河北省魏县第五中学2025年高一下物理期末经典试题含解析.doc

河北省魏县第五中学2025年高一下物理期末经典试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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：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)第一次通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是（ ）
A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．卡文迪许
2、 (本题9分)某同学在探究实验室做“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验．得到两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线如图所示．图中两条图线具有对称性，通过图象不能得到的实验结论（　　）

A．两个相互作用力大小始终相等 B．两个相互作用力方向始终相反
C．两个相互作用力同时变化 D．两个相互作用力作用在同一个物体上
3、 (本题9分)两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为
A． B． C． D．
4、 (本题9分)如图所示，光滑固定斜面的倾角为，甲、乙两物体的质量之比为4：1。乙用不可伸长的轻绳分别与甲和地面相连，开始时甲、乙离地高度相同。现从E处剪断轻绳，则在乙落地前瞬间( )

A．甲、乙动量大小之比为4:1
B．甲、乙动量大小之比为1:1
C．以地面为零势能面，甲、乙机械能之比为2：1
D．以地面为零势能面甲、乙机械能之比为4:1
5、 (本题9分)范格文获2017年世界飞镖锦标赛冠军。图示是他某次练习中将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（　　）

A．换用质量稍大些的飞镖 B．适当增大投飞镖的初速度
C．到稍远些的地方投飞镖 D．适当增加投飞镖时的高度
6、 (本题9分)铅蓄电池的电动势为 2V，下列说法正确的是（ ）
A．电路中每通过 2C 的电荷量，铅蓄电池把 2J 的化学能转化为电能．
B．铅蓄电池在未接入电路时，电池两端的电压等于 2V．
C．铅蓄电池在 1S 内总是将 2J 的化学能转变成电能．
D．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节 1.5V 的干电池大．
7、 (本题9分)以初速度为做平抛运动的物体在某时刻的水平分速度与竖直分速度大小相等，下列说法正确的是
A．该时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等
B．该时刻物体的速率等于
C．物体运动的时间为
D．该时刻物体的合位移大小等于
8、 (本题9分)如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（ ）

A．小球的加速度不变 B．弹簧的弹性势能不断增大
C．系统机械能不断减小 D．系统机械能保持不变
9、 (本题9分)当前汽车工业发展的大主题是“安全”、“环保”“节能”.某型号新能源汽车的额定功率为P额，在水平路面上行驶时受到的阻力是f.在阻力不变的条件下，下列说法正确的是（
A．汽车在额定功率下行驶的最大速率是
B．汽车保持速度v(小于最大速度)匀速行驶时发动机输出的实际功率小于fv
C．若汽车以恒定加速度由静止启动，行驶后速度达到最大，该过程牵引力做功为fs．
D．若汽车以额定功率由静止启动，经后速度达到最大，该过程牵引力做功为P额
10、 (本题9分)一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质元的振动图线如图1所示，在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是（　　）

A．该波的周期为12s
B．处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰
C．在内处和处的质元通过的路程均为6cm
D．该波的波长不可能为8m
二、实验题
11、（4分） (本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.那么：

(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；
(2)根据图上所得的数据，从O点到B点，重物重力势能减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J(结果取3位有效数字)；
(3)实验的结论是_____________．
12、（10分） (本题9分)某同学用如图所示装置探究“碰撞过程中的不变量”：将长木板放在水平桌面上，小车甲、乙放在长木板上，小车甲的前端粘有橡皮泥，后端连有纸带，纸带穿过打点计时器。将小木片垫在长木板下适当位置，推动小车甲使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50Hz。

（1）实验得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选____段计算小车甲的碰前速度，应选____段来计算小车甲和乙碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
A
（2）测得小车甲的质量m甲=0.40kg，小车乙的质量m乙=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为____kg·m/s，碰后系统总动量为____kg·m/s。(结果均保留三位有效数字)
（3）通过计算得出的结论是________。
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）如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：

（1）半圆轨道的半径R；
（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；
（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能．
14、（14分） (本题9分)如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑，半径r=0.1m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=1.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0.5J．取重力加速度g=10m/s1．求：

(1)小球到达C点时的速度大小；
(1)BC间距离s；
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm．
15、（13分） (本题9分)如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大64N，求：

（1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；
2）线断开的瞬间，小球运动的线速度；
（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌子边线的夹角为，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离.
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、D
【解析】
第一次通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许，故选D.
2、D
【解析】
作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时存在，同时消失，同种性质，作用在两个物体上．
【详解】
力是物体对物体的作用，两个物体之间的作用总是相互的，任何物体是施力物体的同时也是受力物体，两个物体问相互作用的这一对力，叫做作用力和反作用力．由F-t图线的对称性可知，作用力与反作用力大小始终相等，方向始终相反，同时发生变化，两个相互作用力是作用在两个物体上的，故A、B、C正确，不能得到的实验结论就是D.
故选D
3、C
【解析】
本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题．接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确．
4、D
【解析】
AB.设甲乙距地面的高度为h，剪断轻绳后，乙做自由落体运动，甲沿斜面向下做匀加速运动，故对乙可知，
2gh=v2，
解得，下落时间

对甲，沿斜面下滑的加速度为

乙落地时甲获得的速度
v甲=at=
故v甲：v乙=1：2；甲、乙两物体的质量之比为4：1，由P=mv可知甲、乙动量大小之比为2：1，故AB错误；
CD.由于甲乙在运动过程中，只受到重力作用，故机械能守恒，故E甲：E乙=4：1，选项C错误，D正确。
5、C
【解析】
飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正上方说明飞镖竖直方向的位移太小，根据平抛运动的规律可得，水平方向上则有

