2025届安徽省安大附中物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2025届安徽省安大附中物理高一下期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）A． B．C． D．2、用恒力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/，那么以下说法中正确的是：（）A．2s内恒力F做功80J B．2s内重力做的功是400JC．2s内物体克服重力做的功是400J D．2s内合力做的功为零3、(本题9分)甲、乙两物体质量相等，速度大小之比是2∶1，则甲与乙的动能之比是()A．1∶2B．2∶1C．1∶4D．4∶14、(本题9分)如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（）A．E=I=2 B．E=I=2C．E=I= D．E=I=5、(本题9分)在物理学发展过程中,很多科学家做出了巨大的贡献,下列说法中符合史实的是（）A．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律B．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量C．牛顿运用万有引力定律预测并发现了海王星和冥王星D．开普勒利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律6、(本题9分)如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL7、(本题9分)关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量8、(本题9分)如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的图像如图所示，下列选项正确的是A．a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度B．20s时，两物体相距最远C．a、b相遇两次D．第二次相遇在60s9、(本题9分)关于多用电表的使用，下列说法正确的是（）A．测量电路中的电阻前，需要把电阻与电路断开B．测量电阻时，每次更换倍率后，都要重新欧姆调零C．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关旋转到倍率较大的档位D．测量完毕后，应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆档10、(本题9分)如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则（）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R11、如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是A．小球通过B点时，其所受重力的功率不为零B．在小球从A点运动到B点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功12、(本题9分)如图所示,质量的小车静止在光滑的水平面上,车长,现有质量可视为质点的物块,以水平向右的速度从左端滑上小车,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,取,则（）A．物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B．增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C．若,则物块在车面上滑行的时间为D．若要保证物块不从小车右端滑出,则不得大于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某小组同学为了验证动量守恒定律，在实验室找到了如图所示的实验装置．测得大小相同的a、b小球的质量分别为ma、mb，实验得到M、P、N三个落点．图中P点为单独释放a球的平均落点．（1）本实验必须满足的条件是________．A．两小球的质量满足ma＝mbB．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端的切线水平D．入射小球a每次都从斜槽上的不同位置无初速度释放（2）a、b小球碰撞后，b球的平均落点是图中的_______．（填M或N）（3）为了验证动量守恒定律，需要测量OM间的距离，还需要测量的物理量有______________、______________（用相应的文字和字母表示）．（4）如果碰撞过程动量守恒，两小球间满足的关系式是______________________（用测量物理量的字母表示）．14、（10分）（1）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，为完成实验需满足．A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2②实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度，但是可以通过仅测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移③图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置．然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球落点的平均位置．用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，若满足关系式则两球碰撞前后系统动量守恒．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，带有竖直侧壁的圆盘绕过中心的竖直轴转动，转速可调，侧壁到转轴的距离为2m，有一质量为0.5kg(可视为质点)的物块，它与圆盘和侧壁间的摩擦因数均为0.2，现将物块放置在距转盘转轴1.2m处随圆盘-起转动，圆盘转动的角速度为ω=1.0rad/s，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s².(1)求物块转动的线速度为多大?(2)求物块的向心力为多大?(3)调节圆盘的转速，将物块置于侧壁上，物块恰好不下滑，求圆盘的最小转速.16、（12分）(本题9分)如图所示，一轨道由半径的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为的小球从A点正上方处的点由静止释放，小球经过圆弧上的B点时，轨道对小球的支持力大小，最后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点.已知B点与地面间的高度，小球与BC段轨道间的动摩擦因数，小球运动过程中可视为质点.(不计空气阻力，g取10m/s2).求：（1）小球运动至B点时的速度大小（2）小球在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功（3）水平轨道BC的长度多大时，小球落点P与B点的水平距最大．17、（12分）(本题9分)如图所示，甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务．某时刻甲、乙都以大小为v0＝2m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可当成质点．甲和他的装备总质量为M1＝90kg，乙和他的装备总质量为M2＝135kg，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为m＝45kg的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，(设甲、乙距离空间站足够远，本题中的速度均指相对空间站的速度)则：乙要至少以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出，才能避免与甲相撞？

