2025届广东省佛山市石门高级中学高一下物理期末学业质量监测试题含解析.doc

2025届广东省佛山市石门高级中学高一下物理期末学业质量监测试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)16世纪末，对落体运动进行系统研究，将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是（ ）
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．胡克
2、 (本题9分)下列物体的运动过程满足机械能守恒定律的是（ ）
A．加速上升的气球
B．在空中匀速下落的树叶
C．在竖直平面内作匀速圆周运动的小球
D．斜向上抛出的铅球（不计空气阻力）
3、 (本题9分)如图所示，长为0.5m的轻质细杆,一端固定一个质量为2kg的小球，使杆绕O点在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点的速率为2m/s，g取10m/s2。关于球在不同位置受杆的作用力，下列判断正确的是

A．小球通过最高点时，杆对小球向下的拉力大小是16N
B．小球通过最高点时，杆对小球向上的支持力大小是4N
C．小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是32N
D．小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是30N
4、 (本题9分)如图所示．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，已知两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量不变，若（ ）

A．保持不变，增大，则不变
B．保持不变，增大，则减小
C．保持不变，增大，则不变
D．保持不变，增大，则减小
5、 (本题9分)在下列所述实例中，机械能守恒的是：
A．滑块沿光滑斜面下滑的过程
B．火箭加速上升的过程
C．雨滴在空中匀速下落的过程
D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
6、以下说法正确的是
A．在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率
B．铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1 C的电荷，电源把2 J的化学能转化为电能
C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
D．根据电势差可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为
7、一个质量为m=50kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P-t图象如图所示，取g=10m/，加速和减速过程均为匀变速运动，则以下说法正确的是（）

A．图中的值为1100W
B．图中的值为900W
C．电梯匀速阶段运动的速度为2m/s
D．电梯加速阶段对人所做的功大于减速阶段对人所做功
8、如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和c是从同一点抛出的，b和c落在地面上同一点，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）

A．b和c的飞行时间相同 B．a和c的飞行时间相同
C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大
9、起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法中正确的是（ ）
A．起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量
B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量
C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量
D．外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量
10、 (本题9分)如图所示为人造地球卫星的轨道示意图，其中1为近地圆周轨道，2为椭圆轨道，3为地球同步轨道，其中P、Q为轨道的切点，则下列说法中正确的是

A．卫星在1轨道上运行可经过一次加速转移到3轨道上运行
B．卫星由1轨道进入2轨道机械能增大
C．卫星在轨道1上的运行周期最短
D．在轨道2上由Q点运行到P点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减少，机械能增加
二、实验题
11、（4分）两个同学相互配合，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连，其中钩码A的质量为m，钩码B的质量为M（M>m）。实验过程如下：

①钩码A放置在地面上，钩码B跨过定滑轮悬空，同学甲用手将钩码A压在地面上，使得A、B静止不动，同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H，然后手持秒表，做好测量B落地时间的准备。
②某时刻，同学甲松手让A、B运动起来，与此同时，同学乙开启秒表，在钩码B落地时停止计时，记录下钩码B的运动时间。
③重复测量几次下落时间，取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题：
(1)钩码B落地时的瞬时速度v=________。
(2)根据实验数据，并知道当地重力加速度为g，如果关系式H=________成立，则可说明机械能守恒定律成立。
(3)你认为本实验误差产生的原因，可能有________。(写出一条即可)
12、（10分） (本题9分)如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因数，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开

（1）上移左极板可观察到静电计指针偏角______（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）本实验利用研究平行板电容器电容的变化，实验原理中使用了一个近似，该近似是__________
（3）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有_______
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代
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）在距地面20m高处，某人以20m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，不计空气阻力（g取10m/s2）。求
（1）物体从抛出到落到地面过程重力的冲量；
（2）落地时物体的动量。
14、（14分）如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上。一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g＝10m/s2，求：

（1）当小球以速率v1= m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；
（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？
15、（13分 (本题9分)如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝0.2 m，动摩擦因数μ＝0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半径为r＝0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m＝0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：

