2025届甘肃省兰州市兰化一中物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2025届甘肃省兰州市兰化一中物理高一第二学期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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)汽车在水平路面上做匀速运动，发动机输出的功率为P，速度为v，当汽车上坡时（）A．如果输出的功率不变，则应减小速度B．如果输出的功率不变，则应增大速度C．如果保持速度不变，则应减小输出功率D．如果保持速度不变，则还应保持输出功率不变2、(本题9分)如图，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．绳刚伸直时，球的动能最大B．该过程中，球的机械能守恒C．该过程中，重力对球做的功等于球克服绳的拉力做的功D．该过程中，轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大3、我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空.假设该卫星的绕月轨道是圆形的，且距离月球表面高度为h，并已知该卫星的运行周期为T，月球的直径为d，万有引力常量为G，则可求出（）A．月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度v=πd/TB．月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径r=d+hC．月球质量D．月球表面的重力加速度4、(本题9分)一个电流表的满偏电流、内阻，要把它改装成一个量程为15V的电压表，应在电流表上（）A．串联一个15kΩ的电阻B．串联一个14.5kΩ的电阻C．并联一个15kΩ的电阻D．并联一个14.5kΩ的电阻5、A、B两物体质量分别为m1、m2，叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f1，若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为()A．m1:m2 B．m2:m1 C．1:1 D．m12:m226、(本题9分)一个物体在地球表面所受的引力为F，则在到地心距离为地球半径的2倍时，所受引力为（）A．F/2 B．F/3 C．F/4 D．F/97、如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道8、(本题9分)长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.19、(本题9分)如图所示，一个小球在有空气阻力作用的情况下从空中的某点A以某一速度水平抛出，经过一段时间，小球运动到空中另一位置B。则从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量B．小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量C．重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”D．小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”10、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为，那么在他减速下降高度为的过程中，为当地的重力加速度．下列说法正确的是（）A．他的动能减少了 B．他的重力势能减少了C．他的机械能减少了 D．他的机械能减少了11、(本题9分)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径变小了，那么卫星的（）A．速率变大 B．角速度变小 C．向心加速度变大 D．周期变小12、(本题9分)如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．做圆周运动的向心力大小mC．运动员做圆周运动的角速度为vRD．如果运动员增大速度，运动员将可能做离心运动二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，来定量探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸纸带、刻度尺、钩码。组装的实验装置如图所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有_____________________________。(2)平衡摩擦力后，当他挂多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法_________________________________。14、(本题9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a=___m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，拆去打点计时器．在木板上的B点固定一个光电计时器，小车上固定一遮光片，如图丙所示．将5个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，并且每次都控制小车从A点静止释放．记录每一次光电计时器的示数．本实验应取砝码盘及盘中砝码、小车（及车上挡光片、砝码）作为一个系统，即研究对象．下列说法正确的是________．A、需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量B、不需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量C、每次从小车上取走砝码后，需要重新平衡摩擦力D、每次从小车上取走砝码后，不需要重新平衡摩擦力(3)已知，每个砝码质量为m0，遮光片宽度为d，AB间距离为L，重力加速度为g；在某次实验中，光电计时器示数为,则小车运动运动至B点的速度可表示为__________；(4)处理数据时，某同学将盘中砝码的总重力记为F，并以F作为纵坐标，作为横坐标，描点作图，得到如图丁所示的图像．该图线不过原点的原因是：____________________；已知图线的纵截距为-b，斜率为k，那么，砝码盘的质量为_________；小车及遮光片的总质量为________．15、(本题9分)如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长为L的轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，在A上放一个质量很小的小铁块，现将摆锤拉起，使绳与竖直方向成θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而停止运动，之后铁块将飞离摆锤做平抛运动．(1)为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度．为了求出这一速度，还应测量的物理量有__________．(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v＝__________．(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为______．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=2.6m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围．17、（10分）用弹射器从地面竖直上抛质量m＝0.05kg的小球，如果小球在到达最高点前1s内上升的高度是它上升最大高度的，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，求：（!）小球上升的最大高度；（2）小球抛出的初速度；（3）小球上升到最大高度的时的机械能（以地面为参考面）

