2025年湖南省常德市桃源一中物理高一下期末达标测试试题含解析.doc

2025年湖南省常德市桃源一中物理高一下期末达标测试试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可以正常使用的有（ ）
A．摆钟 B．天平 C．弹簧测力计 D．铅笔
2、一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使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．小球过最高点的最小速度是
B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零
C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小
3、一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是
A．这两个力一定大小相等、方向相反 B．F1是动力，F2是阻力
C．这两个力做的总功为12 J D．F1比F2做的功多
4、下列说法正确的是
A．瞬时速度是矢量，平均速度是标量
B．做直线运动的物体，位移大小可能等于路程
C．做曲线运动的物体，所受的合力可能为零
D．做曲线运动的物体，可能处于平衡状态
5、一个质量为m的物体以a＝2g的加速度竖直向下加速运动，则在物体下降h高度的过程中物体的
A．重力势能减少了2mgh B．合外力做功为mgh C．合外力做功为2mgh D．动能增加了mgh
6、 (本题9分)如图，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上并在下列过程中始终相对于斜面静止。则下面的说法正确的是：（ ）

A．若斜面向右匀速移动距离S，斜面对物体做功为mgscos θsin
B．若斜面向上匀速移动距离S，斜面对物体做功mgs
C．若斜面向左以加速度a加速移动距离S，斜面对物体不做功
D．若斜面向下以加速度a加速移动距离S，斜面对物体做功m（g+a）S
7、 (本题9分)如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确

A．P、Q两点的线速度相同 B．P、Q两点的角速度相同
C．P、Q两点的线速度之比为：l D．P、Q两点的角速度之比为：1
8、 (本题9分)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球的卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星下列表述正确的是（　　）
A．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
B．卫星距地面的高度为
C．卫星运行时受到的向心力大小为
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
9、 (本题9分)如图，两小木块a和b（可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，质量为m，b与转轴的距离为2l，质量为m，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）

A．a一定比b先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．是a开始滑动的临界角速度
D．当b即将滑动时，a所受摩擦力的大小为
10、 (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，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则（　　）

A．小球的质量为
B．当地的重力加速度大小为
C．时，小球对杆的弹力方向向下
D．时，小球受到的弹力与重力大小相等
11、 (本题9分)如图所示，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为，机械能减少；第二次，同一小球从底端B以冲上圆形轨道，恰好能到达A点，机械能减少，则（ ）

A．等于
B．小球第一次经过B点对轨道的压力小
C．小于
D．小球第二次运动的时间长
12、 (本题9分)如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，物体B上部半圆形槽的半径为R，将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则( )

A．A能到达B圆槽的左侧最高点
B．A运动到圆槽的最低点时A的速率为
C．A运动到圆槽的最低点时B的速率为
D．B向右运动的最大位移大小为
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)某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律，分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探究，图中斜槽末端均水平．

(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时，若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_________
A．
B．
C．
D．
(2)用图甲所示装置进行实验，入射小球与被碰小球均为弹性小球，第一次实验小球的落点位置如图用所标示的字母所示，第二次实验将两小球的质量改为相等，则碰撞后入射小球的位置位于_________，被碰小球位置位于___________．
(3)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)____________．
(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于0点，使小球1的球心到悬点0的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C点，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点．实验中已经测得上述物理量中的a、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，已知小球1的质量m1，小球2的质量m2，还应该测量的物理量有____________．
14、（10分） (本题9分)如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带和带铁夹的重物．

①为了完成实验，除了所给的器材，还需要的器材有____ ．（填字母代号）
A．毫米刻度尺
B．秒表
C．的直流电源
D．的交流电源
②下列做法正确的是________ ．（填字母代号）
A．实验时，必须用秒表测出重物下落的时间
B．实验时，应选用质量大，体积小的重物
C．实验操作时，纸带应被竖直提着，使重物靠近计时器，先释放纸带，后接通电源
D．用毫米刻度尺测出重物下落的高度，并通过计算出瞬时速度
③实验中得到一条比较理想的纸带，在点迹较清晰的部分选取某点作为起始点，图中、、、为纸带上选取的四个连续点．分别测量出、、到的距离分别为、、．重物和纸带下落的加速度a=__________．

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)如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放，小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）小球第一次通过E点时的速度大小；
（2）小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；
（3）若小球从AB段离地面h处自由释放后，小球又能沿原路径返回AB段，试求h的取值范围。
16、（12分） (本题9分)1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用双子星号字宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火)．接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速(如图)，推进器的平均作用力F等于895N，推进器开动时间为7s．测出飞船和火箭组的速度变化是0.91m/s．已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3400kg，求：