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、C【解析】

根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。2、C【解析】

A.根据牛顿第二定律可知，恒力为：2s内物体上升的高度：2s内恒力做功：故选项A不符合题题；BC.2s内重力做功：即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；D.2s内合力做的功：故选项D不符合题意。3、D【解析】

已知质量与速度关系，由动能的计算公式可以求出两物体的动能之比．两物体的动能之比为,故选D4、A【解析】

AB碰撞瞬间，由动量守恒定律可知：mv0=2mv1解得：v1=碰撞后系统机械能守恒，当两球向左减速到零时弹簧的弹性势能最大，最大弹性势能E，则：E=取AB整体分析，取向右为正，由动量定理可得所以墙对弹簧的冲量大小为2mv0A.E=、I=2，与分析相符，故A项正确；B.E=、I=2，与分析不符，故B项错误；C.E=、I=，与分析不符，故C项错误；D.E=、I=，与分析不符，故D项错误。5、B【解析】A、开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，故A错误；

B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G而被称为测出地球质量第一人，故B正确；C、威廉•赫歇耳运用万有引力定律预测并发现了海王星和冥王星，故C错误；

D、牛顿利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律，故D错误。点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。6、A【解析】开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力做功最小值，即为小木块在木板上做匀速运动，所以由功的定义式可得：，故A正确，BCD错误．7、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。8、CD【解析】

A.a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，物体a的加速度小于物体b的加速度，故A错误；B.0-20s时，a车运动，b车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s内，a的位移为：，则在20s时两物体相遇，选项B错误；C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s内a比b多运动的位移为：，在t=0时刻，b车在a车前方500m处，则在第40s末，a、b两车相距S=x-500m=400m，因20s时刻，ab已经相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，则b一定能追上a，所以在整个运动过程中，a、b两车可以相遇两次，故C正确；D.因20s时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s内，ab通过的位移相等，则60s末ab再次相遇，故D正确。9、AB【解析】

A、测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，故A正确；B、测量电阻时，每次更换倍率后，都要重新欧姆调零，故B正确；C、将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的档位，调零后再测电阻，故C错误；D、测量完毕后，应将选择开关旋转到OFF档或者交流电压的最大档，故D错误。10、ACD【解析】试题分析：要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，选项A说法正确；若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，选项B说法正确；若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，选项C说法；若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到点，则则h≤R，选项D说法．考点：本题考查了竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律、斜抛运动．11、AD【解析】

A.在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零；故A正确。B.在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误。C.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能。故C错误。D.在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功。故D正确.12、BD【解析】物块与小车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒；物块滑上小车后在小车上滑动过程中系统要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故A错误；系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v；系统产生的热量：，则增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热不变，选项B正确；若v0=2.5m/s，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v，解得：v=1m/s，

对物块，由动量定理得：-μm2gt=m2v-m2v0，解得：t=0.3s，故C错误；要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0′=（m1+m2）v'，由能量守恒定律得：m2v0′2=（m1+m2）v′2+μm2gL，解得：v0′=5m/s，故D正确；故选BD．点睛：本题考查了动量守恒定律即能量守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程是解题的前提，注意求解时间问题优先选用动量定理；系统摩擦产生的热量等一系统的机械能的损失．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CNOP的距离x2，ON的距离x3max2＝max1＋mbx3【解析】

(1)A．验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故A错误．B．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动即可，实验时要保证斜槽轨道末端的切线是水平的，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；C．要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径也应该相同，故C正确．D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D错误．(2)小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为P点，碰撞后a、b的落点点分别为M、N点.(3)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等；碰撞过程动量守恒，则mav0=mavA+mbvB，两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOP=maOM+mbON，故验证动量守恒需要测量的物理量还有OP的距离x2，ON的距离x3.(4)代入测量数据可得，验证动量守恒的表达式为max2＝max1＋mbx3.【点睛】实验注意事项：①前提条件保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．②利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．14、（1）①C；②C；③m1OP=m1OM+m2ON；【解析】试题分析：（1）①为保证两小球发生对心正碰，要求，为使碰后不反弹，要求；