山東省菏澤市第一中學(xué)老校區(qū)2025年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

山東省菏澤市第一中學(xué)老校區(qū)2025年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)下列情況中，運動物體機械能一定守恒的是A．做勻速直線運動的物體B．做勻速圓周運動的物體C．做平拋運動的物體D．不受摩擦力作用的物體的運動2、(本題9分)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動的示意圖如圖所示，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道．可以判定A．“天宮一號”的運行速率大于“神舟八號”的運行速率B．“天宮一號”的周期小于“神舟八號”的周期C．“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度D．“神舟八號”適度加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體，在水平地面上向左運動，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，與此同時，物體受到一個水平向右的拉力F=20N的作用，則物體的加速度為（）A．0 B．2m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向右 D．2m/s2，水平向左4、(本題9分)如圖所示，小球P粘在細直桿的一端，球隨桿一起繞O作圓周運動，球在最高點時桿對球的作用力：（）A．一定是拉力B．一定是支持力C．無作用力D．可能是拉力，也可能是支持力，也可能無作用力5、下列運動過程中，滿足機械能守恒的是A．沿粗糙斜面勻速下滑的物塊B．在空氣中勻速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物塊D．沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運動的小球6、下列物理量中，屬于矢量的是：A．電勢 B．電勢能 C．電勢差 D．電場強度7、(本題9分)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運動，其圖像如圖乙所示，同時人頂著桿沿水平地面運動的圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說法正確的是（）A．猴子的運動軌跡為直線B．猴子在0～2s內(nèi)做勻變速曲線運動C．時猴子的速度大小為8m/sD．猴子在0～2s內(nèi)的加速度大小為4m/s28、(本題9分)如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一絕緣細線一端拉著帶負電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動，下列說法正確的是A．小球運動到最高點a時，小球的電勢能一定最小B．小球運動到最高點a時，細線的拉力一定最小C．小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大D．小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小9、(本題9分)美國國家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星表面進行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個小球，測得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v10、(本題9分)小明家住26層，他放學(xué)后，乘坐電梯從1層直達26層。假設(shè)電梯剛起動時做加速直線運動，中間一段時間內(nèi)做勻速直線運動，最后一段時間內(nèi)做減速直線運動.在電梯從1層直達26層的過程中，下列說法正確的是()A．電梯剛起動時，小明處于失重狀態(tài)B．電梯剛起動時，小明處于超重狀態(tài)C．電梯運動的加速度方向始終不變D．電梯運動的加速度方向發(fā)生了變化11、(本題9分)如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，動摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量是2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸為R，C離軸為2R。當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時，則A．若A、B、C均未滑動，則B的向心加速度最大B．若A、B、C均未滑動，則B的摩擦力最小C．圓臺轉(zhuǎn)速增大時，C比B先滑動D．圓臺轉(zhuǎn)速增大時，B比A先滑動12、(本題9分)如圖所示，兩個傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋．現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．松手后，從A、B開始運動到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機械能之和守恒C．A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運動來驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g。（1）該實驗需要直接測量的物理量是______。A、重錘的質(zhì)量B、重錘下落的高度C、重錘底部距水平地面的高度D、與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）選用一條點跡清晰且第一、二點間距離約為2mm的紙帶驗證機械能守恒定律，如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始計時點，點F是第n個點，設(shè)相鄰點間的時間間隔為T，實驗中計算點F速度vFA、vFB、vFC、vFD、v測得hn-1、hn、hn+1分別為15.40cm、19.00cm、23.00cm，重錘質(zhì)量m=1kg，T=0.02s動能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的實驗結(jié)論是_____________________________________。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖1所示的裝置驗證牛頓第二定律．(1)實驗中，補償打點計時器對小車的阻力和其它阻力的具體做法是：將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器．把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做__________運動．(1)實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖1所示．①紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有標(biāo)出．打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．則打點計時器打B點時，小車的速度vB=__________m/s；②如圖3所示，在v-t坐標(biāo)系中已標(biāo)出5個計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點．其中，t=0.10s時的坐標(biāo)點對應(yīng)于圖1中的A點．請你將①中計算出的vB標(biāo)在圖3所示的坐標(biāo)系中，作出小車運動的v-t圖線________，并利用圖線求出小車此次運動的加速度a=__________m/s1．(3)“細線作用于小車的拉力F等于砂和桶所受的總重力mg”是有條件的．若把實驗裝置設(shè)想成如圖4所示的模型：水平面上的小車，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂的砂桶相連．已知小車的質(zhì)量為M，砂和桶的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計摩擦阻力與空氣的阻力，根據(jù)牛頓第二定律可得F=________；由此可知，當(dāng)滿足________條件時，可認為細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力mg．(4)在研究a與M的關(guān)系時，已經(jīng)補償了打點計時器對小車的阻力及其它阻力．若以小車加速度的倒數(shù)為縱軸、小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸，可作出-M圖像．請在圖5所示的坐標(biāo)系中畫出-M圖像的示意圖______．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動，到達小孔A進入半徑R＝0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進入圓軌道立即關(guān)閉A孔．已知擺線長L＝1m，θ＝60°，小球質(zhì)量為m＝0.5kg，D點與小孔A的水平距離s＝1m，g取10m/s1．(1)擺線能承受的最大拉力為多大？(1)要使擺球能進入圓軌道并且不脫離軌道，求擺球與粗糙水平面間動摩擦因數(shù)μ的范圍．16、（12分）(本題9分)雙星系統(tǒng)一般都遠離其他天體，由兩顆距離較近的星體組成，在它們之間萬有引力的相互作用下，繞中心連線上的某點做周期相同的勻速圓周運動．已知某雙星系統(tǒng)中兩顆星之間的距離為r，運行周期為T，引力常量為G，求兩顆星的質(zhì)量之和．17、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧槽固定在小車上，槽兩端等高．有一質(zhì)量為m的小球在圈弧槽中最低點相對圓弧槽靜止，小球和小車起以大小為的速度沿水平面向右勻速運動，當(dāng)小車遇到障礙物時突然停止不動．小球可視為質(zhì)點．不計空氣阻力，重加速度為g，求：（1）小車停止瞬間，小球?qū)A弧槽最低點的壓力大?。唬?）小車停止后，小球相對圓弧槽最低點上升的最大高度可能值．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解析】

