河北省石家庄市矿区中学2025届高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

河北省石家庄市矿区中学2025届高一物理第二学期期末考试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示，用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则()A．小球在最高点时所受向心力一定为重力B．小球在最高点时杆子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D．小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力2、(本题9分)在物理学发展中，许多物理学家做出了卓越贡献．以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，或物理现象及规律的描述正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量B．开普勒发现了行星运动三大定律C．随着科学技术的发展，“永动机”是可能实现的D．经典力学适用于高速接近光速的物体，也适用于微观的物体3、(本题9分)如图所示，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移动了一段距离x。该过程中，力F对行李箱做的功是()A．Fx B．Fxsinθ C．Fxcosθ D．Fxtanθ4、如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中A．小球第一次到C的时间和从C经D到A的时间相等B．小球通过A点时处于失重状态C．小球第一次到达C点时速度为D．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为5、(本题9分)关于功的概念，以下说法正确的是A．力是矢量，位移是矢量所以功也是矢量B．功有正、负，所以功也有方向C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移方向间夹角的余弦三者的乘积6、(本题9分)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能7、(本题9分)如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，S闭合后，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法正确的是A．若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上运动8、a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是()A．a、b的线速度大小之比是∶1 B．a、b的周期之比是1∶2C．a、b的角速度大小之比是3∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶49、(本题9分)已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（）A．月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C．人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3D．地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R410、如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和c是从同一点抛出的，b和c落在地面上同一点，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．b和c的飞行时间相同 B．a和c的飞行时间相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大二、实验题11、（4分）(本题9分)如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：（1）下图是实验时平衡摩擦阻力的不同方法，其中正确的是________（选填字母）A．B．C．D．（2）实验中由于存在系统误差，实际上绳对小车的拉力________（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，为减小此误差、实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是________A．，、、、、、B．，、35g、40g、45g、50g、55gC．，、40g、、、、D．，、、、、、（3）某同学改变小车质量进行多次实验，作出小车的加速度a和质量M的如图所示；根据图线可知a与M的关系可能是________A．B．C．D．12、（10分）(本题9分)利用如图实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题．（1）如图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为_______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为________．（2）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在如图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用k1和k2表示）．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)一个物体从离地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出，不计空气的阻力，求：（1）物体从抛出到落地所用时间；（2）物体落地点与抛出点间的水平距离大小．（g=10m/s2）14、（14分）(本题9分)质量为m=0.5kg的电动玩具汽车原来静止在水平面上，接通电动机电源,使电动机以额定功率P=12W工作，汽车与水平面间的摩檫阻力大小始终为f=2N，经历一段时间后玩具汽车达到最大速度，开始匀速运动。求：（1）恒定功率加速条件下玩具汽车的最大速度v；（2）若在t=4s前汽车己经达到了最大速度，那么这4s内汽车的位移x的大小。15、（13分）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（1）求小球A与B之间库仑力的大小；（2）当qd=mg

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

小球在最高点时受重力，还有可能受杆对小球的作用力，故向心力是这两个力的合力，选项A错误；小球在最高点时杆子的拉力可能为零，此时小球的速度满足,即,选项B错误；若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率为零，选项C错误；小球在圆周最低点时杆对小球一定施加向上的拉力，且满足，即，所以小球对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力，选项D正确．2、B【解析】

A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量了万有引力常量，选项A错误；B.开普勒发现了行星运动三大定律，选项B正确；C.“永动机”违背能量守恒定律，即使随着科学技术的发展，“永动机”也是不可能实现的，选项C错误；D.经典力学适用于宏观低速物体，不适用高速接近光速的物体，也不适用于微观的物体，选项D错误；3、C【解析】

力和位移的夹角为，将力分解为垂直竖直向上和水平方向上的力，竖直方向上的力与位移垂直，不做功，水平方向上的分力为，对物体做功，故恒力的功，C正确。【点睛】本题考查功的公式，明确本公式只适用于恒力做功，正确掌握功的计算公式，在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。4、D【解析】

由于半圆环CDA是粗糙的，则当小球从C经D到A时的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的时间比从C经D到A的时间小，选项A错误；在A点时加速度向上，故小球通过A点时处于超重状态，故B错误；小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故C错误；小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：N=m(−2g)，故D正确；5、D【解析】

A．功是物体之间能量转化的量度，它是标量。故A错误。

B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果。故B错误。

C．当力的方向和物体位移的方向垂直时，力对物体就不做功，所以物体的位移并不一定是零。故C错误。

D．根据功的定义可知，一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。故D正确。6、AC【解析】试题分析：由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向沿着电场线切线的方向，所以粒子带正电，故A正确；电场线的密集程度表示电场的强弱，由图可以看出，N点的电场强度大于M点的，故粒子在M点受的电场力小，加速度小，所以C正确、B错误；由图可以看出，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增大，所以D错误；考点：电场线、电势、动能定理7、AB【解析】试题分析：带电油滴静止，可知油滴带正电，且满足，上极板上移，即d增大，电容器的电容C减小，根据，在U不变时，Q和电场力都减小，即油滴向下做匀加速运动，电容器放电，此时电流方向为b到a，即A选项正确；A板左移，电容器电容减小，电容器放电，此时电流方向为b到a，由于d不变，所以油滴仍然静止，即B选项正确；S断开，G中无电流，但油滴仍静止，即C选项错误；S断开，A板下移，d减小，两板间电场强度不变，则油滴仍静止，即D选项错误．考点：本题考查常电容器电路的动态分析．8、CD【解析】

A．根据万有引力提供向心力得：；A.线速度，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，则a、b的线速度大小之比是，故A错误；B．周期，则a、b的周期之比是，故B错误；C．角速度，则a、b的角速度大小之比是，即，故C正确；D．向心加速度，则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正确；【点睛】根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度，据此判断所给各量的大小关系．9、AC【解析】

月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：可得：地球质量，故A正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故B错；人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量，根据卫星线速度的定义可知得代入可得地球质量，故C正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故D错误．10、BD【解析】

AB．由图知据可得：故A项错误，B项正确。CD．由图知据可得：故C项错误，D项正确。二、实验题11、B小于DCD【解析】

(1)[1].平衡摩擦力时，不挂托盘和钩码，将不带滑轮的一端垫起，让小车拖着纸带匀速下滑，这样就使小车所受重力沿斜面向下的分力与小车受到的摩擦力平衡，故B正确，ACD错误；

(2)[2][3].重物与小车一起加速运动，重物失重，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，因此D组数据比较符合要求．

(3)[4].做出小车的加速度a和质量M的图象如图所示；根据图线可知a与M的关系是加速度a随着小车的质量M增加，而减小，结合数学函数关系，可能是CD．12、【解析】

（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得：；（2）由图可知，图线Ⅰ的斜率；根据动能定理得：，则，图线Ⅱ的斜率，得阻力f=k1-k2，所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为．【点睛】对匀变速直线运动，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即可求出B点的速度；机械能守恒，因为初位置的机械能为零，每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值．验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．三、计算题：解答应