甘肃省庆阳市庆城县陇东中学2025届物理高一下期末学业水平测试试题含解析.doc

甘肃省庆阳市庆城县陇东中学2025届物理高一下期末学业水平测试试题
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：（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、质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少mgh B．物体的动能增加mgh
C．物体的机械能减少mgh D．重力做功mgh
2、 (本题9分)如图所示，一直径为d的纸质圆筒以角速度ω绕轴O高速转动，现有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒转动不到半周时，在筒上留下a、b两个弹孔，已知aO、bO间夹角为，则子弹的速率为 ( )

A． B． C． D．
3、如图所示，某人在沿直线匀速行驶的火车车厢中面对车窗观察到雨滴下落时与竖直方向的夹角为θ，已知车窗外无风，火车速度为v1，雨滴对地速度为v2，则

A．v1水平向他的右手方向，v2竖直向下，且v1= v2tanθ
B．v1水平向他的左手方向，v2竖直向下，且v1= v2tanθ
C．v1水平向他的右手方向，v2与竖直方向成θ角向左下，且v1= v2cosθ
D．v1水平向他的左手方向，v2与竖直方向成θ角向左下，且v1= v2cosθ
4、 (本题9分)如图所示，围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2，两颗卫星的轨道半径的差值为d，地球表面重力加速度为g，根据以上已知量无法求出的物理量是（引力常量G未知）（　　）

A．地球的半径 B．地球的质量
C．两颗卫星的轨道半径 D．两颗卫星的线速度
5、 (本题9分)关于平抛运动的说法正确的是( )
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．平抛运动在t时刻速度的方向与t时间内位移的方向相同
C．平抛运动物体在空中运动的时间随初速度的增大而增大
D．若平抛物体运动的时间足够长，则速度方向最终会竖直向下
6、下列物理量中属于标量的是
A．位移 B．功 C．线速度 D．向心加速度
7、 (本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）

A．F先减小后增大 B．F一直增大
C．F的功率减小 D．F的功率不变
8、经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（　　）
A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律
B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发
C．氢原子内电子的运动
D．高速飞行的子弹的运动
9、 (本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（ ）

A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力
B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势
C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘
D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心
10、 (本题9分)如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，铁块仍掉落在地上，则（不计空气阻力）

A．落点仍在P点
B．落点在P点左边
C．两次下落时间不同
D．两次下落时间相同
11、 (本题9分)如图所示，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。下列说法正确的是（ ）

A．甲球比乙球下落用时长一些
B．下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大
C．甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大
D．甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小
12、 (本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）

A． B．
C． D．
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)打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．在某次研究“匀变速直线运动”实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，A、B、C、D为纸带上连续打下的四个点．则打点计时器的打点时间间隔为_____s，物体运动的加速度为____m/s2，打D点时纸带的速度为____m/s．

14、（10分）在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验方案：使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出，第二次、第三次操作时分别改用2根、3根、同样的橡皮筋将小物块弹出，测出小物块被弹出时速度，然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系。

（1）要测得小物块被弹出后的水平速度，需要测量哪些物理量（填正确答案标号，g已知）_____
A．小物块的质量m
B．橡皮筋的原长x
C．橡皮筋的伸长量
D．桌面到地面的高度h
E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
（2）实验时，若把橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍来实现橡皮筋对小物块做功成整数倍变化，这样做有什么不好？答：_____________________________
（3）根据实验数据做出的图象如图乙所示，图线不通过原点的原因是__________________
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，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求：

(1)物块与小车共同速度；
(2)物块在车面上滑行的时间t；
(3)小车运动的位移x；
(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？
16、（12分） (本题9分)如图所示，在高h1＝30 m的光滑水平平台上，质量m＝1 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K， 小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50 m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10 m/s2：
(1)求小物块由A到B的运动时间t；
(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；
(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。

17、（12分） (本题9分)2012年6月18日神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地800 km 的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．若神舟九号飞船绕地球运动视为在赤道平面内的匀速圆周运动，离地高度h＝800 km.已知地球半径R＝6.4×103 km，地面重力加速度g＝9.8 m/s2.(结果保留两位有效数字，先写出表达式再求出数值)
(1)求神舟九号飞船运动的周期T；
(2)若地球的自转周期为T0＝8.6×104 s，自转方向与神舟九号运动方向相同，求神舟九号飞船连续两次经过赤道上某一建筑物的时间间隔Δt.
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、B
【解析】
AD．物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故AD错误；
B．物体的合力为

则合力做功为，所以物体的动能增加为mgh，故B正确；
C．物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：

得

所以阻力做功为

所以机械能减少为，故C错误；
故选B。
2、B
【解析】
设子弹的速度为v0，由题意知，子弹穿过两个孔所需时间；若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，纸质圆筒在这段时间内转过角度为π-φ，由角速度的公式有；由两式解得 ．
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论相符，选项B正确；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误；
3、B
【解析】
雨滴对地竖直下落，相对火车向右下方运动，说明火车对地向人的左手方向运动； ，则v1= v2tanθ，B正确、ACD错误．
故选B．
4、B
【解析】
ABC．根据万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有

