河南省许昌市高级中学2025届物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

河南省许昌市高级中学2025届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、(本题9分)如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相等．当圆盘转速加快到两物体刚要滑动且尚未滑动的状态时，烧断细线，则两物体的运动情况是()A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体均沿半径方向做远离圆心的运动C．两物体随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动D．物体A随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动，B物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远2、(本题9分)地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球同步卫星所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为．设三者质量相等，则()A．=> B．=> C．=> D．>=3、(本题9分)如图所示，假设在某次比赛中运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)（）A．5m B．3m C．7m D．1m4、(本题9分)把带电体上产生的静电荷移走可以防止静电荷积累而造成危害.下列措施中，没有采取上述方法的是A．飞机上安装接地电缆 B．电工钳柄上套有绝缘胶套C．印染车间里保持适当的湿度 D．油灌车后面装有一条拖地铁链5、已知某星球的质量为M，星球的半径为R，引力常量为G，它的一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动离星球表面的高度也为R，则卫星在圆轨道上运行的速率为（）A． B． C． D．6、(本题9分)两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，它们运动的最大位移之比()A．1∶2 B．1∶4 C．1∶ D．2∶17、(本题9分)弹簧原长为10cm，当挂上一个50g的钩码时，弹簧的长度变为12cm，当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法中正确的是（取g=10m/s2）（）A．弹簧长度变为24cm B．弹簧劲度系数为25N/mC．弹簧伸长了4cm D．弹簧伸长了2cm8、如图所示，流水线上的皮带传送机的运行速度为v，两端高度差为h，工作时，每隔相同时间无初速放上质量为m的相同产品．当产品和皮带没有相对滑动后，相互间的距离为d．根据以上已知量，下列说法正确的有A．可以求出每个产品与传送带摩擦产生的热量B．可以求出工作时传送机比空载时多出的功率C．可以求出每个产品机械能的增加量D．可以求出t时间内所传送产品的机械能增加总量9、(本题9分)一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型，如右图所示。关于圆锥摆，下面说法正确的是（已知重力加速度为g）A．圆锥摆的周期T与小球质量无关B．小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供C．圆锥摆的周期D．小球做匀速圆周运动向心加速度为10、(本题9分)一只船在静水中的速度为0.4m/s，它要渡过一条宽度为40m的河，河水的流速为0.2m/s。则下列说法中正确的是（）A．船不能垂直到达对岸B．船有可能垂直到达对岸C．要使船渡河航程最短，船头应与上游河岸夹30°角D．船到达对岸所需最小时间是100s11、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（）A．分针与时针的角速度之比是12：1B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1C．分针与时针的周期之比是12：1D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：112、(本题9分)如图，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L．重力加速度大小为g．今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则A．当绳的拉力恰好为0时，小球在最高点的速率v=B．当绳的拉力恰好为0时，小球在最高点的速率v=C．若小球在最高点速率为3v时，每根绳的拉力大小为8D．若小球在最高点速率为3v时，每根绳的拉力大小为2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用图甲所示装置探究做功与物体速度变化的关系，A、B是固定在长直木板上的两个铁钉.实验时，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，通过改变橡皮筋的条数改变做功的多少，再根据纸带上的打点确定小车对应运动的速度，进而探究做功与物体速度变化的关系.(1)关于该实验的下列说法中，正确的有__________.A．需要测出小车的质量mB．需要选择相同的橡皮筋进行实验C．需要测出每根橡皮筋对小车所做的功WD．改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放(2)实验中得到一根纸带如图乙所示，1、2、3......是按时间先后顺序标出的计数点(每两个相邻计数点间还有4个打点未画出，打点计时器的电源频率为50Hz).小车质量为1.0kg，在打第5个计数点时小车的动能约为________J(保留两位有效数字)；造成5至9各计数点间距不相等的原因可能是_____________.(3)该小组用新、旧两组橡皮筋分别做实验，正确实验操作得到橡皮筋的条数n与小车对应速度v的多组数据，作出v²-n的图象如图丙中的C、D所示，则用新橡皮筋得出的图象是_______(选填“C”或“D”).14、（10分）(本题9分)用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.(1)关于实验操作，下列说法正确的是________.A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度vB＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________.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)质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地，重力加速度g取10m/s(1)下落过程重力的平均功率；(2)落地前瞬向重力的瞬时功率。16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m=1.0kg小物体从A点以vA=5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面匀减速运动距离s=1.0m到达B点，然后进入半径R=0.4m竖直放置光滑的半圆形轨道，小物体恰好通过轨道最高点C后水平飞出轨道，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小物体通过最高点C的速度vC；（2）小物体到达B处的速度vB；（3）小物体在B处对圆形轨道的压力NB；（4）粗糙水平面摩擦因数μ。17、（12分）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示(图中a0为已知量)。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G。求(1)星球的质量M;(2)若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大小.

