2025届安徽省师范大学附属中学物理高一第二学期期末检测试题含解析.doc

2025届安徽省师范大学附属中学物理高一第二学期期末检测试题
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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、可以将万有引力相互作用与电荷间的相互作用类比，即任何有质量的物体都要在它的周围空间产生一个引力场，而其他的物体在引力场中，要受到该引力场的引力作用。据此，万有引力中的重力加速度，相当于电场中的哪个物理量
A．电场力 B．电场强度 C．电势差 D．电势能
2、 (本题9分)如图所示的各图象中，表示物体做匀变速直线运动的图象是（　　）
A． B． C． D．
3、人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体（ ）
A．处于超重状态
B．所受的合力不变
C．速度的大小不变
D．受到万有引力和重力两个力的作用
4、 (本题9分)水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来。图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则以下说法正确的是（ ）

①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大
②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大
③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大
④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
5、 (本题9分)如图所示，一个质量为2m、上连着轻质弹簧的物体A静止于光滑的水平面上，有一个质量为m的物体B沿光滑水平面以速度v向A运动，两物体通过弹簧发生碰撞然后分开．在此过程中，弹簧的弹性势能的最大值为（ ）

A．mv2/2 B．mv2/3 C．mv2/6 D．无法确定
6、 (本题9分)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着细线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是（　　）

A．橡皮做匀速直线运动
B．橡皮做匀变速直线运动
C．橡皮做匀变速曲线运动
D．橡皮做变加速曲线运动
7、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处

A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小
8、旅居加拿大十六岁学生温家辉，2009年在美国太空总署主办的太空移民设计赛中夺冠．温家辉的获奖设计是一个高1.6 km的圆筒形建筑，命名为Asten，如题图所示，内径约1 km，圆筒由一个个可以住人的环形物堆叠而成，并在电力的驱动下绕着中心轴以一定的角速度转动，从而产生 “模拟重力”，使居民能在“重力”环境下生活．垂直中心轴的截面图如题所示，圆筒的内壁正好是城市的地面，因此，生活在这座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感觉没有区别．以下说法正确的有（　）

A．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量
B．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心
C．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供
D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大
9、 (本题9分)衣服在洗衣机中脱水时附着在筒壁上，此时（ ）
A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用
B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C．筒壁对衣服的摩擦力随着转速的增大而增大
D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减小
10、如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为m，引力常量为G，设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0，不计空气阻力。下列结论正确的是( )

A．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
B．导弹在C点的速度大于
C．导弹在C点的加速度等于
D．导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0
11、 (本题9分)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中

A．小球的动能先增大后减小
B．小球的机械能守恒
C．小球加速度为零的时候，系统势能最小
D．弹簧的弹性势能一直增加
12、 (本题9分)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v－t图象如图所示，则

A．在0～t1秒内，外力F的大小不断减小
B．在t1时刻，外力F为零
C．在t1～t2秒内，外力F的大小可能不断减小
D．在t1～t2秒内，外力F的大小可能先减小后增大
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图甲中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=50g、m2=150g则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=_______；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=________，系统势能的减少量△EP=________，由此得出的结论是_____________________________
（3）若某同学作出-h图象如图丙，则当地的实际重力加速度g=___________．

14、 (本题9分)利用如图实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题．

（1）如图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3…．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为_______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为________．

（2）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在如图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用k1和k2表示）．

15、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示．把第一个点记做O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为1．22cm、2．99cm、3．14cm、4．67cm．根据以上数据可以计算出

（1）打点计时器打下计数点C时，物体的速度________m/s（结果保留三位有效数字）；
（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减少量△EP= _______J（结果保留三位有效数字）；动能的增加量△Ek= _______ J（结果保留三位有效数字）．
（3）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“<”、“ >”或 “=”）， 这是实验存在误差的必然结果，该误差产生的主要原因是___________________________________．
（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出C点的过程中，得到的结论是_____________________．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)一条长为0.80m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=0.10kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H=1.00m开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度求：