竖直方向上则有

联立可得

A．能否击中靶心与飞镖的质量大小没有关系，换用质量稍大些的飞镖，飞镖仍会打在靶心的正上方，故A错误；
B．适当增大投飞镖的初速度，根据可知飞镖下落的高度变小，故仍会打在靶心的正上方，故B错误；
C．到稍远些的地方投飞镖，根据可知飞镖下落的高度变大，故可能会打在靶心位置，故C正确；
D．适当增加投飞镖时的高度，根据可知飞镖下落的高度不变，故仍会打在靶心的正上方，故D错误；
故选C。
6、BD
【解析】
试题分析：电路中每通过1C电荷量，铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功为2J，故电势能增加2J，即2J化学能转化为电能，与时间无关，故A对、C错；蓄电池开路时的电压为2V，B错；电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领，电动势大，转化的本领强，故D对．
考点：电源的电动势．
【名师点睛】电动势
（1）电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．
（2）电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝，单位：V.
（3）电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．
7、BC
【解析】
C．由题意可知

得运动时间为

故C正确；
A．经过时间t后，水平方向上的位移为

竖直方向上的位移为

故A错误；
B．由于水平分速度与竖直分速度大小相等，所以该时刻物体的速率等于，故B正确；
D．该时刻物体的合位移大小

故D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
小球在B点刚接触弹簧时，重力大于弹力，小球有向下的加速度，随着弹簧的压缩，弹力逐渐变大，加速度逐渐减小，当弹力等于重力时加速度为零，速度最大；以后弹力大于重力，加速度向上，小球做加速度增大的减速运动，直到最低点C，则选项A错误；在B→C的过程中，弹簧的压缩量逐渐增大，小球始终克服弹力做功，弹性势能不断增大，故B正确．在整个过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒；故C错误，D正确．故选BD．
掌握机械能守恒的条件，是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别．本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力，要抓住弹簧的弹力随压缩长度的增大而增大的特点．
9、AD
【解析】
A、当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由可得，最大速度为：，故选项A正确；
B、当汽车保持速度v(小于最大速度)匀速行驶时，其牵引力，则实际功率为：，故选项B错误；
C、若汽车以恒定加速度由静止启动，其牵引力不变，当功率达到额定功率之后，牵引力开始减小，达到最大速度是牵引力等于阻力，即开始时牵引力大于阻力，最后等于阻力，所以该过程牵引力做功与不相等，故选项C错误；
D、根据功率的公式：可知，若汽车以额定功率由静止启动，经后速度达到最大，该过程牵引力做功为，故选项D正确．
点睛：本题考查机车启动的问题，需要注意当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，根据分析即可得出结论．
10、AB
【解析】
A．由图可知，该波的周期为12s。故A正确；
B．由图可知，t=3s时刻，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，故B正确；
C．由图可知，该波的振幅为4cm，圆频率

由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程

4s时刻质元的位置

所以x=12m处的质元通过的路程
s12=4cm+2cm=6cm
据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为

在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移

所以在0～4s内x=18m处的质元通过的路程
x18＝4cm+(4−2)cm≈4.54cm＜6cm
故C错误；
D．由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T，所以两点之间的距离为
x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）
所以
（n=0、1、2、3…）
n=0时，波长最大，为
故D错误；
故选AB。

二、实验题
11、左; 1.88; 1.84; 在误差允许范围内重物下落过程中机械能守恒;
【解析】
(1)重物做加速运动，纸带在相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连；
(2) 从O到B的过程中,重力势能的减小量；
B点的速度，则动能的增加量
(3). 实验的结论是：在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒
根据相等时间内的位移越来越大，确定纸带的哪一端与重物相连．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出速度的大小，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．
12、BC DE 0.420 0.417 在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的
【解析】
第一空、推动小车甲运动有很短的时间，则应选BC段计算小车甲的碰前速度。
第二空、碰后甲、乙粘为一起，由于有很短的碰撞时间，故应选DE段来计算小车甲、乙碰后的共同速度。
第三空、碰前甲的速度v1==m/s=1.05m/s，碰前系统总动量为p1=m甲v1=0.401.05 kg·m/s=0.420 kg·m/s。
第四空、碰后甲、乙共同的速度v2==m/s=0.695m/s，碰后系统总动量为p2=（m甲+m乙）v2=（0.40+0.20）0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s。
第五空、在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的。

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、⑴0.4m⑵ 方向垂直向下(3)
【解析】
(1)物块由C点运动到D点，根据机械能守恒定律

R=0.4m
⑵小物块刚过C点时
FN－mg = m
所以
根据牛顿第三定律知小物块刚经过C点时对轨道的压力：

方向垂直向下
(3)小物块由B点运动到C点过程中，根据动能定理

带入数据解得： 所以．
14、 (1) (1)s=0.5m (3)Ekm=6J
【解析】
（1）小球进入管口C端时，它与圆管上管壁有大小为F=1.5mg的相互作用力，故小球受到的向心力为
F向=1.5mg+mg3.5mg=3.5×1×10 N=35 N
在C点，由
代入数据得：vC＝m/s
（1）小球从A点运动到C点过程，由动能定理得
解得BC间距离s=0.5 m
（3）在压缩弹簧过程中速度最大时，合力为零．设此时小球离D端的距离为x0，则有 kx0=mg
解得
由机械能守恒定律有：
得(3+3.5-0.5) J=6 J
15、（1）F=72N （2） （3）
【解析】
（1）线的拉力等于向心力，设开始时角速度为，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为，线的拉力是F.
①
②
由①②得 ③
又因为 ④
由③④得F=72N
（2）设线断开时速度为v
由，得
（3）设桌面高度为h，小球落地经历时间为t.

则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为