2025届优胜教育物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2025届优胜教育物理高一下期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示．正常骑行时，下列说法正确的是（）A．A点的角速度大于B点的角速度B．A点的线速度与B点的线速度大小相等C．C点的角速度小于B点的角速度D．C点的线速度与B点的线速度大小相等2、公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（）A．车的加速度为零，受力平衡 B．车对桥的压力比汽车的重力大C．车对桥的压力比汽车的重力小 D．车的速度越大，车对桥面的压力越小3、(本题9分)如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（）A．卫星的运动属于匀变速曲线运动B．张角越小的卫星，其角速度越大C．根据已知量可以求地球质量D．根据已知量可求地球的平均密度4、(本题9分)如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，以地面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为（）A．0B．mghC．mgHD．mg（H+h）5、(本题9分)一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是A．B．C．D．6、质量为1kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x=2t+t2（m）。t=2s时，该物体所受合力的功率为A．6W B．8W C．10W D．12W7、2017年4月23日至4月27日，我国天舟一号货运飞船对天宫二号进行了推进剂补加，这是因为天宫二号组合体受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，天宫二号运动中需要通过“轨道维持”使其飞回设定轨道.对于天宫二号在“轨道维持”前后对比，下列说法正确的是（）A．天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大B．天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小C．天宫二号在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能大D．天宫二号在“轨道维持”前的机械能与“轨道维持”后的机械能相等8、(本题9分)如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变小，则（）A．电荷将向上加速运动B．电荷将向下加速运动C．电流表中将有从b到a的电流D．电流表中将有从a到b的电流9、(本题9分)关于地球的同步卫星，下列说法正确的是()A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它绕行的速度小于7.9km/s10、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.11、某厢式电梯在0～8s内的图像如图所示，质量为50kg的某同学站在电梯内，规定竖直向上为正方向，重力加速度取10m/s2，下列说法中正确的是A．0~2s内该同学处于超重状态B．6~8s内该同学处于超重状态C．0~8s内电梯上升的总高度为12mD．t=ls末，该同学对电梯的压力大小为600N12、(本题9分)如图所示，弧形光滑轨道的下端与轨道半径为R的竖直光滑圆轨道相接，使质量为m的小球从高h的弧形轨道上端自由滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。当小球通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小等于小球重力大小。不计空气阻力，重力加速度为g，则A．小球通过最高点时的速度大小为2gRB．小球在轨道最低点的动能为2.5mgRC．小球下滑的高度h为3RD．小球在轨道最低点对轨道压力的大小为7mg二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。14、（10分）某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．⑴当地的重力加速度为________(用k表示)．⑵若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)．⑶关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（___）A．尽量靠近刻度尺零刻度线B．尽量靠近光电门2C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2三、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，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能Ep为多少；(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的的范围16、（12分）(本题9分)如图所示，扇形玻璃砖的圆心角为150°，玻璃砖半径为，一条单色光平行于，由的中点入射，经折射后由圆弧面的点射出玻璃砖，圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，已知真空中光速为。求：该单色光在玻璃砖从到传播的时间。17、（12分）(本题9分)如图所示，倾角=37（的固定斜面上放一块质量M=1kg，长度L=3m的薄平板AB．平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为s=7m．在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放．假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为=0.5，求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少？（结果可用根号表示）

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、B【解析】

大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解．【详解】AB.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr，角速度与半径成反比，A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；CD.BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=ωr，线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误；故选B．2、B【解析】

A、汽车做圆周运动，速度在改变，加速度一定不为零，受力一定不平衡，故A错误．BC、汽车通过凹形桥的最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故B正确，C错误．D、对汽车，根据牛顿第二定律得：，则得，可见，v越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，故D错误．故选B.【点睛】解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，即重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解．3、D【解析】

A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得可知张角越小，r越大，根据得可知r越大，角速度越小，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，则有解得地球质量为因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；D．地球的平均密度则知可以求出地球的平均密度，故D正确。故选D。4、C【解析】试题分析：以桌面为参考平面，则小球开始时的重力势能为mgH，动能为零，所以机械能为mgH；当物体下落时，因为机械能守恒，所以小球落到地面之前瞬间的机械能为mgH，选项C正确.考点：机械能守恒定律；重力势能；5、C【解析】

汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°。A.A图与结论不相符，选项A错误；B.B图与结论不相符，选项B错误；C.C图与结论相符，选项C正确；D.D图与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】

根据知质点的加速度，初速度为，根据可知时速度为，根据牛顿第二定律可知物体所受合力，t=2s时，该物体所受合力的功率为，故选项D正确，A、B、C错误。7、AB【解析】天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由卫星的速度公式分析知，天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大，故A正确．天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由开普勒第三定律知天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小．故B正确．天宫二号在“轨道维持”前离地的高度较小，则在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能小，故C错误．天宫二号要实现“轨道维持”，必须点火加速，所以天宫二号在“轨道维持”前的机械能小于“轨道维持”后的机械能．故D错误．

故选AB.8、AD【解析】

将两极板的间距减小，而电容器的电压不变，板间场强E=U/d增大，电荷q所受的电场力F=Eq增大，电荷将向上加速运动，故A正确，B错误；将两极板的间距变小，根据电容的决定式C=εS【点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式C=εS9、BCD【解析】试题分析：地球同步卫星是指与地球具有相同运动周期的卫星，其相对于地球上的一点来说静止，轨道平面与赤道平面重合，但一直围绕地球在运动，没有处于平衡状态，A选项错误，C选项正确．近地卫星重力完全用来向心力，，此时加速度为9.8m/s2，地球同步卫星半径更大，加速度变小，B正确．近地卫星的绕行速度为7.9km/s，，，地球同步卫星半径更大，速度小，D正确．考点：第一宇宙速度，同步卫星，近地卫星点评：第一宇宙速度即近地卫星的绕行速度，也是发射卫星的最小速度．地球同步卫星与地球有相同的角速度，且轨道平面与赤道平面重合，则可以与地球上的一点保持相对静止．10、CD【解析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。11、AC【解析】

A.0~2s内该同学向上加速，因加速度向上，则处于超重状态，选项A正确；B.6~8s内该同学向上减速，加速度向下，则处于失重状态，选项B错误；C.因v-t图像的面积表示位移，则0~8s内电梯上升的总高度为，选项C正确；D.t=ls末，电梯的加速度为，由牛顿第二定律：F-mg=ma解得F=mg+ma=550N，即该同学对电梯的压力大小为550N，选项D错误.12、ACD【解析】

A.小球经过最高点，对轨道的压力N=mg，依据牛顿第三定律可知轨道对小球的压力为mg，由牛顿第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自开始下滑到圆轨道最高点的过程，依据动能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.设小球从更高的位置释放运动到最低点时的速度为v1，受轨道的压力为N1，根据牛顿第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低点运动到最高点的过程，根据动能定理有，mg•2R=12mv12−12mv2，解得最低点动能12mv12=3mgR二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.791.75(1.76也给分)【解析】

[1]点2到打下计数点5的过程中重力势能减少量是：[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有2点的瞬时速度等于13段的平均速度，则：5点的瞬时速度等于46段的平均速度，则：此过程中物体动能的增加量：代入数据可得14、C【解析】

（1）以0刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2

整理得：v22-v12=2g（x2-x1）

所以图象的斜率k=2g，解得：g=；

（2）小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，若选择刻度尺零刻度线所在高度为零势能面，则有：

E1=mv12-mgx1

=mv12-mkx1

（3）用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要一时间，铁球与