(1)火箭组的质量m是多大？
(2)已知火箭组的实际质量为3660kg，求该次测量的相对误差，已知相对误差=×100%
17、（12分） (本题9分)在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N部距离d＝10mm，定值电阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金属棒ab电阻r＝2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10﹣14kg，带电量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g＝10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：
（1）匀强磁场的方向；
（2）ab两端的路端电压；
（3）金属棒ab运动的速度．

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】
A．摆钟是利用重力作用摆动的，在太空中无法使用，故A错误；
B．天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用，故B错误；
C．弹簧测力计根据胡克定律制成，但做与重力有关的实验中，不能使用，但可以测量拉力大小，C错误；
D．铅笔的使用和重力无关，故可正常使用，D正确．
2、B
【解析】
A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；
B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；
CD. 杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误。
3、B
【解析】
A．根据恒力做功公式可以知道,做功一正一负,不能说明两个力的方向相反,还跟角度有关,故A错误;
B．功是标量,功的正负表示是动力做功还是阻力做功,所以F1是动力，F2是阻力,所以B选项是正确的;
C．这两个力做的总功为:

所以C选项错误的;
D．功的正负表示是动力做功还是阻力做功，不表示大小，F1与F2做的功一样多,故D错误.
4、B
【解析】
A.瞬时速度和平均速度都是矢量，故A错误。
B.当物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，故B正确。
CD. 曲线运动的速度方向是沿着切线方向，时刻在改变，一定是变速运动，一定有加速度，合力一定不为零，不能处于平衡状态，故CD错误。
5、C
【解析】
A.物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh，故A错误；
BCD.根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能
增加2mgh，故C正确，BD错误。
6、B
【解析】
试题分析：若斜面向右匀速移动，物体受力平衡，斜面对物体的作用力等于重力，故斜面对物体做功为零，故A错误；斜面向上匀速运动，物体受力平衡斜面对物体的作用力，则作用力做功，故B正确；若斜面向左加速度a运动时，物体对斜面的作用力可分解为向上的大小等于重力的支持力，水平方向上，则斜面对物体做功，故C错误；若斜面向下以加速度a加速移动时，由牛顿第二定律可知，，作用力，则斜面对物体做功，故D错误；
考点：考查了你牛顿第二定律，功的计算
7、BC
【解析】
AB．P、Q两点同轴转动，角速度相同，但两点到AB的距离不同，即轨道半径不同，根据可得两点的线速度不同，A错误B正确；
CD．因为，，转动的半径之比为，根据知，P、Q两点的线速度之比，C正确D错误．
故选BC．
解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，同一条皮带相连的点的线速度大小相等．
8、AD
【解析】
A．由万有引力提供向心力，则有

解得

同步卫星轨道半径大于地球半径，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；
B．同步卫星的周期等于地球自转周期T，根据万有引力提供向心力有

解得

则卫星离地的高度为

故B错误；
C．卫星运行时的轨道半径r大于地球半径R，所以卫星运行时的向心力小于，故C错误；
D．在地球表面上若不考虑地球自转，万有引力等于重力，则有

解得

卫星在轨道上运动，根据万有引力提供向心力，则有

解得

卫星运行的轨道半径r大于地球半径R，则，故D正确。
故选AD。
9、CD
【解析】
AB． 两个木块的最大静摩擦力相等。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A B错误；
C．当a刚要滑动时，有kmg=mω2•l，解得：