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、D【解析】

当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，故ABC错误，D正确。故选D。【点睛】此题考查了匀速圆周运动的向心力问题；解决本题的关键是找出向心力的来源，知道AB两物体是由摩擦力和绳子的拉力提供向心力，难度不大，属于基础题．2、D【解析】

题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．【详解】根据题意三者质量相等，轨道半径，物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故，故A错误；由选项A的分析知道向心力，故由牛顿第二定律，可知，故B错误；由A选项的分析知道向心力，根据向心力公式，由于m、R一定，故，故C错误；同步卫星与地球自转同步，故，根据周期公式，可知卫星轨道半径越大，周期越大，故，再根据，有，故D正确；故选D．【点睛】本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．3、A【解析】

设水深h，对运动全程运用动能定理mg(H＋h)－Ffh＝0，即mg(H＋h)＝3mgh，得h＝5m．故A正确，BCD错误．【点睛】本题是两个过程的问题，对全过程运用动能定理求解比较简便，也可以分两段进行研究．4、B【解析】

A.飞机上安装接地电缆，是为了防止静电荷积累而造成危害，故A正确．B.电工钳柄上套有绝缘胶套，是为了防止触电，而不是为了防止静电，故B错误．C.印染车间里保持适当的湿度，是为了防止静电荷积累而造成危害，故C正确．D.油灌车后面装有一条拖地铁链，是为了防止静电荷积累而造成危害，故D正确．本题选错误的，故选B．5、B【解析】

根据万有引力提供向心力得，解得，故选项B正确，ACD错误。6、B【解析】

当两小车速度为零时即末速度为零，发生的位移最大，根据位移速度公式可得又因为它们的初速度之比为1∶2，所以他们运动的最大位移比为．A．1∶2，与结论不相符，选项A错误；B．1∶4，与结论相符，选项B正确；C．1∶，与结论不相符，选项C错误；D．2∶1，与结论不相符，选项D错误；故选B.7、BC【解析】

试题分析：由题F1=mg=1．5N，x1=2cm，F2=1N，根据胡克定律F=kx得；故B正确；F1：F2=x1：x2；代入解得x2=4cm，即弹簧伸长了4cm，所以弹簧此时的长度为11cm+4cm=14cm；故C正确，AD错误；故选BC．【考点】胡克定律8、CD【解析】试题分析：每个产品与传送带的摩擦生热为Q=fx其中f为滑动摩擦力，x为产品与传送带的相对滑动位移，而由题目的条件都不能求解，故选项A错误；工作时传送机比空载时多出的功率等于工件的机械能增量与摩擦生热的和与时间的比值，因摩擦生热的值不能求解，故不能求出工作时传送机比空载时多出的功率，选项B错误；每个产品机械能的增加量为，因已知每个产品的质量m和速度v，以及传送带的高度h已知，故可求出每个产品机械能的增加量，选项C正确；根据x=vt可求解t时间传送带的位移，然后除以d可求解t时间所传送的产品个数，再根据C选项中求出的每个产品机械能的增加量，则可求出t时间内所传送产品的机械能增加总量，选项D正确；故选CD．考点：能量守恒定律名师点睛：此题是传送带问题，考查能量守恒定律的应用；关键是知道摩擦生热的求解方法以及产品随传送带上升过程中的能量转化情况，结合能量守恒定律即可求解．9、ABC【解析】

AC.由牛顿第二定律得，，解得，周期与摆球质量无关，A、C正确；B.小球做圆周运动的向心力由拉力和重力的合力提供，B正确；D.由牛顿第二定律得，小球的向心加速度，D错误。10、BD【解析】A、由于船相对于水的速度大于水流速度，根据平行四边形定则可知，它们的合速度，即船实际的速度可以与河岸垂直，船可以垂直于河岸行驶，最终到达对岸，故B正确，A错误；C、如图所示，当船渡河航程最短时即为合速度垂直对岸，设船头应与上游河岸为θ则：cosθ=v2vD、当船头指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为tmin11、ABD【解析】

AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为T分：T时＝1：12由研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.B.由v＝ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.D、根据a＝ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.12、BC【解析】试题分析：当绳的拉力恰好为0时，小球在最高点的速率满足：mg=mv2Lsin解得：T=8考点：牛顿第二定律；向心力【名师点睛】二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD0.75没有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足）C.【解析】（1）实验时用完全相同的橡皮筋对小车做功，通过改变橡皮筋的条数可以改变橡皮筋对小车做的功，实验不需要具体求出橡皮筋做功的具体数值，但需要选择相同的橡皮筋进行实验，同时改变橡皮筋条数时小车必须从同一位置由静止释放，从而使橡皮筋对小车做功成倍增加，然后根据打出的纸带求出小车的速度，实验不需要测出小车质量，从而研究功与速度变化的关系，故BD正确，AC错误；（2）根据运动学规律可知，中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度，则第5个计数点时小车的速度为：第5个计数点时小车的动能约为：；实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后橡皮筋恢复原长时小车做匀速直线运动，纸带上相邻点间的距离相等，造成5至9各计数点间距不相等的原因可能是：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（3）旧橡皮筋老化，不同的橡皮筋伸长相等长度时弹性势能不同，由图示图象可知，用新橡皮筋得出的图象是C，由图示图象可知，v2与n成正比（v2与橡皮筋对小车所做的功成正比）．点睛：本题关键是涉及到功的测量方法和用图想法分析实验数据，通过改变橡皮条的条数巧妙地使总功整数倍地增加，同时要明确正比图线是通过坐标原点的直线．14、(1)AD(2)0.320.93(3)随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m.【解析】

(1)A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；

C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；

D、实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故D错误；故选A.(2)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.10s．根据△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小车运