2025届天津市重点名校物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2025届天津市重点名校物理高一第二学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（）A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其加速度可能不变C．物体的运动状态发生变化，该物体的受力情况一定发生变化D．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定改变2、为了行驶安全，小车进入城区应适当减速，某小车进入城区前功率恒为P，做匀速直线运动，进入城区后仍沿直线行驶，所受阻力不变，但功率立刻变为P2A．小车做匀速直线运动B．小车做匀减速直线运动C．小车先匀速后减速直线运动D．小车先减速后匀速直线运动3、如图所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是A．①、② B．②、① C．②、③ D．③、②4、(本题9分)我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光．在110m栏的决赛中，终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是，得到照片后测得照片中刘翔的身高为h，胸部模糊部分的宽度为L，已知刘翔的身高为H．由以上数据可以知道刘翔的（）A．110m栏的成绩 B．冲刺到终点时的速度的大小C．110m内的平均速度大小 D．110栏比赛过程中加速度的大小5、(本题9分)如图所示，质量分别为m1和m2的小球用一轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，今以等值反向的力分别作用于两小球上，则由两小球与弹簧组成的系统（）A．动量守恒，机械能不守恒 B．动量守恒，机械能守恒C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒6、(本题9分)行星绕太阳的运动近似地看做匀速圆周运动。已知太阳的质量为M，行星的质量为m，行星到太阳的距离为r。若测得行星绕太阳公转的周期为T，则行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力为（）A．m2πrTB．m4π7、(本题9分)双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝8、(本题9分)如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=9、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球A．运动周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．机械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶110、(本题9分)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换四种不同档位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ω11、(本题9分)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止运动至高为h的山坡顶部B处,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小车克服重力做的功是mghB．合外力对小车做的功是mv02/2C．推力对小车做的功是mv02/2+mghD．阻力对小车做的功是mgh+mv02/2−Fx12、(本题9分)老师说：“下午2点上课，2点45分下课”，学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是()A．蓝仔说，2点是时刻B．红孩说，2点是时间C．紫珠说，一节课45分钟是指时间D．黑柱说，2点45分是时间二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)一位同学为验证机械能守恒定律，利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有：铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A和B（B左侧安装挡光片）。实验步骤如下：①如图1，将实验器材安装好，其中钩码A的质量比B大，实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接，细绳都处于竖直方向，使系统静止。②用剪刀剪断钩码B下方的细绳，使B在A带动下先后经过光电门1和2，测得挡光时间分别为、。③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度，如图2，则________。④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度，当挡光片宽度很小时，可以将平均速度当成瞬时速度。⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离。⑥查表得到当地重力加速度大小为。⑦为验证机械能守恒定律，请写出还需测量的物理量（并给出相应的字母表示）__________，用以上物理量写出验证方程_____________。14、（10分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，通过电磁铁控制小铁球从A点由静止释放，下列过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束．（当地重力加速度用g表示）（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有_________；A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径dE．A、B之间的距离h（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=________，如果关系式=_________成立，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒．（用测量的物理量表示）．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)光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接，一质量为m2的小球静止在B处，而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动，当地重力加速度为g，当m1与m2发生弹性碰撞后，m2将沿光滑圆形轨道上升，问：（1）当m1与m2发生弹性碰撞后，m2的速度大小是多少？（2）当m1与m2满足，半圆的半径R取何值时，小球m2通过最高点C后，落地点距离B点最远。16、（12分）质量为m，带电量为+q的小物体在O点以初速度v0沿与水平成30°的方向射出，物体在运动过程中，除重力外，还受到方向始终与初速度v0方向相反的力F的作用。（1）若F=mg，可使物体保持v0做匀速直线运动，可在某一方向上加一定大小的匀强电场，求电场强度的大小和方向。（2）若F=2mg，且电场强度与（1）中的场强大小相同，仍要使物体沿v0方向做直线运动，那么该电场强度的可能方向如何？求出物体沿入射方向的最大位移和回到O点的最短时间，以及回到O点时的速度?17、（12分）(本题9分)一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的，现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的．（1）若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离；（2）若将小环由M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆件的动摩擦因数为μ，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．