(1)小球到达N点时速度的大小；
(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能．
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、B
【解析】将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是伽利略，故选B.
2、D
【解析】
加速上升的气球，动能和重力势能都增加，则机械能增加，选项A错误；在空中匀速下落的树叶会受到阻力作用，机械能减小，选项B错误；在竖直平面内作匀速圆周运动的小球，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不变变化，选项C错误；斜向上抛出的铅球（不计空气阻力），只有重力做功，机械能守恒，选项D正确，故选D.
点睛：掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．
3、B
【解析】
AB、设小球在最高点时，重力刚好能提供向心力时，小球的速度为v，根据牛顿第二定律有，解得，由于，所以杆在最高点对小球产生支持力，方向向上，设大小为N，由牛顿第二定律有，代入数据可得N=4N，B正确A错误；
CD、设小球运动到最低点的速度为，由动能定理有，设杆对小球的拉力为F，根据牛顿第二定律有：，联立可得F=116N，CD错误．
当物体与杆连接在竖直平面内做圆周运动时，杆可以产生拉力与可以产生支持力，所以物体能否做完整的圆周运动的临界速度与杆出现支持力还是拉力的临界速度是不一样的，这也是本题的关键。
4、D
【解析】
AB. 根据电容的决定式得知，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=Q/U分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；故AB错误，
CD. 根据电容的决定式得知，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=Q/U分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小故C错误；D正确．
故选D.
5、A
【解析】
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以根据机械能的概念分析．
【详解】
A、木箱沿光滑斜面下滑的过程，斜面对木箱的支持力不做功，只有重力做功，所以木箱的机械能守恒；故A正确.
B、火箭加速上升的过程，动能增加，重力势能增加，故机械能增加；故B错误.
C、雨滴在空中匀速下落的过程，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小；故C错误.
D、游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，动能不变，重力势能不断变化，所以机械能也在变化；故D错误.
故选A.
本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件及机械能的概念即可进行判断．
6、BD
【解析】
A．导体中有电流通过时，电子定向移动速率的数量级为，电场传导速率为光速．故A项错误．
B．据知，铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1 C的电荷，电源把2 J的化学能转化为电能．故B项正确．
C．是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关．故C项错误．
D．带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差．故D项正确．
7、AC
【解析】
C.匀速运动时，支持力等于重力，则有：

根据

可得匀速运动的速度：

故选项C符合题意；
A.匀加速直线运动的加速度大小：

根据牛顿第二定律得：

解得：
，
则图中的值为

故选项A符合题意；
B.匀减速直线运动的加速度大小：

根据牛顿第二定律得：

解得：
，
则图中的值为

故选项B不符合题意；
D.加速过程中的位移：

电梯对人做功：

减速过程中的位移：

电梯对人做功：

可知电梯加速运动过程中对人所做的功小于减速阶段对人所做的功，故选项D不符合题意。
8、BD
【解析】
AB．由图知

据可得：

故A项错误，B项正确。
CD．由图知

据可得：

故C项错误，D项正确。
9、ACD
【解析】
AB.重物由静止竖直向上加速吊起时，动能和重力势能均增加，机械能增加，根据功能原理知，起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量，故A正确，B错误。
C.由功能关系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量，故C正确。
D.由动能定理知，外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量，故D正确。
10、BC
【解析】
A.卫星从1轨道转移到3轨道上运行，需要在P点和Q点加速两次。故A错误；
B.卫星由1轨道进入2轨道需要在P点点火加速，所以机械能增大。故B正确；
C.根据开普勒第三定律可知，轨道半径最小的1轨道的周期最小。故C正确；
D. 卫星在椭圆轨道2上自由运行时，只有万有引力对它做功，其机械能守恒，则它在P点的机械能等于在Q点的机械能．故D错误．

二、实验题
11、1） （3）释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步、空气阻力、滑轮与绳子摩擦力等都会造成误差
【解析】
第一空.运动过程中的平均速度，又因为，因此，落地速度。
第二空.如果机械能守恒，则，所以。
第三空.空气阻力、滑轮阻力、释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步等，都会造成误差。
12、变大 认为电容器的带电量不变 A
【解析】
（1）电容器带电后与电源断开，电容器电量不变，上移左极板，正对面积S减小，由 可知电容减小，由U=Q/C可知电压增大，可观察到静电计指针偏转角大；
（2）实验利用C=Q/U研究平行板电容器电容的变化，实验原理中使用了一个近似，该近似是认为电容器的带电量不变；
（3）A、B静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误；
C、D静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．静电计是一个电容器，电容量基本不变，其电荷量与电势差成正比．而电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．
故选A．

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）20N∙s，方向竖直向下（2）， 与水平方向的夹角为45°
【解析】
（1）物体做平抛运动，则有：

解得：
t=2s
则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量
I=mgt=1×10×2=20N•s
方向竖直向下。
（2）在竖直方向，根据动量定理得
I=py-0。
可得，物体落地时竖直方向的分动量
py=20kg•m/s
物体落地时水平方向的分动量
px=mv0=1×20=20kg•m/s
故落地时物体的动量

设落地时动量与水平方向的夹角为θ，则

θ=45°
14、 (1)18N(2)2m/s
【解析】
(1) 设当小球经过最低点时受到圆管对它的支持力为N，小球对圆管的压力为FN，地面对长方体的支持力大小为F支，小球的向心力为：

由牛顿第三定律可知：

地面对长方体的支持力大小
F支=FN+Mg+m1g
代入数据联立解得：
F支=18N
(2) 当小球经过最高点时，小球对管道的压力为FN2，小球对圆管的支持力为N2，根据题意得

根据牛顿第三定律有：

要使长方体对地面的压力恰好为零，则
N2=Mg+m1g
代入数据联立解得：
v2=2m/s
15、（1）vN＝2m/s（2）0.44 J．
【解析】
本题考查圆周运动、弹性势能、动能定理等，意在考查学生的分析综合能力．
【详解】
（1）“小球刚好能沿DEN轨道滑下”，在圆周最高点D点必有
从D点到N点，由机械能守恒得：
联立以上两式并代入数据得，
（2）弹簧推开小球过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得
代入数据得W=0.44J
即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44 J