2025届湖南长沙一中高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2025届湖南长沙一中高一物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越长 D．速度越大，周期越长2、(本题9分)下列所述的实例中均不计空气阻力，机械能守恒的是A．水平路面上汽车刹车的过程B．人乘电梯加速上升的过程C．投出的实心球在空中运动的过程D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程3、(本题9分)以水平初速度v0抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示．则平抛运动时间为（）A．v0/gtanθ B．2v0tanθ/g C．v0/2gtanθ D．2v0/gtanθ4、(本题9分)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度时撤去恒力，若以地面作为重力势能的零参考平面，不计空气阻力。则在整个过程中，物体的机械能随时间变化关系是（）A． B．C． D．5、(本题9分)物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为24m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）A． B． C． D．6、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）A．卫星在α轨道上运行的线速度小B．卫星在α轨道上运行的周期大C．卫星在α轨道上运行的角速度小D．卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大7、(本题9分)如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J8、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR9、(本题9分)水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如右图所示。以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是（ ）A．b、e两点的电场强度相同B．a点电势低于c点电势C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功10、(本题9分)如图所示，某物体在拉力F的作用下处于静止状态，经时间t（）A．拉力的冲量为Ftcosθ B．拉力的冲量为FtC．合力的冲量为零 D．重力的冲量为零11、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为gA．小球到达c点的速度为2gRB．小球到达b点时对轨道的压力为5mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD．小球从c点落到d点所需时间为212、如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是()A．自由下落B．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D．手持饮料瓶向上加速运动的过程中二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是____________（选填选项前的字母）。A．重锤选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重锤的质量14、（10分）(本题9分)如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带，已知交流电的周期为0.02s。（1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字）（2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m1________b的质量m2。（选填“大于”或“小于”）（3）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052kg，当地重力加速度g＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（结果保留两位有效数字）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，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=30°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，过C点的轨道切线水平.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为2m的足够长的木板，木板的上表面与C点等高.质量为m的小物块从空中某处A以大小的速度水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入轨道并滑上木板.不计空气阻力，重力加速度大小为g.求：(1)A、B两点在水平方向的距离x；(2)物块经过圆弧轨道上C点时，所受C点的支持力大小F；(3)在物块从刚滑上木板到相对木板静止的过程中，物块与木板之间因摩擦而产生的热量Q.16、（12分）(本题9分)如图所示，小球从离地h=5m高、离竖直墙水平距离s=4m处，以v0=8m/s的初速度向墙水平抛出，不计空气阻力，则（取g=10m/s2）（1）小球碰撞点离地面的高度是多少？（2）若要使小球不碰到墙，则它的初速度应满足什么条件？17、（12分）(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变，当速度达到时，发动机的实际功率正好等于额定功率，此后，发动机始终在额定功率下工作．请分析说明，汽车达到恒定功率后，其加速度和速度的变化情况，并画出速度v水时间t变化图象的示意图．若公路足够长，求汽车能达到的最大速度若速度从增大到所用时间为t，求这段时间内汽车的位移x．

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】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，则有,解得，，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大；轨道半径越大，线速度越小，故选项C正确，A、B、D错误。2、C【解析】水平路面上汽车刹车的过程，摩擦力做负功，则机械能减小，选项A错误；人乘电梯加速上升的过程，动能和重力势能均增大，机械能增加，选项B错误；投出的实心球在空中运动的过程，只有重力做功，则机械能守恒，选项C正确；木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程，动能不变，势能减小，机械能减小，选项D错误；故选C.3、D【解析】

小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，由几何知识可知此时速度方向与竖直方向的夹角为θ，则有：，解得：，故D正确．4、C【解析】

AC.设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，A错误C正确。BD.撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，BD错误。5、B【解析】第一段平均速度为：，第二段平均速度为：，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为：，加速度为：，故B正确，A、C、D错误；故选B．【点睛】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出物体的加速度．6、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知轨道半径小的速度大，则在α轨道上运行的线速度大，故A错误；B．由可知轨道半径小的周期小，则卫星在α轨道上运行的周期小。故B错误；C．由可知轨道半径小的角速度大，则卫星在α轨道上运行的角速度大。故C错误；D．同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，故D正确。7、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。8、AB【解析】

A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误9、BC【解析】

电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据对称性分析b、c两点间电势差与b、e间电势差的关系．根据电势高低，判断电场力对电子做功的正负．【详解】由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，A错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于c点电势，B正确；根据对称性可知，b、e两点电势相等，d、c两点电势相等，故其电势差相等，C正确；d点的电势高于b点的电势，由，则知电子在d点的电势能小于在b点的电势能，根据功能关系可知，电子沿圆周由d到b，电场力做负功，故D错误．10、BC【解析】

AB．根据冲量的公式，，所以t时间内拉力F的冲量就是Ft，A错误B正确；C．物体处于静止状态，合力为零，则合力的冲量为零，C正确；D．根据冲量的公式，，所以t时间内重力G的冲量就是Gt，故D错误。故选：BC。11、CD【解析】

A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，只有重力提供向心力mg=解得：v=故A错误；B.由机械能守恒定律得：1由向心力公式有：F-mg=解得轨道对小球的支持力F=6mg，根据牛顿第三定律得：小球到达b点时对轨道的压力为6mg，故B错误；C.由平抛运动规律得，水平位移x=vt=故C正确；D.小球离开轨道后，在竖直方向做自由落体运动，小球从c点落到d点所需时间为t=故D正确。12、ABC【解析】

若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速度为g的情况就符合题意.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、动能AB【解析】

第一空.要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与动能的增加量是否相等。第二空.重锤选用质量和密度较大的金属锤，从而减小阻力，选项A正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小下落过程中的摩擦阻力，选项B正确；此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，两边的质量m可以消掉，则不需要精确测量出重锤的质量，选项C错误；14、2.25大于0.031【解析】

第一空.C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：第二空.根据动能定理得：（mg-f）h=mv2

则有：，

知图线的斜率为：，

b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2。

第三空.根据动能定理知：（m2g-f）h=mv2

则有：可知：代入数据解得：f=0.031N。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）（2）（3）【解析】

(1)物块经过轨道上B点时的竖直分速度大小为：由vy=gt得：AB两点在水平方向的距离为：x=vyt联立计算得出：(2)物块经过轨道上B点时的速度大小为：；

由B到C机械能守恒，有：得：在C点，由牛顿第二定律有：得：F=8mg(3)设物块与木板相对静止时的速度为v，取向右方向为正方向，由动量守恒定律有：

mvC=（m+2m）v

根据能量守恒定律有：由以上两式得：【点睛】（1）根据平抛运动的规律得出物体在B点时的竖直分速度，求出平抛运动的时间，从而求得AB两点在水平方向的距离x；（2）由平抛运动的规律求出物体在B点时的速度，对B到C段运用机械能守恒