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】

AB.物体做曲线运动的条件是受到的合力和运动方向不在一条直线上，做曲线运动的物体加速度不一定改变，只要合力不变，加速度就不变，如平抛运动，故A错误，B正确；

C.物体的运动状态发生变化，就是速度发生了变化，物体就一定有加速度，物体的合外力就不为零，而受力情况却不一定发生变化，如平抛运动，故C错误

D.物体在恒力作用下运动，当恒力的方向（加速度方向）与速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动，速度方向一定改变；当恒力的方向（加速度方向）与速度方向相同时，物体在恒力的作用下速度方向不发生改变，故D错误．2、D【解析】

匀速运动时，牵引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，当功率减半，速度不突变，则牵引力变为F2＜小车做减速运动，因为速度减小，功率不变，则牵引力由F2A.小车做匀速直线运动.故选项A不符合题意.B.小车做匀减速直线运动.故选项B不符合题意.C.小车先匀速后减速直线运动.故选项C不符合题意.D.小车先减速后匀速直线运动.故选项D符合题意.3、C【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，由此分析即可．【详解】根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向，加速度指向轨迹弯曲的内侧，可知，重物在P位置时速度方向为②，加速度方向为③。故ABD错误，C正确。故选：C4、B【解析】

根据比例关系，运动员冲刺时t秒内的位移，故冲线速度为，A错误B正确；因为不知道110m跨栏整个过程中的总时间，所以无法求解过程中的平均速度，C错误；根据体给条件无法求出加速度，D错误【点睛】根据运动员的高度和像的高度比例关系求出运动员冲刺时的位移．在较短时间内的平均速度可以代替瞬时速度．【考点】位移和平均速度的计算5、A【解析】如果一个系统不受外力，或者外力的冲量矢量和为零，则系统动量守恒，所以A正确．6、B【解析】根据向心力的公式有：F=mω点睛：本题要掌握向心力的各种表达式，要能根据题意选择需要的向心力的表达式。7、BD【解析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。8、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。9、BC【解析】

小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．10、BC【解析】

AB、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，故A错误，B正确；CD、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A轮转一圈，D转4圈，即ωA故选BC。【点睛】关键知道靠传送带传动，两轮边缘的线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比，A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位。11、ABD【解析】

A项：在上升过程中，重力做功为WG=-mgh，则小车克服重力所做的功为mgh，故A正确；B项：根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量，则合力做功为，故B正确；C、D项：动能定理得，，则推力做功为，阻力做功为，故C错误，D正确。12、AC【解析】

2点上课，2点45分下课均指时刻，上课的45分钟是时间，A、C正确；BD错；故选AC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、6.710钩码A、B的质量m1、m2【解析】

③[1]根据螺旋测微器测量原理得⑦[2][3]为验证机械能守恒定律，还需测量钩码A、B的质量m1、m2。对系统，因为动能的增加量等于重力势能的减少量，则验证方程为14、DE；；；【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；

B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；

C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；

D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确；

E、测量AB之间的距离h求解重力势能的减小量，故E正确．

（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：，

根据机械能守恒需要验证的是：即，因此三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）2m1v0/(m1+m2)（2）R=v02/2g(1+k)2【解析】

（1）以两球组成的系统为研究对象，

由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，

由机械能守恒定律得：m1v02=m1v12+m2v22，

解得：；

（2）小球m2从B点到达C点的过程中，

由动能定理可得：-m2g×2R=m2v2′2-m2v22，

解得：；

小球m2通过最高点C后，做平抛运动，

竖直方向：2R=gt2，

水平方向：s=v2′t，

解得：，

由一元二次函数规律可知，当时小m2落地点距B最远．16、（1），方向与初速度成30°（2）可