江苏省东台市第一中学2025年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析.doc

江苏省东台市第一中学2025年高一物理第二学期期末学业水平测试试题
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、 (本题9分)如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星． 关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是

A．卫星乙的周期可能是20h
B．卫星乙可能在泸州正上空
C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
D．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度
2、 (本题9分)地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，有关地球同步卫星，下列说法正确的是
A．同步卫星的周期大于地球的自转周期
B．不同的同步卫星离地的高度各不相同
C．同步卫星可以处于唐山电视台发射塔的正上方
D．所有同步卫星的轨道相同
3、 (本题9分)若将平抛运动沿水平和竖直两个方向进行分解，则下列正确的是：
A．水平方向上的分运动是匀减速直线运动
B．水平方向上的分运动是匀加速直线运动
C．竖直方向上的分运动是匀速直线运动
D．竖直方向上的分运动是自由落体运动
4、 (本题9分)如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量m=10kg，可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物M，发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角α=37°，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与O点的水平距离s=20m，空气阻力不计，g取10m/s2。则（ ）

A．石块水平抛出时的初速度为l0m/s
B．石块水平抛出时的初速度为20m/s
C．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050J
D．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J
5、 (本题9分)如图中的圆a、b、c其圆心均在地球自转轴线上，则关于同步卫星的轨道下列说法正确的是（ ）

A．可能为a
B．可能为b
C．可能为c
D．一定为b
6、 (本题9分)如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的

A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍
7、如图所示，倾角为的传送带以2m/s的速度沿图示方向匀速运动现将一质量为2kg的小木块，从传送带的底端以v0＝4m/s的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为＝05，传送带足够长，sin＝0.6，cos＝0.8，取g＝10m/s2。小物块从滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是( )

A．物块运动时间为1.2s
B．物块发生的位移大小为1.6m
C．物块与传送带间因摩擦而产生的热量为6.4J
D．摩擦力对小木块所做功为12.8J
8、 (本题9分)“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测．“玉兔号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g.则( )
A．月球表面的重力加速度为
B．月球与地球的质量之比为
C．月球与地球的第一宇宙速度之比为
D．“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2π
9、 (本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（ ）

A．绳系卫星在航天器的前上方
B．绳系卫星在航天器的后上方
C．绳系卫星的加速度比航天器的小
D．绳系卫星的加速度比航天器的大
10、 (本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　）

A．重力势能增加了 B．重力势能增加了mgh
C．动能损失了mgh D．机械能损失了
11、 (本题9分)汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g＝10 m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到40 kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有（ ）
A．先做匀减速运动再做匀加速运动
B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动
C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动
D．最后的速度大小是8 m/s
12、 (本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长( )

A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关
C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功
D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，它在同一竖直线上不同高度处安装两个光电门，然后在高处的光电门正上方一定距离处由静止释放小球，下落中小球球心经过两光电门的光束，光电门显示的遮光时间分别为t1、t2。
（1）为验证机械能守恒定律，它还必须测出的物理量有_____________
A．小球的质量m
B．小球的直径D
C．两光电门中心的距离L
D．小球在两光电门中心间运动的时间
（2）为验证机械能守恒定律，需要比较小球在两光电门间运动时重力势能的减少量△Ep与小球增加的动能△Ek是否相等，若运用所测物理量及相关常量表示，则△Ep =_________；△Ek =__________。
（3）为减小实验误差，对选择小球的要求是_____________________。
14、 (本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即能验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重物的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算分析重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并说明其原因：________________；______________________;______________.
15、 (本题9分)某兴趣小组准备用两种方案测量同一金属器件的电阻。
方案一：用多用电表进行粗略测量
(1)甲同学选用“x10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择______（填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡，并重新进行欧姆调零后再进行测量，之后多用电表的示数如图（a）所示，测量结果为______Ω。
方案二用伏安法进行较准确的测量
(2)已知电流表的内阻为0.8Ω，请按乙同学设计的电路原理图（b）将图（c）中的实物连线____。
(3)根据图（b）正确连接电路之后，不断改变R2的阻值，得到图（d）中所描出的各数据点。请作图连线____，并求得待测金属器件的电阻为______Ω（结果保留三位有效数字）。

三．计算题(22分)
16、（12分）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37 ，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：

滑块的质量和圆轨道的半径；
若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；
是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由．
17、（10分） (本题9分)一质点沿x轴运动，开始时位置为x0=－2m，第1s末位置为x1=3m，第2s末位置为x2=1m．请分别求出第1s内和第2s内质点位移的大小和方向．
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、D
【解析】
A、乙为同步卫星，其周期为24h，A错误；
B、同步卫星的轨道只能在赤道上空，B错误；
CD、，解得，可知轨道半径小的周期小，角速度大，C错误D正确．
2、D
【解析】
A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，均为24h，选项A错误；
B．根据可知，不同的同步卫星离地的高度都相同，选项B错误；
CD．同步卫星只能定点在赤道的上空，即所有同步卫星的轨道相同，选项C错误，D正确；
故选D.
点睛：此题关键是知道同步卫星的特点：固定的周期和角速度、固定的高度、固定的速率、固定的轨道平面.
3、D
【解析】
AB.平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故AB项错误；
CD.竖直方向上做自由落体运动，故C项错误，D项正确。
4、C
【解析】
AB．石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为

