2025届山西省太原市第二十一中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2025届山西省太原市第二十一中学物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、有一种共享单车无链条，采用轴传动，虚线框内所示为后轮处锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1，v2，则A．ω1＜ω2，v1＝v2B．ω1＞ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1＞v2D．ω1＝ω2，v1＜v22、如图所示，质量为0.1kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45m，若不计空气阻力，取g=10m/s2，则()A．小物块的初速度是5m/sB．小物块的水平射程为1.2mC．小物块在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物块落地时的动能为0.9J3、(本题9分)如图所示，水平传送带保持速度匀速运动，一质量为的小物块轻放在传送带左端．已知物块到达传送带右端前已经开始匀速运动，物块与传送带之间的动摩探因数为，则在小物块匀加速运动的过程中（）A．传送带对小物块做功的平均功率等于B．传送带对小物块做功的平均功率等于C．小物块对传送带的摩擦力做功的平均功率等于D．小物块对传送带的摩擦力做功的平均功串等于4、(本题9分)如图为湖边一倾角为的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点以速度沿水平方向仍一小石子，已知，不计空气阻力，取．下列说法正确的是（）A．若，则石块可以落入水中B．若，则石块不能落入水中C．若石子能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D．若石子不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大5、如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（g为重力加速度）A．小球的合力大小为mgB．弹簧的拉力大小F=mgcosθC．小球的加速度大小为gtanθD．小球的加速度大小为gsinθ6、在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（）A．物体在A点的机械能为B．物体在A点的机械能为C．物体在A点的动能为D．物体在A点的动能为7、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E8、(本题9分)如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为24mg7A．小球受到的空气阻力大小为3mgB．小球运动到P点时的速度大小为24gRC．小球能运动到与O点等高的Q点D．小球不能运动到与O点等高的Q点9、(本题9分)下列运动属于反冲运动的有()A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．发射炮弹后炮身后退C．喷气式飞机喷气飞行 D．船员划桨使船前进10、(本题9分)如图所示，质量分别为m和2m的A,B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁．用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E.在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是A．撤去推力的瞬间，B的加速度大小为B．从撤去推力到A离开竖直墙壁前，A,B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒C．A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为D．A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学利用斜槽和刻度尺测定滑块与水平桌面间的摩擦因数，实验步骤如下：将斜槽固定在水平桌面上，将滑块从斜槽的某一高度处无初速释放，测出滑块在桌面上滑过的距离；将斜槽固定在桌子边缘，将滑块再次从斜槽上无初速释放，测出滑块落地点到斜槽末端的水平距离；槽末端到水平地面的高度h．(1)在步骤②中斜槽固定在桌子边缘，需要调整斜槽末端______________；(2)实验中滑块两次从斜槽上的释放点______________（填“必须”“不一定”）相同；(3)滑块与桌面间的摩擦因数为__________________（用所测物理量符号表示）．12、（10分）(本题9分)某课外小组练习使用多用电表测量电阻．他们的操作过程如下：A．将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋钮转至电阻“×10”挡；B．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零；C．将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，多用电表的示数如图所示，读出电阻的阻值；D．（1）该电阻的阻值为__________Ω.（2）D步骤应该是_______________________________________________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，光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切，圆轨道半径R＝0.4m．一个小球停放在水平轨道上，现给小球一个v0＝5m/s的初速度，求：(g取10m/s2)(1)小球从C点飞出时的速度．(2)小球到达C点时，对轨道的作用力是小球重力的几倍？(3)小球从C点抛出后，经多长时间落地？(4)落地时速度有多大？14、（14分）(本题9分)如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．15、（13分）(本题9分)如图甲所示，半径R=0.9m的光滑半圆形轨道BC固定于竖直平面内，最低点B与水平面相切。水平面上有一质量为m=2kg的物块从A点以某一初速度向右运动，并恰能通过圆弧轨道的最高点C，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，且μ随离A点的距离L按图乙所示规律变化，A、B两点间距离L=1.9m，g取10m/s2。求：（1）物块经过最高点C时速度大小；（2）物块经过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小；（3）物块在A点时的初速度。

