2025年福建省三明市清流县第二中学高一下物理期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025年福建省三明市清流县第二中学高一下物理期末学业水平测试模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
2、 (本题9分)一辆小汽车驶上圆弧半径为90m的拱桥。当汽车经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空，g=10m/s2，则此时汽车的速度大小为（ ）
A．90m/s B．30m/s C．10m/s D．3m/s
3、 (本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为

A．mgR B．1.2mgR C．1.4mgR D．1.6mgR
4、 (本题9分)如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有( )

A．它们的落地时间相同
B．运动过程中重力做的功相等
C．它们落地时的速度相同
D．它们落地时重力的瞬时功率相等
5、 (本题9分)如图，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个完全相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，开始时圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为l，细杆上的A、B两点到O点的距离都为l，将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是

A．圆环通过O点的加速度小于g
B．圆环与两弹簧组成的系统机械能不守恒
C．圆环在O点的速度为
D．圆环在B点的速度为2
6、 (本题9分)牛顿发现万有引力定律后，第一个通过扭秤实验测出万有引力常量的物理学家是（  ）
A．牛顿 B．开普勒 C．哥白尼 D．卡文迪许
7、 (本题9分)如图，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（ ）

A．大于
B．大于umgs
C．小于
D．小于umgs
8、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是　　

A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的
B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子
9、如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是

A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C．空气阻力f做功为－mgL
D．空气阻力f做功为
10、 (本题9分)无论地心说还是日心说,古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(,1546-1601)的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是（ ）

A．太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴
B．对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
C．太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
D．太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等
11、 (本题9分)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（ ）

A．带负电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化
12、 (本题9分)一根长为L ，质量不计的轻杆，轻杆的中点及右端各固定一个质量为m的小球，轻杆可以带着球在竖直平面内绕O点转动，若开始时轻杆处于水平位置，并由静止释放，如图所示．当杆下落到竖直位置时（ ）

A．外端小球的速率为
B．外端小球的机械能减少mgL
C．中点小球的机械能减少mgL
D．每个小球的机械能都不变
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、如图所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验。给电容器充电后与电源断开，即保持电量不变，则： (填“变小”、“变大”或“不变”)

(1)甲图将B板上移，静电计指针偏角_______，电容器的电容________；
(2)乙图将B板左移，静电计指针偏角_______，电容器的电容________；
(3)丙图将电介质插入两板之间，静电计指针偏角_______，电容器的电容________。
14、 (本题9分)某同学做探究合力做功与物体速度变化量的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．回答下列问题：

(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是__________________________．
(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次实验__________(填必须或不必)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．
(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距__________(填相等或不相等)的一段．
15、 (本题9分)假如2025年，你成功登上月球．给你一架天平（带砝码）、一个弹簧秤、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功．步骤：
（1）用弹簧秤、天平分别测量小球的_____、_____可以计算出月球表面重力加速度．（写出物理量名称和符号）
（2）用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t
（3）写出手对小球所做功的表达式，W＝_____．（用直接测量的物理量符号表示）
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。
（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；
（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。
17、（10分） (本题9分)质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104 N.

（1）汽车经过半径为50 m的弯道时，如果车速达到72 km/h，请通过计算说明这辆车是否发生侧滑；
（2）为了弯道行车安全，请你对弯道的设计提出合理化建议．(至少两条)
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】
对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞船所在位置的重力，即，可得飞船的重力加速度为，故选B．
【考点定位】万有引力定律的应用．
2、B
【解析】
汽车经过桥顶时受力分析，如图所示：

车对桥恰好没有压力而腾空，根据牛顿第三定律知桥对车的支持力为零，即
即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身的重力提供，有：

解得：

A.90m/s与计算结果不相符；故A项不合题意.
B.30m/s与计算结果相符；故B项符合题意.
C.10m/s与计算结果不相符；故C项不合题意.
D.3m/s与计算结果不相符；故D项不合题意.
3、B
【解析】
根据几何知识可得：AO与竖直方向的夹角为60°。在A球滑到N点时，由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中 vA=vB ；对B，运用动能定理得：-mgR+W= ，联立以上各式得轻杆对B球做的功 W=1.2mgR。
4、B
【解析】
A. 设斜面高度为h，a沿斜面下滑的时间为t，则有：