物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，機械能的概念是動能與勢能之和，分析物體的受力情況，判斷各力做功情況，根據(jù)機械能守恒條件或定義分析機械能是否守恒．【詳解】A、在豎直方向做勻速直線運動的物體，動能不變，重力勢能變化，機械能不守恒，故A錯誤；B、在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體，動能不變，重力勢能變化，機械能不守恒，故B錯誤；C、做平拋運動的物體，只受重力做功，機械能必定守恒，故C正確；D、物體在拉力作用下在豎直方向做勻速運動時，不受摩擦力，但機械能增加，故D錯誤；故選C．【點睛】本題是對機械能守恒條件的直接考查，掌握住機械能守恒的條件和機械能的定義，知道各種運動的特點即可進行判斷．2、D【解析】試題分析：根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力：得：，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的運行速率小于“神舟八號”的運行速率．故A錯誤；根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力：解得，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的周期大于“神舟八號”的周期．故B錯誤．根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力：得：由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度，故C錯誤．“神舟八號”從圖示軌道運動到與“天宮一號”對接過程中，需要點火加速，逃逸到天宮一號軌道對接，D正確故選D考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；點評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．要比較一個物理量大小，我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來，在進行比較．3、C【解析】

滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反，物體相對地面向左運動，滑動摩擦力向右，根據(jù)牛頓第二定律解得方向水平向右，ABD錯誤，C正確。故選C。4、D【解析】試題分析：對小球受力分析，受重力，桿的作用力，假設(shè)桿的作用力向下，如圖；由牛頓第二定律得，；解得，討論：①當(dāng)F=0時，無作用力；②當(dāng)F＞0時，一定是拉力；③當(dāng)F＜0時，一定是支持力；故D正確；考點：考查了圓周運動實例分析5、D【解析】

A.沿粗糙斜面勻速下滑的物塊動能不變，重力勢能減小，故機械能減小，故A錯誤；B.在空氣中勻速下落的雨滴，動能不變，重力勢能減小，故機械能減小，故B錯誤；C.沿粗糙斜面加速下滑的物塊一定有摩擦力做負功，機械能不守恒，故C錯誤；D.沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運動的小球，只受重力做功，機械能守恒，故D正確.6、D【解析】

電勢、電勢差和電勢能都是只有大小沒有方向的標(biāo)量；而電場強度是即有大小又有方向的矢量；故A、B、C錯誤；D正確.7、BD【解析】

AB．由題圖乙可知，猴子在豎直方向做初速度為，加速度大小為的勻減速運動，水平方向做速度大小為的勻速運動，其合運動為曲線運動，故猴子在內(nèi)做勻變速曲線運動，選項A錯誤，B正確；C．時猴子的速度大小為選項C錯誤；D．猴子在內(nèi)的加速度大小為，選項D正確。故選BD。8、AD【解析】

