辽宁沈阳市二十中学2025届高一物理第二学期期末监测试题含解析.doc

辽宁沈阳市二十中学2025届高一物理第二学期期末监测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F-v2图像如图乙所示。不计空气阻力，则 （ ）

A．v2=c时，杆对小球的弹力方向向上
B．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等
C．小球的质量为
D．当地的重力加速度大小为
2、伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是
A．重力 B．速度
C．加速度 D．机械能
3、 (本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是 ( 　　)

A．A球的角速度等于B球的角速度
B．A球的线速度大于B球的线速度
C．A球的运动周期小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力
4、质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力大小F保持不变。当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，则（ ）
A．汽车将做匀速运动 B．汽车将做匀加速直线运动
C．发动机的额定功率等于Fv D．发动机的额定功率等于
5、 (本题9分)做曲线运动的物体,一定变化的物理量是(    )
A．合外力 B．速度 C．加速度 D．速率
6、 (本题9分)质量为1 kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示，外力F和物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s1．下列说法正确的是

A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.5
B．物体在前3 m运动过程中的加速度为3 m/s1
C．物体运动的最大位移为13 m
D．x＝9 m时，物体的速度为
7、 (本题9分)如图所示，质量为m的物块A静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为3m的物块B，由静止释放物块、B后(重力加速度大小为g)( )

A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2：1
B．物块A、B的加速度之比为1:1
C．细绳的拉力为mg
D．当B下落高度h时，速度为
8、 (本题9分)如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则

A．重力对两物体做功相同
B．重力的平均功率相同
C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PB
D．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB
9、 (本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（ ）

A．绳系卫星在航天器的前上方
B．绳系卫星在航天器的后上方
C．绳系卫星的加速度比航天器的小
D．绳系卫星的加速度比航天器的大
10、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（　　）

A．分针与时针的角速度之比是12：1
B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1
C．分针与时针的周期之比是12：1
D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：1
二、实验题
11、（4分） (本题9分)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100 m、0.050 m、0.000 m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。

(1)实验时，把________点作为零势能点。
(2)若实验测得D点的机械能明显偏小，造成该误差的原因可能是（__________）
A．摆锤在运动中受到空气阻力的影响 B．光电门放在D点的右侧
C．光电门放在D点的左侧 D．摆锤在A点释放时有初速度
12、（10分） (本题9分)如图为探究平抛运动规律的一种方法。用两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体，在两个坐标轴上留下了物体的两个“影子”，O点作为计时起点，其运动规律为x＝3t，y＝t+5t2（式中的物理量单位均为国际制单位），经1s到达轨迹A点（g＝10m/s2）。下列说法正确的是（　　）

A．O点为平抛运动的起点
B．物体运动轨迹方程为
C．物体在A点的速度大小为4m/s
D．O、A两点距高为3m
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） (本题9分)质量为2kg的小球从某高度由静止释放,经过3s到达地面,不计空气阻力,g=10m/s2｡则求：
(1)下落过程中重力所做的功的平均功率；
(2) 3s末重力的瞬时功率．
14、（14分） (本题9分)2017年2月22日上午，美国航天局宣布在距地球仅40光年的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星，其中3颗已确定位于宜居带，很可能含有液态水，观测某行星的半径为R0，自转周期为T0，它有一颗卫星，轨道半径为R，绕行星公转周期为T．已知万有引力常量为G
求：（1）该行星的平均密度为多大？
（2）要在此行星的赤道上发射一颗人造同步卫星，则该人造卫星的轨道半径r为多大？
15、（13分） (本题9分)如图所示，轨道被竖直地固定在水平桌面上，距水平地面高，距水平地面高．一质量的小物块自点从静止开始下滑，从点以水平速度飞出后落在地面上的点．现测得、两点的水平距离为．不计空气阻力，取．求：
（1）小物块从点运动到点经历的时间；
（2）小物块从点飞出时速度的大小；
（3）小物块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功

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、C
【解析】由图乙知，小球重力：mg=a，当F=0时，对应v2=gR=b，联立得：
， ，所以C正确；D错误；当v2=c>b时： ，杆对小球的弹力向下，故A错误；当v2=2b时，代入，解得FT=mg，所以B错误。
2、D
【解析】
A．在伽利略斜面实验中，小球所受重力不变；在有阻力的情况下，小球不能回到原来的高度；无阻力情况下，小球能回到原来高度；这说明伽利略斜面实验中寻求的不变量不是重力．故A项错误．
BC．在伽利略斜面实验中，小球从一个斜面到另一个斜面，小球运动的速度先增大后减小，小球在倾角不同的斜面上加速度不同；所以不变的“东西”不是速度也不是加速度．故BC项错误．
D．伽利略斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，在小球运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒；所以不变的“东西”是机械能．故D项正确．
3、B
【解析】
小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动.小球在轨道上受力如图所示：

