匀加速上升，重力势能和动能都增加，机械能增加，选项C错误；物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，而重力势能减小，所以机械能一定减小；故D错误；故选A。
对于机械能是否守恒的判断，关键掌握机械能守恒的条件，也可以从能量转化的角度进行分析；两种方法要注意灵活应用．
4、C
【解析】
卫星从Ⅰ轨道的P处制动后进入Ⅱ轨道，在Ⅱ轨道的P处再制动，最后进入Ⅲ轨道。在不同轨道的P处，卫星受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度相同，AD错误；根据开普勒第三定律可知，卫星在不同轨道上绕月球运动时的周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相同，显然Ⅰ轨道的半长轴最大，Ⅲ轨道的半径最小，则卫星在Ⅰ轨道的周期最大，在Ⅲ轨道的周期最小，故B错误，C正确。故选C。
5、B
【解析】
试题分析：根据里的作用的相互性，子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知；对子弹：，对橡皮泥：，对钢球：，由此可知。
考点：动量定理。
【名师点睛】利用动量定理表示出子弹、橡皮泥、钢球的动量的变化，从而了解冲量的大小，再由力的作用的相互性，从而说明子弹、橡皮泥、钢球对墙的冲量的大小关系。
6、C
【解析】
ABC.做曲线运动的物体速度大小不一定改变，速度方向一定变化，比如匀速圆周运动，故AB错误，C正确；
D.做曲线运动的物体受到了力作用，但不一定是恒力，比如平抛运动，故D错误；
故选C．
7、BC
【解析】
A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；
B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为

由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为

所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；
C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为

故C正确；
D.F在第二秒做功，F的功为：

所以第2内推力F做功的平均功率为：

故D错误．
8、AD
【解析】
A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.
B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.
C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.
D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.
9、BC
【解析】
以碰撞前A的速度方向为正方向，碰撞前系统的总动量：
p=mAvA+mBvB=1×6+2×2=10kg•m/s，
系统的总动能：
Ek=mAvA2+mBvB2=22J；
A．如果碰撞后 vA′=5m/s，vB′=2.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合实际情况，不可能，故A错误；
B．如果vA′=2m/s，vB′=4m/s，则碰撞后总动量
p′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s
系统总动能：
Ek′=mAvA′2+mBvB′2=18J
则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故B正确；
C．如果vA′=3m/s，vB′=3.5m/s，则碰撞后总动量
p′=mAvA′+mBvB′=1×3+2×3.5=10kg•m/s
碰撞后系统动量守恒，系统总动能：
Ek′=mAvA′2+mBvB′2=16.75J
则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故C正确；
D．如果vA′=-4m/s，vB′=7m/s，碰撞后总动量
p′=mAvA′+mBvB′=1×(-4)+2×7=10kg•m/s
碰撞后系统动量守恒，系统总动能：
Ek′=mAvA′2+mBvB′2=57J
碰撞后总动能增加，不符合实际情况，不可能，故D错误；
故选BC．
本题考查了动量守恒定律的应用，要知道碰撞过程中系统所受的合外力为零，遵守动量守恒定律．碰撞过程机械能不增加，碰撞后后面的球速度不能大于前面球的速度．
10、AC
【解析】
A．小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确．
BC．绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由

解得

此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确．
D．小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理

可得通过最低点的最小速度为

在最低点由牛顿第二定律可知

解得最低点的最小拉力为

D错误．
故选AC．
圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．
11、ABC
【解析】
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对
12、AC
【解析】
由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．
【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、AD 远小于 正 0.12
【解析】
（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行，使得拉力等于小车的合力．故A正确．平衡摩擦力时，不能将装有砝码的砝码盘通过定滑轮连接在小车上．故B错误．实验时应先接通电源，再释放小车．故C错误．增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度，选项D正确；故选AD．
（2）根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知砝码以及砝码盘的质量远小于小车和小车上钩码的总质量时，绳子的拉力等于砝码和砝码盘的重力．
（3）①根据图像是过原点的直线，因此可判断出a与成正比，即a与m成反比；
②由牛顿定律，根据图像可以得到物体受到的外力为．
解决本题的关键抓住实验中的两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，前提需平衡摩擦力，2、认为绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，前提是砝码以及砝码盘的质量远小于小车和小车上钩码的总质量．
14、 ①A ② AB ③
【解析】此实验要验证的是重物重力势能的减小量与动能增加量之间的关系，故选项A正确；
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是：交流电源和刻度尺；因质量从方程两边消掉，故不许用天平测量质量；故选AB.
③从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量＝mghB；打B点时物体的速度，则动能变化量＝

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）(2)
【解析】
（1）设月球表面的重力加速度为，由运动学公式

得
（2）设月球质量M，月球半径R，飞船质量m．飞船受到的月球对它的引力提供向心力

联立得M=
点睛：小物块自由下落h高度所用时间为t，根据：求出月球表面的重力加速度；根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力，结合重力加速度的大小，求出月球的质量．
16、（1）2Ω（2）1Ω
【解析】
（1）根据电路特征知电容器两端的电压等于RB和RC的电压之和，即为：
根据欧姆定律知：
因为RB=8Ω，故RC=2Ω；
（2）根据闭合电路欧姆定律知电源的内电压为：
U内=E-I（RA+RB+RC）=6-0.5×11=0.5V，
所以电源的内阻为：；
17、（1）9×103J （2）10m （3）1×103J
【解析】
试题分析：根据动能表达式列式求解即可；人和摩托车从高台飞出做平抛运动，根据平抛的运动规律即可求出平抛的水平距离；根据动能定理即可求解克服阻力所做的功．
（1）由题知，抛出时动能：
（2）根据平抛运动规律，在竖直方向有：
解得：t=1s
则水平距离
（3）摩托车冲上高台过程中，由动能定理得：
解得：
本题考查了动能定理和平抛运动的综合，知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，以及能够熟练运用动能定理．