解得：
b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据

解得：，由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；
B.三个小球的重力一样，下落的高度差一样，所以运动过程中重力做的功相等，故B正确；
C.因为a、b两球初速度为0，c的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a、b两球的落地时的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C错误；
D. 根据重力做功的瞬时功率公式：，可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc，由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D错误。
5、D
【解析】
A.圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误。
B.圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，则圆环与两弹簧组成的系统机械能守恒，选项B错误；
C. 圆环从A到O过程，根据功能关系，2EP+mgl＝mvA2，解得vA大于，故C错误。
D.圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能，mg•2l＝mvB2，解得vB＝2，故D正确。
6、D
【解析】
卡文迪许第一次在实验室里用扭秤装置测出了万有引力常量，故ABC错误，D正确，故选D．
【点睛】哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．
7、CD
【解析】
若物块一直做匀变速直线运动,根据动能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．
若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．
本题选不可能的，故选C．
物块在传送带可能一直做匀变速直线运动，也有可能先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理判断摩擦力对货物做功的可能值．
8、AD
【解析】
A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；
B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；
C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；
D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。
9、ABD
【解析】
A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为 WG=mgL，故A正确；
B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；
CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即
，故C错误，D正确。
10、BD
【解析】
太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，由于太阳位于椭圆的焦点上，则行星到太阳的最大距离大于椭圆的半长轴，选项A错误；对太阳系内的任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，选项B正确；太阳系内的每一颗行星运动的轨道不同，则与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，选项C错误；太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确；故选BD.
11、CD
【解析】
A．根据粒子运动轨迹可知，粒子带正电，选项A错误；
B．根据库仑定律可知，离点电荷最近时最大，选项B错误；
C．从b点到c点电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C正确；
D．同心圆间距相等，所以a点到b点电势差大于b点到c点的电势差，所以由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化，选项D正确。
12、AC
【解析】
A. 两球转动的角速度相等，根据v=rω知，两球的线速度大小之比为1:2，设杆的中点小球的速度为v，则外端小球的速度为2v，
根据系统机械能守恒得：mgL+mg⋅= +
解得：v=，则外端小球的速率为：v′=2v=，故A正确；
BCD. 外端小球的重力势能减小量为mgL，动能增加量为：=mgL，则外端小球机械能增加mgL，根据系统机械能守恒知，中点小球的机械能减小mgL.可知两球的机械能都在变化．故BD错误，C正确．
故选AC.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、变大 变小 变大 变小 变小 变大
【解析】
(1)[1][2]甲图将B板上移，即两极板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变大，即静电计指针偏角变大；
(2)[3][4] 乙图将B板左移，即板间距离d增大，根据电容的决定式得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变大，即静电计指针偏角变大；
(3)[5][6] 丙图将电介质插入两板之间，根据电容的决定式得知，电容C增大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变小，即静电计指针偏角变小。
14、使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡 便于表示合外力做的功 不必 相等
【解析】
（1）要调节小木块a的位置，目的是使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即为了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力．
（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，这样合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．
（3）选用纸带上所打的点间距 相等的点来验证小车最后获得的动能，然后验证功与动能之间的关系．
故本题答案是：(1). 使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡 (2). 便于表示合外力做的功 ； 不必 (3). 相等
为了找到合外力做功与动能增加之间的关系，所以在做此实验时要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的条数来达到做功按倍数增加这样一个效果，所以没必要具体求出橡皮筋做功的多少，即可验证动能定理．
15、（1）重力F 质量m （2）W=（F用G表示也可以）
【解析】
试题分析：利用G=mg，可求出g=G/m．手对小球所做的功W==
考点：重力公式和功是能量转换的量度．

三．计算题(22分)
16、（1）g=，M=； （2）v=， 2
【解析】
（1）物体静止时由平衡条件有: mg=kx，所以火星表明的重力加速度g=；在火星表面重力由万有引力产生：mg=G，解得火星的质量M=。
（2）重力提供近地卫星做圆周运动的向心力：mg=m，解得卫星的线速度v=；近地卫星的周期T==2。
17、（1）发生侧滑（2）使弯道外高内低、增加路面的粗糙程度等
【解析】
（1）由题意知，质量为，速度为，弯道半径为，需要的向心力设为F，由牛顿第二定律得
代入数据得
所以这辆车将发生侧滑．
（2）建议：使弯道外高内低，由支持力与重力的合力提供部分向心力；增加路面的粗糙程度以增大最大静摩擦力等．