故C正确；
D． 当b刚要滑动时，有kmg=mω2•2l，解得：

以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：f=mω2l，可解得：

故D正确。
故选CD。
10、ABD
【解析】
由图乙可知： 当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正确；当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，，即小球的质量，故A正确；根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，，杆对球的弹力方向向上，当时，，杆对球的弹力方向向下，，杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；当时，，又，，故D正确。
故选ABD。
11、BC
【解析】
小球从A到B的过程，由动能定理得 mgh-W1= ；小球从B到A的过程，由动能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，对比可得 v1＜v1．故A错误．同理可知，小球经过轨道上同一点时，上滑时的速度大于下滑时的速度，上滑时所需要的向心力大于下滑时所需要的向心力，而向心力是由轨道的支持力和重力垂直于轨道的分力的合力提供，所以上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，即小球第一次在B点所受的支持力小于第二次在B点所受的支持力，由牛顿第三定律可知，小球第一次在B点对轨道的压力小于第二次在B点对轨道的压力，故B正确．因同一点上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，则上滑时所受的摩擦力大于下滑时所受的摩擦力，而上滑与下滑两个过程路程相等，所以上滑时克服摩擦力做功大于下滑时克服摩擦力做功，即上滑时机械能减小量大于下滑时机械能减小量，E1小于E1，故C正确．因小球经过轨道上同一点时，上滑时的速度大于下滑时的速度，则上滑时的平均速度大于下滑时的平均速度，则第二次上滑用的时间短，选项D错误；故选BC.
点睛：本题考查了动能定理、向心力的基本运用，运用动能定理要灵活选择研究的过程，根据向心力分析支持力的关系，注意判断不同过程中克服摩擦力做功的关系．
12、AD
【解析】
A．运动过程不计一切摩擦，系统机械能守恒，且两物体水平方向动量守恒，那么A可以到达B圆槽的左侧最高点，且A在B圆槽的左侧最高点时，A、B的速度都为零，A正确；
BC．设A运动到圆槽最低点时的速度大小为vA，圆槽B的速度大小为vB，规定向左为正方向，根据A、B在水平方向动量守恒得
0＝mvA－2mvB
解得vA＝2vB
根据机械能守恒定律得

解得，，BC错误；
D．当A运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，设为x，根据动量守恒得
m(2R－x)＝2mx
解得x＝，D正确。
故选AD。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、C； 斜槽末端P点； ； 桌面高度h； OC与竖直方向的夹角 ；
【解析】
(1)为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故选C；
(2)用图甲所示装置进行实验，入射小球与被碰小球均为弹性小球，第一次实验小球的落点位置如图用所标示的字母所示，第二次实验将两小球的质量改为相等，则碰撞后入射小球的位置位于斜槽末端，被碰小球位置位于P点；
(3)小球离开轨道后做平抛运动，由得小球做平抛运动的时间，由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒，需要验证：，则有，由图乙所示可知,需要验证：，
(4) 验证两球碰撞过程动量守恒，即，即测碰撞后小球1和小球2 的速度，小球1做圆周运动，只要测OC与竖直方向的夹角β和绳子长度L，根据机械能守恒求出测碰撞后小球1 的速度，小球2做平抛运动，只要测桌面高度h和水平地面上到桌面边缘水平距离可求出碰撞后小球2 的速度，所以还应该测量的物理量有桌面高度h，OC与竖直方向的夹角β．
14、① A ②B ③9.5m/s2
【解析】
①为了完成实验，除了所给的器材，还需要的器材有毫米刻度尺和4-6V的交流电源；不需要用秒表测时间；故选A.
②实验时，因为有打点计时器，则不需要用秒表测出重物下落的时间，选项A错误；实验时，应选用质量大，体积小的重物，以减小下落时的阻力，选项B正确；实验操作时，纸带应被竖直提着，使重物靠近计时器，先接通电源，后释放纸带，选项C错误；用毫米刻度尺测出重物下落的高度，并通过计算出瞬时速度v，选项D错误；故选B.
③由纸带可知：BC=3.65cm；CD=4.03cm；∆x=CD-BC=0.38cm，则

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）4m/s（2）1.62m；（3）h≤0.8m或h≥2.32m
【解析】
（1）小球从A点到E点由机械能守恒定律可得：
解得：
（2）D、G离地面的高度
设小球在CH斜面上滑的最大高度为hm，则小球从A点滑至最高点的过程，
由动能定理得
由以上各式并代入数据
（3）①小球要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则
②若能完成圆周运动，则小球返回时必须能经过圆轨道的最高点E，在E点，
此情况对应小球在CH斜面上升的高度为，小球从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理得：
小球从最高点返回E点的过程，根据动能定理得：
由以上各式得h=2.32m
故小球沿原路径返回的条件为h≤0.8m或h≥2.32m
16、（1）（2）
【解析】
（1）对整体在运动过程中：
而：
代入可得：
（2）其相对误差为：
17、（1）竖直向下（2）0.4V（3）1m/s
【解析】
（1）负电荷受到重力和电场力处于静止状态，因重力向下，则电场力竖直向上，故M板带正电．
ab棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，
由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．
（2）由由平衡条件，得
mg＝Eq
E=
所以：UMN==V=0.1V
R3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流； I= =0.05A
ab棒两端的电压为 Uab＝UMN+=0.4V
（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BLv
由闭合电路欧姆定律得：
E＝Uab+Ir＝0.5V
联立上两式得v＝1m/s