（1）当小球运动到B点时的速度大小；
（2）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求小球落到C点时的瞬时速度的大小；
（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．
17、（10分） (本题9分)如图所示，一质量M=1.0kg的砂摆，用轻绳悬于天花板上O点．另有一玩具枪能连续发射质量m=0.01kg、速度v=4.0m/s的小钢珠．现将砂摆拉离平衡位置，由高h=0.10m处无初速度释放，恰在砂摆向右摆到最低点时，玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆，二者在极短时间内达到共同速度．不计空气阻力，取g =10m/s1．第一颗小钢珠射入后，每当砂摆向左运动到最低点时，都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆，并留在砂摆中．当第n颗小钢珠射入后，砂摆能达到初始释放的高度h，求n．

参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、B
【解析】
重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用，而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明重力与电场力类似。电荷量与物体的质量类似，则由G=mg，F=qE分析可知，重力加速度g与电场中电场强度E可类比，故B正确，ACD错误。
2、B
【解析】
v-t图中物体的速度不随时间均匀变化，物体做匀速直线运动，故A错误；由v-t图可知，速度随时间均匀增大，加速度不变，表示物体做匀加速直线运动，故B正确；x-t图中物体的位移不随时间而改变，物体的速度为零，处于静止状态，故C错误；由x-t图可知，位移随时间均匀增大，速度不变，表示物体做匀速直线运动，故D错误．所以B正确，ACD错误．
3、C
【解析】
A. 人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体处于失重状态，选项A错误；
B. 卫星所受的合力大小不变，方向不断变化，选项B错误；
C. 卫星的速度的大小不变，选项C正确；
D. 卫星只受到万有引力作用，选项D错误．
4、A
【解析】
动能定理、摩擦力的判断与计算
【详解】
甲、乙两物体的初动能和末动能都相同，都只受摩擦力作用，根据动能定理可知摩擦力对甲、乙两物体做的功相等，即：，由图可知：，则，
所以：若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大，①正确，②错误；
若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大，③正确，④错误．
该题主要考查了动能定理的直接应用，关键是从图象中得到信息．
5、B
【解析】
此过程中两物体速度相等时，弹簧的弹性势能最大；据动量守恒和机械能守恒可得：

解得：

故B项正确，ACD三项错误．
故选B.
点睛：一动碰一静，当两物体速度相等时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大．
6、A
【解析】
橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方向的分运动都是匀速直线运动，合运动也为匀速直线运动，A正确；

7、AC
【解析】
试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC．
考点：圆周运动的实例分析
此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题．
8、BCD
【解析】
A．天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故A错误；
B．太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故B正确；
C．太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故C正确；
D．等效重力等于向心力，故

