河北省承德一中2025届物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

河北省承德一中2025届物理高一第二学期期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，半径为R的大圆环通过细轻杆固定在竖直平面内，质量为m的小环（可视为质点）套在大环上，从大环的最高处由静止滑下，不计一切摩擦，以大环底所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则小环（）A．在任何位置的机械能为mgRB．在任一直径两端的机械能之和为5mgRC．在任一直径两端的势能之和为3mgRD．在任一直径两端的动能之和为2mgR2、如图所示，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止开始从A点沿粗糙水平向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块克服摩擦力做的功Wf为A．B．WC．+WD．W-3、(本题9分)2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公式R＝是一种估算黑洞大小的方法，公式中万有引力常量G＝6.67×10—11N・m2/kg，光速c＝3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6.0×1024kg，假如它变成一个黑洞，则该黑洞的半径约为A．9×10—6m B．9×10—3m C．9m D．9×103m4、(本题9分)关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（）．A．只有动力对物体做功时，物体的动能增加B．只有物体克服阻力做功时，它的动能减少C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化5、关于功和能，下列说法正确的是（）A．功有正负，因此功是矢量B．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特C．能量可以转化与转移，但是总量不变D．物体发生1m位移的过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J6、(本题9分)下列关于电容器和电容的说法中，正确的是A．根据C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比C．对于确定的电容器，无论电容器的电压如何変化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关7、(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）A．双星轨道半径之比B．双星轨道半径之比C．双星的线速度之比D．双星的线速度之比8、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgHB．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mgC．重物在高度为H的位置具有的动能为PtD．在这一过程中，重物受到的合力为2mg9、(本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关10、绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学利用图示装置“探究功与动能变化的关系”，图中气垫导轨已调至水平．（1）测得两光电门中心间的距离为L，测得固定在滑块上的竖直挡光条的宽度为d，记录挡光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2，则滑块通过光电门1和2时的速度大小分别为v1=______和v2=________．（2）在（1）中，从力传感器中读出滑块受到的拉力大小为F，滑块、挡光条和力传感器的总质量为M，若动能定理成立，则必有FL=_________．（用对应物理量的符号表示）（3）该实验__________（填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和力传感器的总质量．12、（10分）(本题9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝____________，动能变化量ΔEk＝__________。（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法三、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)如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；(2)小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；(3)轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.14、（14分）如图所示，长木板质量M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1kg的物块A，右端放着一个质量也为m=1kg的物块B，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，AB之间的距离L=6m，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s1．（1）.为使物块A与木板发生相对滑动，F至少为多少？（1）.若F=8N，求物块A经过多长时间与B相撞，假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失，则碰后瞬间A、B的速度分别是多少？15、（13分）(本题9分)如图所示，在一个倾角为的足够长的固定斜面上，由静止释放一个长度为的木板，木板与斜面之间的动摩擦因数。当长木板沿斜面向下运动的速度达到时，在木板的下端轻轻放上一个质量与木板相同的小煤块，小煤块与木板之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小，，，结果可用根号表示。求：（1）刚放上小煤块时，长木板的加速度的大小和煤块的加速度的大小；（2）小煤块从木板哪一端离开？煤块从放上到离开木板所需时间是多少？

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】

质量为m的小环从大环的最高处由静止滑下过程中，以大环底所在的水平面为参考平面，小环在任何位置机械能守恒为2mgR，在任一直径两端的机械能之和为4mgR，在任一直径两端的势能之和为2mgR，在任一直径两端的动能之和为2mgR，故ABC错误，D正确。2、D【解析】

从A到B的过程由动能定理可得：，解得；A.，与结论不相符，选项A错误；B.W，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确。3、B【解析】

根据题意知，万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M=6.0×1024kg，则由史瓦西半径公式：R=求出地球变成一个黑洞的半径=9×10-3m.A.9×10-6m，与结论不相符，选项A错误；B.9×10-3m，与结论相符，选项B正确；C.9m，与结论不相符，选项A错误；D.9×103m，与结论不相符，选项A错误；4、D【解析】

A.根据动能定理得W总=∆Ek，合力做功量度动能的变化。动力对物体做正功，只有动力对物体做功时，W总>0，物体的动能增加，故选项A不合题意；B.物体克服阻力做功，阻力做负功，只有物体克服阻力做功时，W总<0，物体的动能减少，故选项B不合题意；C.根据动能定理内容知道，外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，故选项C不合题意；

D.动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，所以物体的动能可能不变，故选项D符合题意。5、C【解析】

A.功有正负，但功是标量，故A错误；B.能量的单位是焦耳，功的单位是焦耳，故B错误；C.根据能量守恒定律可知，能量可以转化与转移，但是总量不变，故C正确；D.物体发生1m位移的过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功不一定为1J，因为力有可能能与位移不在一条直线上，故D错误；6、BCD【解析】

AD.C＝比值定义式，电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关，故A错误，D正确；B.对于确定的电容器，C一定，由Q=CU知，Q与U成正比，故B正确；C.电容器所带的电荷量与电压比值等于电容，电容与电荷量、电压无关，所以无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变，故C正确。7、BD【解析】

AB．双星的周期相同，对m1研究可得：对m2研究可得：则即故A项错误，B项正确．CD．双星的周期相同据可得故C项错误，D项正确．故选BD.8、ABC【解析】

钢索做的功：W=FH=2mgH，故A正确；重物到达H处，功率为P，此时的钢索拉力仍为2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【点睛】此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．9、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．10、AC【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．二、实验题11、不需要【解析】

（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门1和2的瞬时速度．（2）根据拉力做功等于动能变化量得出动能定理成立的表达式．（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．【详解】（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块通过光电门1的瞬时速度为：，通过光电门2的瞬时速度为：，（2）拉力做功等于动能的变化量，则有：，（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．【点睛】本题中拉力等于滑块所受的合力，探究拉力做功与动能变化量的关系，拉力通过传感器得出，不需要用砝码盘和砝码的重力表示，则不需要满足砝码盘和砝码的质量远小于滑块的质量．12、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A；

（2）[2]．电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；故选AB；

（3）[3][4]．根据功能关系，重物的重力势能变化量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能减小量：△Ep=-mghBB点的速度为：所以动能变化量为：；（4）[5]．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；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、（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J【解析】

(1)对题述过程由动能定理得：WG＋Wf＝0－，代入数据解得Wf＝－1.25J．(2)假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t，y＝，代入数据解得：y＝x2，与OM曲线方程一致，说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动：由动能定理WG＝－，代入数据解得vM＝5m/s，由运动的合成和分解可得vM的方向与x轴正方向夹角的余弦值：cosθ＝＝，即θ＝53°.(3)小球从M点开始直至小球被弹回M点的过程中，摩擦力所做的功Wf1，－2Wf1＝0－，求得Wf＝－1.25J，又由Wf＝－μmgxmco