2025届陕西省咸阳市武功县高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2025届陕西省咸阳市武功县高一物理第二学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．a绳的张力可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化D．当角速度ω>gltan2、(本题9分)如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是（）A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功^C．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒3、(本题9分)双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动．实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则A、B组成的双星系统周期理论值T0及C的质量分别为()A．，B．，C．，D．，4、将一小球竖直向上抛出，小球上升和下降经过某点A时的动能分别为Ek1和Ek2。小球从抛出到第一次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P1，从抛出到第二次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P2。不计空气阻力，下列判断正确的是(

)A．， B．，C．， D．，5、(本题9分)如图所示,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮筐,速度分别为v1、v2、v1．若篮球出手时高度相同,出手速度与水平夹角分别为θ1、θ2、θ1,下列说法正确的是A．v1>v2>v1B．v1<v2<v1C．θ1>θ2>θ1D．θ1=θ2=θ16、(本题9分)在下面各实例中，机械能守恒的是（）A．树上飘落的树叶B．在空中匀速下降的跳伞运动员C．在空中做平抛运动的铅球D．草坪上滚动的足球7、(本题9分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），P、Q为运动轨迹上的两点，粉尘是从P运动到Q，下列关于带电粉尘的说法正确的是（）A．粉尘带负电B．粉尘带正电C．粉尘从P运动到Q过程，其加速度变大D．粉尘从P运动到Q过程，其速度变大8、(本题9分)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用9、(本题9分)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放．则A．通过C、D时，两球的线速度大小相等B．通过C、D时，两球的角速度大小相等C．通过C、D时，两球的机械能相等D．通过C、D时，两球对轨道的压力相等10、(本题9分)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经0.1s手机停止运动，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是A．手机对眼睛的作用力大小约为4.5NB．手机对眼睛的作用力大小约为3.0NC．全过程手机重力的冲量大小约为0.15N·sD．全过程手机重力的冲量大小约为0.30N·s11、(本题9分)如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径12、(本题9分)如图所示,一粗糙的四分之一圆弧轨道,半径为R,轨道圆心O与A点等高．一质量为m的小球在不另外施力的情况下,能以速度v沿轨道自A点匀速率运动到B点,取小球在A点时为计时起点,且此时的重力势能为零,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是A．到达底端时,重力做功的功率为mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力势能随时间的变化关系为Ep=mgRsinD．小球的机械能随时间的变化关系为E=mv2-mgRsin二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用图甲的“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。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）14、(本题9分)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。A、B小球处于同一高度．M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得B球的初始位置距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.180m，则B球落到P点的时间是____s，A球水平飞出时的速度大小是____m/s。（忽略空气阻力，当地重力加速度g为9.8m/s2，计算结果均保留两位有效数字）15、(本题9分)某学习小组通过简单器材验证探究平抛运动．在水平桌面上用书本做成一个斜面，装置如图所示，斜面与水平面由小曲面平滑连接（图中未画出）。操作步骤如下：（1）让钢球（可视为质点）从斜面上某一位置无初速释放，离开桌面后落到水平地面上，记下落地点的位置O；（2）用刻度尺测量水平桌面到水平地面的高度H；（3）用刻度尺测量__________________________________；（4）根据上述测量数据计算出钢球离开桌面时的初速度v＝________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一个质量为m＝12kg的物体静止在水平地面上，现用F＝12N的水平恒力拉物体，取重力加速度g＝12m/s1．（1）若水平面光滑，求物体的加速度大小a1和1秒末的速度大小v；（1）若水平面粗糙，且物体与水平面间的动摩擦因数μ＝2．1，求物体的加速度大小a1．17、（10分）(本题9分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球与右边金属板的距离为b，如图所示，重力加速度为g，求：（1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？（3）碰到金属板时的速度是多大？

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、D【解析】

A、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A错；

B、根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得Fa=mgsinθ，可知a绳的拉力不变，故B错误。

D、当b绳拉力为零时，有：mgcotθ=mC、由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故C错误故选D【点睛】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变。2、D【解析】