故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确。
9、BD
【解析】
衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，选项A错误；衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，选项B正确；筒壁对衣服的摩擦力等于衣服的重力，随转速的增大摩擦力不变，选项C错误；转速一定时，根据F=mω2r可知筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量m的减少而减小，选项D正确；故选BD.
点睛：本题是生活中圆周运动中的离心运动问题，在该类问题中，物体做离心运动是由于物体受到的指向圆心的合力（提供的向心力）小于物体需要的向心力的原因，不能理解为物体受到离心力的作用．要学会应用物理知识分析实际问题．
10、ACD
【解析】
A.根据开普勒定律分析知道，地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点。故A正确。
B.设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度为v，则由牛顿第二定律得：，得到．导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在C点的速度小于．故B错误。
C.由牛顿第二定律得：，得导弹在C点的加速度为．故C正确。
D.设导弹运动的周期为T，由于导弹的半长轴小于卫星的轨道半径R+h，根据开普勒第三定律知道：导弹运动的周期T＜T1，则导弹从A点运动到B点的时间一定小于T1．故D正确。
11、ACD
【解析】
在刚接触弹簧的时候的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这时小球的加速度为0，此过程中小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，此后弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故AD正确；压缩弹簧的过程中，弹性势能增加，故小球的机械能减小，故B错误；小球加速度为零的时候，速度最大，动能最大，此时系统势能最小，故C正确；
12、ACD
【解析】
v-t图象中，斜率表示加速度，从图象中可以看出0～t1秒内做加速度越来越小的加速运动，t1～t2秒内做加速度越来越大的减速运动，两段时间内加速度方向相反；根据加速度的变化情况，分析受力情况。
【详解】
A项：根据加速度可以用v-t图线的斜率表示，所以在0～t1秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度，所以外力F大小不断减小，故A正确；
B项：在t1时刻，加速度为零，所以外力F等于摩擦力，不为零，故B错误；
C项：在t1～t2秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小，外力F大小可能不断减小，故C正确；
D项：如果在F先减小一段时间后的某个时刻，F的方向突然反向，根据加速度的大小，F后增大，因为v-t图线后一段的斜率比前一段大，所以外力F大小先减小后增大是可能的，故D正确。
故选：ACD。
本题考查v-t图线的相关知识点，涉及牛顿第二定律的应用及受力分析的能力。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、2.4m/s 0.576J 0.588J 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒 9.7m/s2
【解析】
第一空.根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：。
第二空.物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek＝(m1+m2)v52−0＝0.576J；
第三空.重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=（m2-m1）gh=0.588J；
第四空.由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。
第五空.题中根据机械能守恒可知，（m2-m1）gh＝(m1+m2)v2，即有：v2＝gh，所以v2−h图象中图象的斜率表示g，由图可知，斜率k=g ==4.85，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2。
14、
【解析】
（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得： ；
（2）由图可知，图线Ⅰ的斜率 ；根据动能定理得： ，则 ，图线Ⅱ的斜率 ，得阻力f=k1-k2，所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 ．
对匀变速直线运动，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即可求出B点的速度；机械能守恒，因为初位置的机械能为零，每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值．验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．
15、（1）3.67 （2）6.87 6.73 （3）> 阻力做功 （4）机械能守恒
【解析】
（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得
（2），
（3）根据（2）可知，该误差产生的主要原因是由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故重力势能的减小量总是要大于动能的增量．
（4）比较和可知，二者基本相等，因此在误差允许范围内重力势能的减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒．

三．计算题(22分)
16、（1）4m/s（2）m/s（3）9N
【解析】
（1）设小球运动到B点时的速度大小，由机械能守恒定律得：
解得小球运动到B点时的速度大小为：
（2）小球从B点做平抛运动，水平速度为；
竖直方向有：
；
解得C点的瞬时速度大小为：

（3）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值，由牛顿定律得
为OP的长度
由以上各式解得：
17、n=4
【解析】
砂摆从释放到最低点，由动能定理：
，解得：=1m/s；
小钢球打入砂摆过程系统动量守恒，选向右为正方向，
由动量守恒定律得：Mv0−mv=(M+m)v1，
解得：v1=≈1.94m/s；
第1颗小钢球打入过程，选向左为正方向，
由动量守恒定律得：(M+m)v1+mv=(M+1m)v1，
第3颗小钢球打入过程，同理可得：
(M+1m)v1+mv═(M+3m)v3，
…
第n颗小钢球打入过程，同理可得：
[M+(n−1)m]vn−1+mv=(M+nm)vn，
联立各式得：(M+m)v1+(n−1)mv=(M+nm)vn，
解得：vn=，
当第n颗小钢球射入后，砂摆要能达到初始释放的位置，
砂摆速度满足：vn⩾v0，
解得：n⩾=4，
所以，当第4颗小钢球射入砂摆后，砂摆能达到初始释放的高度．
点睛：在砂摆向下运动的过程中，只有重力做功，由动能定理或机械能守恒定律可以求出砂摆到达水平位置时的速度；钢珠射入砂摆的过程中，两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出钢珠射入砂摆后的瞬间，砂摆的速度；钢珠射入砂摆的过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出n颗钢珠射入砂摆后，砂摆的速度；砂摆要回到释放时的高度，砂摆在最低点时的速度应大于等于砂摆第一次到达最低点时的速度．