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、A【解析】

大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v2；根据ω=vr知，r1>r2，则ω1<ω2。A.ω1＜ω2，v1＝v2。故A项正确；B.ω1＞ω2，v1＝v2。故B项错误；C.ω1＝ω2，v1＞v2。故C项错误；D.ω1＝ω2，v1＜v2。故D项错误；2、D【解析】由题意可以，小物块到达B时的速度=3m/s，如下图所示小物块从A运动到B的过程中，由动能定理可得：解得：，故A选项错误；（或根据牛顿第二定律，根据运动学公式，求解）小物块从B点离开桌面后，做平抛运动所以，解得因此，水平射程=0.9m，选项B错误；小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J，选项C错误；从B到C，利用动能定理得：，解得，D正确．（或利用平抛运动运动学公式，先求落地速度，然后再根据动能得定义，求落地动能）3、B【解析】小物块匀加速运动的过程中的平均速度为，则传送带对小物块做功的平均功率等于，选项A错误，B正确；根据，则小物块对传送带的摩擦力做功的平均功率等于μmgv，选项CD错误；故选B.4、A【解析】

AB．小球落在O点下落的高度h=40×m=20m，则运动的时间，则要恰好落在O点的初速度，，可知石块可以落入水中，故A正确，B错误．C．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知，，初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误．D．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有，速度与水平方向的夹角，因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故D错误．5、C【解析】

根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力F=mgcosθ，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变。烧断前，绳子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小为mgcosB.弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符，故B错误；C.小球的加速度大小为gtanθ与分析相符，故C正确；D.小球的加速度大小为gsinθ与分析不符，故D错误。6、BD【解析】

AB．在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒得：，则，故C错误，D正确。7、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'8、AC【解析】

AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得T-mg=m解得小球在P点的速度大小为v=根据动能定理可得：mgR解得f=故A符合题意，B不符合题意。CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为f'，根据动能定理可得：mg⋅解得f'=故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。9、BCD【解析】乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲，故A错误；发射炮弹后炮身后退，属于反冲运动，故B正确；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，属于反冲运动，故C正确；船员划桨使船前进，反冲运动，故D正确；故选BCD．【点睛】分析各项运动中是否是由于相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果；从而明确是否属于反冲现象．10、AC【解析】A、撤去F后，B水平方向受到弹簧的弹力F，根据牛顿第二定律：加速度a=，A正确；B、A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒，B正确、C错误；D、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒．当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．设两物体相同速度为v，A离开墙时,B的速度为v0，根据动量守恒和机械能守恒得：2mv0=3mv，又联立得到弹簧的弹性势能最大值为EP=E/3，D正确．故选：ABD．【名师点睛】B受两个力作用处于平衡状态，说明B所受弹力的大小等于F，故撤去F时，B的合力大小为弹力大小，根据牛顿第二定律求产生的加速度a，在A离开墙壁前受墙壁对系统的作用力，系统不满足动量守恒条件，又因为墙壁作用力对A不做功，故系统满足机械能守恒条件．A离开墙壁后系统机械能守恒动量也守恒，故系统动能不可以为0，则弹簧弹性势能不可能与系统总机械能相等．二、实验题11、水平必须【解析】(1)在步骤②中斜槽固定在桌子边缘，需要调整斜槽末端水平，以保证滑块做平抛运动；(2)实验中滑块两次从斜槽上的释放点必须相同，以保证滑块到达斜槽底端的速度相同；(3)根据动能定理；，解得滑块与桌面间的摩擦因数为．点睛：本题考查了求动摩擦因数实验，认真审题、理解题意，知道实验原理是解题的前提与关键，明确实验原理后应用动能定理以及平抛运动的规律可以分析答题．12、（1）190Ω；（2）将选择开关旋至交流最大或“OFF”挡【解析】（1）欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数，读数为；（2）读数结束后，应将选择开关旋至交流最大或“OFF”挡．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)3m/s（2）1.25倍（3）0.4s（4）5m/s【解析】

(1)小球从B到C的过程中根据机械能守恒可求出球从C点飞出时的速度；(2)小球通过C点受支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出压力和重力的关系；(3)小球离开C点后做平抛运动，根据竖直方向上做自由落体运动计算运动的时间；(4)根据动能定理计算落地的速度的大小．【详解】(1)设在C点的速度为VC，小球从B到C的过程中利用动能定理可得：代入数据解得：Vc=3m/s；(2)设C点对球的压力为N，小球通过C点受支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：解得：N=1.25mg，