因为A和B的质量相同,小球A和B在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力是相同的即：因为球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的角速度小，故A错误；再由向心力的计算公式因为球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时, 半径大的线速度就大，故B正确；由周期公式,所以球A的运动周期大于球B的运动周期,故C错误；根据受力可知轨道施加的支持力由于质量和夹角都相等，所以受到的支持力也相等，根据牛顿第三定律可知球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力,故D错误；故选B
4、D
【解析】
AB．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，速度增加，则牵引力减小，汽车做加速度减小的加速直至匀速。故AB两项错误。
CD．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，则：
牵
牵
解得：发动机的额定功率

故C项错误，D项正确。
5、B
【解析】
做曲线运动的物体，速度的方向一定变化，则一定变化的物理量是速度；合外力和加速度不一定变化，例如平抛运动；速率不一定变化，例如匀速圆周运动，故选B.
6、BD
【解析】
由摩擦力做功的图象知：W=μmgx，代入得：10=μ×1×10×10；解得：μ=0.1，故A错误；前3m运动过程中 ,根据牛顿第二定律：F-f=ma；解得：a=3m/s1，故B正确；摩擦力f=μmg=0.1×10=1N，W=fx, 则，故C错误；x=9m时，有图象根据动能定理：17-9×1=mv1得：物体速度v=3m/s，故D正确．故选BD.
点睛：对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义，横纵坐标的含义，然后再结合动能定理求解.
7、AD
【解析】
A.根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要走动2s，而，故A正确；
B.因为都是从静止开始运动的，故有

解得，故B错误；
C.对A分析有

对B分析有

解得， ，故C错误；
对B，加速度为

根据速度位移公式，有，解得，故D正确；
8、AD
【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．
点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．
9、AC
【解析】
航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误； 航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式 知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．
10、ABD
【解析】
AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为
T分：T时＝1：12
由

研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.
B.由
v＝ωr
得，分针与时针端点的线速度之比为
v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1
即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.
D、根据
a＝ω2r
得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.

二、实验题
11、D；ABC
【解析】
（1）由于重锤的高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，将把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，测出重锤速度，可以进行机械能守恒的验证。
（2）若摆锤在运动中受到空气阻力的影响，会出现机械能偏小，故A正确；若光电门放在D点的右侧，因重力势能与动能之和即为机械能，因此机械能明显偏小，故B正确；若光电门放在D点的左侧，因重力势能与动能之和即为机械能，因此机械能明显偏小，故C正确；摆锤在A点释放时有初速度，则会导致机械能偏大，故D错误。故选ABC.
验证机械能守恒的方法很多，但是其原理是一样的，因此明确实验原理是解决实验的关键。
12、B
【解析】
A．根据匀变速直线运动的位移时间公式
x＝v0t+at2
可知，物体在x方向做速度为
vx＝3m/s
的匀速直线运动，y方向做初速度为
v0＝1m/s
加速度为
a＝10m/s2
的匀加速直线运动，所以O点不是平抛运动起点.故选项A不符合题意.
B.根据
x＝3t
y＝t+5t2
物体的运动轨迹为

故选项B符合题意.
C.1s时，在A点的竖直方向的速度为
vy＝v0+at＝1+10×1＝11m/s
所以A点的速度

故选项C不符合题意.
D.O、A间水平距离为
x＝3t＝3×1＝3m
竖直方向的高度为
y＝t+5t2＝1×5＝6m
故选项D不符合题意.

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）300W （2）600W
【解析】
（1）物体只受重力，做自由落体运动，则3s内物体下落的高度为：
h=gt2=×10×32m=45m
下落过程中重力所做的功
W=mgh=2×10×45J=900J
所以3s内重力的功率为
．
（2）3s末速度为：
v=gt=10×3=30m/s
所以落地时重力的瞬时功率
P=mgv=20×30W=600W；
本题关键是根据自由落体的速度时间公式求出瞬时速度和下落的高度，然后根据公式P=Fv求瞬时功率，由公式P=W/t 来求平均功率．
14、（1）；（2）
【解析】
（1）设该行星的质量为M，卫星的质量为m，
对卫星有：
又行星的体积为
所以该行星的平均密度为
（2）设该卫星的同步人造卫星的轨道半径为r，对同步卫星有：
所以半径
15、（1）0.30s；（2）2.0m/s；（3）0.10J；
【解析】
（1）从C到D．根据平抛运动规律
竖直方向
得
（2）从C到D，根据平抛运动规律
水平方向
得
（3）从A到C，根据动能定理

求出克服摩擦力做功
物体做平抛运动，由竖直方向的自由落体运动规律可以求得运动的时间；物体做平抛运动，由水平方向的匀速直线运动运动规律可以求得运动的初速度；从A到C，根据动能定理可以求得克服摩擦力做的功．