A項：從b到a，電場力做正功，電勢能減小，故小球經(jīng)過a點時的電勢能最小，故A正確；B、C項：小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用，當(dāng)重力大于電場力時，小球從最低點到最高點時，合力做負功，速度減小，則小球運動到最高點a時，線的張力一定最小，到達最低點b時，小球的速度最大，動能最大；當(dāng)重力等于電場力時，小球做勻速圓周運動，速度大小不變，細線拉力大小保持不變，當(dāng)重力小于電場力時，小球運動到最高點a時，線的張力一定最大，到達最低點時，小球的速度最小，故BC錯誤；D項：、當(dāng)小球從最低點到最高點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運動到最高點時，小球的電勢能最小，機械能最大，所以小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小，故D正確。9、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個小球”可知，考查了平拋運動。根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質(zhì)量；對同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運行速度即為第一宇宙速度。【詳解】A、根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運用。10、BD【解析】

AB．電梯剛起動時，小明有向上的加速度，則小明處于超重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；CD．電梯啟動和向上加速時加速度向上，而減速運動時加速度向下，故加速度方向發(fā)生了變化，故C錯誤，D正確.11、BC【解析】三個物體都做勻速圓周運動，由合力提供向心力。對任意一個受力分析，如圖

支持力與重力平衡，F(xiàn)合=f=F向；由于A、B、C三個物體共軸轉(zhuǎn)動，角速度ω相等，根據(jù)題意，rc=2ra=2rb=2R；由向心加速度a=ω2r，知C的半徑最大，所以C的向心加速度最大；向心力公式F向=mω2r，得三物體的向心力分別為：Fa=（2m）ω2R=2mω2R；Fb=mω2R=mω2R；Fc=mω2（2R）=2mω2R；故A錯誤，B正確；當(dāng)物體將要滑動時滿足μmg=mω2r即12、BC【解析】

兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項．平均功率等于功除以時間．【詳解】兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，但AB的機械能之和不守恒，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢能減少量等于B的重力勢能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量，所以A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對A做功大于橡皮筋彈力對B做功，而時間相等，重力對A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對B做功的平均功率，故D錯誤．故選BC．【點睛】本題主要考查了機械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應(yīng)用，根據(jù)機械能守恒條件分析判斷即可．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC1.861.81在誤差允許范圍內(nèi)，物體減小的機械能等于物體動能的增加，物體機械能守恒?！窘馕觥吭囶}分析：（1）重錘的質(zhì)量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測量的物理量是：重錘下落的高度，故選項B正確。（2）求速度時我們是利用勻變速直線運動的規(guī)律即勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，vF（3）重力勢能減小量ΔEp=mg（4）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能是否守恒?？键c：驗證機械能守恒定律【名師點睛】在解決實驗問題時要注意實驗的原理有實驗中的注意事項，特別要注意數(shù)據(jù)的處理及圖象的應(yīng)用；對于基礎(chǔ)實驗要從實驗原理出發(fā)去理解，要親自動手實驗，深刻體會實驗的具體操作，不能單憑記憶去理解實驗。14、（1）勻速（1）①0.44m/s；②；1.0m/s1（3）；m＜＜M【解析】

根據(jù)實驗?zāi)康拿鞔_實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材，根據(jù)勻變速直線運動的推論平均速度等于中間時刻的瞬時速度求B點速度，由v-t圖線的斜率求加速度；根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的倒數(shù)與小車質(zhì)量的關(guān)系以及加速度倒數(shù)與鉤碼的總質(zhì)量m的倒數(shù)的關(guān)系，從而選擇圖象．【詳解】（1）平衡摩擦力時，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可；

（1）①根據(jù)勻變速直線運動的推論，平均速度等于中間時刻的瞬時速度②作圖

；

v-t圖象的斜率等于加速度，

（3）以小車與砂和桶組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得：mg=（M+m）a，系統(tǒng)的加速度，以小車為研究對象，由牛頓第二定律得細線作用于小車的拉力為：，當(dāng)m＜＜M時，F(xiàn)≈mg，可以認為小車受到的拉力等于砂和桶的總重力．

（4）保持外力一定時，根據(jù)牛頓第二定律得：，則，則以為縱軸，以總質(zhì)量M為橫軸，作出的圖象為一傾斜直線，且縱坐標(biāo)不為0圖象如圖所示：

【點睛】解決實驗問題的關(guān)鍵是明確實驗原理，同時熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實驗問題，知道為什么沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時沙和沙桶的重力可以認為等于小車的拉力，對于基本知識規(guī)律不但明白是什么還