且

由公式

联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径，由于引力常量G未知则无法求出地球的质量，故AC正确，B错误；
D．由公式可知，由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出，则可求出两颗卫星的线速度，故D正确。
故选B。
5、A
【解析】
A. 平抛运动仅受重力作用，是匀变速曲线运动，故A正确；
B. 根据平抛运动的推论平抛物体在t时刻速度的方向与水平方向夹角的正切等于位移的方向与水平方向夹角正切的二倍，故B错误；
C. 根据，平抛物体在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故C错误；
D. 即使平抛物体运动的时间足够长，速度方向与水平方向夹角将接近90∘，但一定不是90∘，故D错误．
故选A
6、B
【解析】
位移、线速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它们都是矢量；只有功是只有大小，没有方向的物理量，它是标量，故选项B正确，A、C、D错误。
7、AC
【解析】
由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．
8、AD
【解析】
A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；
B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；
C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；
D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；
9、BCD
【解析】
A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；
B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；
C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；
D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；
10、BD
【解析】
抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，因此铁块将落在P点的左边，故B、D正确，A、C错误；
故选BD．
【点睛】解答本题的关键是正确分析铁块在纸条上的运动过程，求出铁块与纸带分离时速度的大小，根据平抛运动规律即可判断铁块的落地点．
11、CD
【解析】
A. 从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小于乙球，小球竖直方向上做自由落体运动，由 知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误。
B. 根据 ，甲球下落的竖直高度小于乙球，所以下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的小，故B错误；
C. 根据 得，甲球的时间短，甲球的水平位移大于乙球， 由x=vt知，甲球的初速度比乙球初速度大。由于只有重力做功，故机械能守恒，在初位置甲球的初动能大于乙球的初动能，故甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大，故C正确。
D 根据 ，因为甲球下落的竖直高度小于乙球，竖直方向 ，所以甲球竖直速度小于乙球，甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小，故D正确。
12、ABC
【解析】
等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．
A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．
B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．
C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．
D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．
本题选不可能的，答案是ABC．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、0.02 5 0.55
【解析】
[1]．打点计时器的打点时间间隔为
；
[2]．AB=0.60cm；BC=0.80cm；CD=1.00cm；则∆x=0.20cm ，物体运动的加速度为

[3]．打B点时纸带的速度为

则打D点时纸带的速度为
vD=vB+2aT=0.35+2×5×0.02=0.55m/s．
点睛：对于基本的实验问题要加强基本仪器的了解和使用，同时要加强利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
14、DE 橡皮筋的伸长量不同，会造成每一次小物体克服摩擦力做的功不同，不利于比较它们的关系 物体在桌面上运动时需要克服摩擦力做功
【解析】
第一空.物块离开桌面后做平抛运动，竖直方向：h=gt2，水平方向：L=vt，解得：，要测物被弹出时的速度，需要测量：桌面到地面的高度h，小物块抛出点到落地点的水平距离L，故选DE；
第二空. 橡皮筋的伸长量不同，会造成每一次小物体克服摩擦力做的功不同，不利于比较它们的关系；
第三空. 物块在桌面上运动时，弹力对物块做功，摩擦力对物块做负功，由于物块要克服摩擦力做功，则图象不过原点．

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)0.8 m/s　(2)0.24 s　(3)0.096 m　(4)5 m/s
【解析】
（1、2）根据牛顿第二定律得，物块的加速度大小为：a2＝μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2，
小车的加速度大小为：
根据v=v0-a2t=a1t
得则速度相等需经历的时间为：； v=0.8m/s
（3）小车运动的位移
（4）物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度，设此速度为v，由水平方向动量守恒得：m2 v0′=（m1+m2）v
根据能量守恒得：μm2gL＝m2v0′2−(m1+m2)v2  
代入数据，联立解得v0′=5m/s。
16、 (1) s ；(2)50J；(3)≤μ＜
【解析】
(1)设从A运动到B的时间为t，由平抛运动规律得
h1－h2=gt2
解得
t=s
(2)由，，所以∠BOC=60°，设物块平抛到B点的水平初速度为v1，将B点速度分解可得

解得
v1=10m/s
根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化给物块的动能。得

(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s，根据题意，该路程的最大值是
smax=3L
路程的最小值是
smin=L
路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知

解得
，
由小物块与墙壁只发生一次碰撞可知

17、 (1)T=6.1×103s；(2) △t=6.6×103s；
【解析】
(1)地面物体：＝mg
飞船：＝m(R+h)
得：T＝2π＝6.1×103 s
(2) 设该卫星相邻两次经过地球赤道上某点的上空所需的时间为∆t，由圆周运动的知识可知：－＝1
得：Δt＝＝6.6×103 s
点睛：本题要明确卫星相邻两次经过地球赤道上某点的上空转过的角度之差为2π，天体运动实际还是圆周运动，只是本类型题物理量较多，公式推导及其复杂.