可得

水平方向匀速直线运动

可得平抛的初速度为

故AB错误；
C D．石块从A点到最高点的过程，由动能定理

解得长臂对石块做的功为

故C正确，D错误。
故选C。
5、B
【解析】试题分析：所有的同步卫星都位于赤道的正上方同一轨道平面上，所以其轨道只能是b轨道，故B正确
考查了对同步卫星的理解
6、A
【解析】
设电子的质量为m，初速度为v，极板的长度为L，两极板间的距离为d，电场强度为E，电子做类平抛运动；水平方向有：L=vt；竖直方向有：解得：；若使电子入射速度变为原来的，仍要使电子从正极板边沿飞出，由上可知，两极板的间距应变为原来的4倍。
A. 4倍，与结论相符，选项A正确；
B. 2倍，与结论不相符，选项B错误；
C. 倍，与结论不相符，选项C错误；
D. 倍，与结论不相符，选项D错误；
7、AB
【解析】
AB.第一阶段：根据牛顿第二定律

得，第一阶段位移为

所用时间为

传送带位移为

划痕为

第二阶段

得，第二阶段位移为

所用时间为

传送带位移为

划痕为

由以上分析可知，物体运动总时间为

物体的总位移

故AB正确；
CD.产生总热量为

摩擦力第一阶段做负功，第二阶段做正功，摩擦力对小木块所做功为

故CD错误。
8、BD
【解析】
A、设探测器的质量，火星表面的重力加速度：，故A错误；
B、根据得，火星与地球的质量之比：，故B正确；
C、第一宇宙速度：，火星与地球的第一宇宙速度之比：，故C错误；
D、根据周期公式，再根据，“畅想号”火星探测器绕火星表面匀速圆周运动的周期，故D正确．
点睛：本题考查了万有引力定律在天文学上的应用，解题的基本规律是万有引力提供向心力，在任一星球表面重力等于万有引力，记住第一宇宙速度公式．
9、AC
【解析】
航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误； 航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式 知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．
10、BD
【解析】
物体在斜面上能够上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加mgh，故A正确；设物体所受的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律得 mgsin30°+f=ma，解得：，所以克服摩擦力做功为：，故C错误；根据动能定理得动能损失了：，联立以上解得：，故B正确；机械能损失等于摩擦力做功即，故D错误．所以AB正确，CD错误．
11、CD
【解析】
试题分析：根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动．故C正确，AB错误．当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，．故D正确．故选CD．
考点：牛顿第二定律；功率
【名师点睛】解决本题的关键会根据P=Fv判断牵引力的变化，会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，以及会根据加速度方向与速度的方向关系判断汽车做加速运动还是减速运动．
12、AB
【解析】
A. 圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；
B. 碰撞后平衡时，有：

即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；
CD. 碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、BC mgL 质量较大，直径较小，外表光滑
【解析】
试题分析：（1）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，因此需要知道两光电门长度，及小球的直径，再根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量；（3）选取质量较大，体积较小，则受到阻力较小．
（1）若想验证小球的机械能守恒，需测量的物理量有：两光电门间的高度，及两光电门点的瞬时速度，根据平均速度等于瞬时速度，则需要测量球的直径，从而求得球通过两光电门的瞬时速度，而对于质量，等式两边可能约去，而在两光电门中心间运动的时间是通过仪器读出，不需要测量，故BC正确，AD错误；
（2）重力势能的减少量：，利用匀变速直线运动的推论得动能的增量为；
（3）当阻力越小时，则实验误差越小，因此要选择质量较大，直径较小，外表光滑的小球；
14、步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端 步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带 步骤C不必要，因为根据测量原理，重物的动能和势能中都包含了质量m，可以约去
【解析】
B、打点计时器应接到电源的交流输出端上，故B错误．C、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以C步骤不必要．D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．
【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需.
15、； 13； ； ； 13.0
【解析】
（1）用“×10”倍率的欧姆挡测量，多用电表指针偏转过大，说明所选挡位太大，因此需选择×1倍率的欧姆挡；由图（a）所示可知，测量结果为：13×1=13Ω。
（2）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

由图示图线可知，待测金属件的电阻为：；

三．计算题(22分)
16、（1）m=0.2kg ,1m （2） （3）
【解析】
当时，由图象截距可知

当小物块从A点静止下滑，由图象知，，对轨道的压力

解得．
不脱离轨道分两种情况：
①到圆心等高处速度为零
有能量守恒可知，滑块从静止开始下滑高度
②通过最高点，通过最高点的临界条件
设下落高度为，
由动能定理
解得
则应该满足下落高度
假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点：

解得：
而滑块过D点的临界速度
由于：，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点

解得：

17、5m，沿x轴正方向；－2m，沿x轴负方向
【解析】
某一段时间内的位移等于末位置的坐标减去初位置的坐标，即．正负表示方向．
【详解】
在第1s内质点位移，大小为5m，方向沿x轴的正方向；
在第2s内质点位移，大小为2m，方向沿x轴的负方向．
解决本题的关键知道某一段时间内的位移等于末位置的坐标减去初位置的坐标，即．正负表示方向．