小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误；小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．故B错误；小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零．所以小球与槽组成的系统机械能守恒．故C错误；小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D正确；故选D．【点睛】考查动量守恒定律与机械能守恒定律．当球下落到最低点过程，由于左侧竖直墙壁作用，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，但小球机械能守恒．当球从最低点上升时，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，但小球机械能不守恒，而小球与槽组成的系统机械能守恒．3、D【解析】

两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知：可得两星绕连线的中点转动，则：解得所以由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则：解得：M=故选D。4、C【解析】

小球在运动过程中，若忽略空气阻力，其机械能守恒，则两次经过A点的动能相同，所以有Ek1=Ek1。从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功与从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功相等，而第一次时间较短，由P=W/t知P1＞P1．故C正确，ABD错误。故选C。5、A【解析】

试题分析：三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x．则有：x=vt，h=gt2，则得：，h相同，则v∝x，则得v1＞v2＞v1．故A正确，B错误．根据速度的分解有：，t相同，v1＞v2＞v1，则得θ1＜θ2＜θ1．故CD错误．故选A．考点：平抛运动6、C【解析】A：树上飘落的树叶受重力、空气对树叶的作用力，重力、空气对树叶的作用力均对树叶做功，则树上飘落的树叶的机械能不守恒。B：在空中匀速下降的跳伞运动员受重力和空气阻力，重力、空气阻力均对运动员做功，则在空中匀速下降的跳伞运动员机械能不守恒。C：在空中做平抛运动的铅球只受重力，只有重力对铅球做功，则在空中做平抛运动的铅球机械能守恒。D：草坪上滚动的足球，受重力、支持力和阻力，只有阻力做足球做功，则草坪上滚动的足球机械能不守恒。综上，机械能守恒的是C。点睛：物体机械能守恒的条件是除重力外，其余力对物体所做的功为零。7、ACD【解析】

根据轨迹弯曲的方向判断电荷的正负，电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，根据电场力做功判断电势能和加速度的变化．解：A、由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，A正确，B错误；C、颗粒向电场线密的地方运动，该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变大，故C正确；D、电场力做正功，该粉尘颗粒的电势能逐渐变小，速度增大．故D正确；故选ACD8、BD【解析】

A．当汽车在拱桥顶端时，根据牛顿第二定律则有可得根据牛顿第三定律可得汽车通过拱桥的最高点处汽车对桥顶的压力小于重力，处于失重状态，故A错误；B．球受到重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小为小球做圆周运动的半径为由牛顿第二定律得联立可得角速度知保持圆锥摆的高度不变，则角速度不变，故B正确；C．设支持力与竖直方向的夹角为，则支持力的大小则有由牛顿第二定律得可得角速度由于，所以可得故C错误；D．火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不够提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确；故选BD。9、CD【解析】对任意一球研究．设半圆轨道的半径为r，根据机械能守恒定律得：，得：，由于r不同，则v不等，故A错误；由v=rω得：，可知两球的角速度大小不等，故B错误；两球的初始位置机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C、D时两球的机械能相等．则小球通过C点时的速度较小，故C正确；通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为，与半径无关，根据牛顿第二定律得：N-mg=man，得轨道对小球的支持力大小为N=3mg，则球对轨道的压力为N′=3mg，与质量无关，则通过C、D时，两球对轨道的压力相等，故D正确．所以CD正确，AB错误．10、AC【解析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度v=2gh手机与眼睛作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为ΔP=0-(-mv)=0.30kg手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N，故A项与题意相符，B项与题意不相符；CD.全过程中重力的冲量，mgt=0.15N•s，故C项与题意相符，D项与题意不相符。11、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。12、BD【解析】到达底端时，重力做功的瞬时功率为P=mgvcos900=0，选项A错误；小球速度大小不变，根据动能定理知，合力做功为零，由于支持力不做功，则重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正确．经过时间t，下降的高度h=Rsin，则重力势能随时间的变化关系为Ep=-mgh=-mgRsin，故C错误．小球的机械能E=Ek+Ep=mv2−mgRsin，故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，以及在求解重力势能时，注意零势能平面的选取．二．填空题(每小题6分，共18分)13、B55.50【解析】

（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。故选：B；（2）[2]确定B球落点平