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】汽车的输出功率不变，根据P=Fv知，汽车上坡时，需减小速度，从而增大牵引力，故A正确，B错误；汽车的速度不变，上坡时需增大牵引力，根据P=Fv知，应增大输出功率，故CD错误。所以A正确，BCD错误。2、D【解析】

A、绳伸直前，球在做加速运动。绳伸直以后，开始阶段，重力大于绳的拉力，合力向下，球的速度增大，故球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大，故A错误；B、由于绳的拉力对球做功，所以球的机械能不守恒，故B错误；C、该过程中，由于球的动能减小，根据动能定理知重力对球做的功与绳的拉力做的功之和为负值，所以重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功，故C错误；D、由于只有重力和弹性绳的弹力做功，所以球、绳和地球组成的系统机械能守恒，则轻绳的弹性势能、小球的动能和重力势能之和保持不变，重力势能一直在减小，则轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大，故D正确；3、C【解析】

A.月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度为故A项与题意不相符；B.月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径故B项与题意不相符；C.卫星绕月球做匀速圆周运动万有引力做向心力，即为解得：故C项与题意相符；D.月球表面万有引力即重力，故有所以，重力加速度为故D项与题意不相符．4、B【解析】

把电流表改装成电压表需要串联电阻从而进行分压，串联电阻阻值，A.串联一个15kΩ的电阻不符合题意，A错误B.串联一个14.5kΩ的电阻符合题意，B正确C.并联一个15kΩ的电阻不符合题意，C错误D.并联一个14.5kΩ的电阻不符合题意，D错误5、B【解析】

当水平恒力F拉A时对整体分析有：隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：.当水平恒力拉B时对整体分析有：隔离对A分析，根据牛顿第二定律得：.则：A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.6、C【解析】

根据万有引力定律可知在地球表面时，在到地心距离为地球半径的2倍时，C正确．ABD错误故选C7、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.8、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．9、BCD【解析】AB、根据机械能守恒的条件：只有重力做功或系统内弹力做功机械能守恒，所以本题中机械能的变化和阻力做功有关，而不是合外力。阻力做负功所以机械能减小，且小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量，故A错；B对；C、根据动能定理WGD、小球的重力势能减小，动能和内能增加，根据能量守恒知小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”，故D对；故选BCD点睛：对动能定理要熟练掌握并会利用能量关系求解因摩擦阻力而产生的热量。10、BD【解析】

A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：（mg﹣F）h＝△Ek,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（F﹣mg）h，故A错误．B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG＝﹣△Ep＝mgh，他的重力势能减少了mgh，故B正确．C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w外＝△E运动员除了重力还有阻力做功，w外＝wF＝﹣Fh，他的机械能减少了Fh，故C错误．D、根据C选项分析，故D正确．故选BD．11、ACD【解析】

人造地球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，得：，可得：A.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则速率变大，选项A正确；B.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则角速度变大，选项B错误；C.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则向心加速度变大，选项C正确；D.由可知人造地球卫星的轨道半径减小时，周期变小，故D正确。12、BD【解析】

A.向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看做一个整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；B.由题意可知，运动员做线速度大小为v，半径为R的匀速圆周运动，故运动员受到的合力提供向心力，即m，故运动员受到的合力大小为m，故B正确；C.根据线速度和角速度的关系v=ωR得，角速度，故C错误；D.如果运动员加速，需要的向心力增加，此时向心力“供”小于“需”，运动员将会做离心运动，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、天平可在小车上加适当的砝码或钩码【解析】(1)根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要天平．(2)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码．【点睛】明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．14、0.16BD未计入砝码盘的重力（F=0时，砝码盘的重力依旧使系统加速运动）b/g【解析】(1)由匀变速直线运动的判别式，解得.(2)对系统进行受力分析可得：砝码盘及盘中砝码的重力等于合外力，进而由合外力求得小车加速度；在此过程中，对砝码盘及盘中砝码的质量没有要求，故不需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量；小车和木板之前的动摩擦因数不变，故只要保证木板倾斜角不变，那么，小车受到的摩擦力和重力沿斜面分量总是等大反向，故不需要重新平衡摩擦力；故选BD．(3)遮光片宽度较小，小车通过遮光片的时间△t足够小，故小车可看成匀速运动，那么，根据运动时间和位移可得：速度.(4