2025年江蘇省無錫市錫山區(qū)天一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2025年江蘇省無錫市錫山區(qū)天一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ．實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變2、(本題9分)關(guān)于宇宙速度的說法,正確的是()A．第一宇宙速度是地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度B．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時的最大速度C．人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間D．第三宇宙速度是物體逃離地球的最小速度3、一輛卡車在丘陵地區(qū)以不變的速率行駛，地形如圖，圖中卡車對地面的壓力最大處是A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．d處4、研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟，設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是A．火星運(yùn)行速度較大B．火星運(yùn)行角速度較大C．火星運(yùn)行周期較大D．火星運(yùn)行的向心加速度較大5、(本題9分)牛頓在1687年提出萬有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測定引力常量的科學(xué)家是:A．開普勒 B．伽利略 C．卡文迪許 D．牛頓6、如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中A．小球動能最大時彈性勢能為零B．小球在離開彈簧時動能最大C．小球動能減為零時，重力勢能最大D．小球的動能先減小后增大7、(本題9分)質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)，如右圖所示，繩a與水平方向成θ角，繩b在水平方向且長為l，當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)繩的張力不可能為零B．a(chǎn)繩的張力隨角速度的增大而增大C．當(dāng)角速度，b繩將出現(xiàn)彈力D．若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化8、(本題9分)一艘小船在靜水中的速度為3m/s,渡過一條寬150m且水流速度為4m/s的河流,則該小船()A．以最短位移渡河時,位移大小為200mB．以最短時間渡河時,沿水流方向的位移大小為200mC．渡河的時間可能少于50sD．能到達(dá)正對岸9、當(dāng)船速大于水速時，下列關(guān)于渡船的說法中正確的是A．船頭方向斜向上游，渡河時間最短 B．船頭方向垂直河岸，渡河時間最短C．當(dāng)水速度變化時，渡河的最短時間不變 D．當(dāng)水速度變大時，渡河的最短時間變長10、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關(guān)于這些衛(wèi)星，以下說法正確的是A．5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度D．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越小11、(本題9分)甲、乙兩物體在同一地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動，已知甲物體的質(zhì)量是乙物體的質(zhì)量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列說法正確的是（）A．甲乙兩物體的加速度之比為l：1B．甲乙兩物體的著地速度之比為1：C．甲乙兩物體的下落時間之比為：1D．甲乙兩物體從下落到著地的過程中的平均速度之比為1：212、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放一輛小車，小車的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，將箱子從小車右端拉出，如果第一次小車被固定于地面，第二次小車不固定，小車在摩擦力作用下可沿水平面運(yùn)動，在這兩種情況下說法不正確的是()A．摩擦力大小不相等 B．F所做的功不相等C．摩擦產(chǎn)生的熱量相等 D．箱子增加的動能相等二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。PQ為一塊傾斜放置的玻璃板，在斜面底端Q處固定有一個光電門，光電門與數(shù)字計(jì)時器相連（圖中未畫，記錄小車通過時的遮光時間t）。實(shí)驗(yàn)時將一小車（其上固定有寬度為d的遮光條）從高度h處由靜止釋放，重力加速度為g。（1）用20分度游標(biāo)卡尺測得物體上的遮光條寬度d如乙圖所示，則d=__________mm；若某次數(shù)字計(jì)時器記錄的遮光時間為t=0.005s，則小車的速度v=__________m/s。（2）該小組驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理表達(dá)式為__________（用題干所給的字母符號表示）。14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系：（1）下列做法正確的是（___）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與軌道保持平行B．在調(diào)節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時，應(yīng)將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪拴到木塊上C．實(shí)驗(yàn)時，先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源D．增減木塊上砝碼改變木塊質(zhì)量時，不需要重新調(diào)解木板的傾斜度（2）為使砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量___________木塊和木塊上鉤碼的總質(zhì)量（填遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于或近似等于）（3）某次實(shí)驗(yàn)，保持木塊所受的合外力相同，測量不同質(zhì)量的木塊在相同的力的作用下的加速度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出a-m圖像如圖甲所示，由于這條曲線是不是雙曲線并不容易確定，因此不能確定a與m成反比，緊接著該同學(xué)做了圖像如圖乙所示．①根據(jù)圖像是過原點(diǎn)的直線，因此可判斷出a與成_______比，即a與m成反比；②根據(jù)圖像可以得到物體受到的外力為______N．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖甲所示，在和之間有沿著軸方向的勻強(qiáng)電場，為電場區(qū)域的上邊界，在軸方向范圍足夠大，電場強(qiáng)度的變化如圖乙所示，取軸正方向?yàn)殡妶稣较颍F(xiàn)有一個帶負(fù)電的粒子，粒子的比荷，在時刻以速度從點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入電場區(qū)域，不計(jì)粒子重力作用．求：甲乙（1）粒子通過電場區(qū)域的時間；（2）粒子離開電場的位置坐標(biāo)；（3）粒子通過電場區(qū)域后沿軸方向的速度大?。?6、（12分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶BC順時針轉(zhuǎn)動，一半徑R=1m的豎直粗糙四分之一圓弧軌道AB和傳送帶在B點(diǎn)平滑連接，一半徑為r的豎直光滑半圓弧軌道CD和傳送帶在C點(diǎn)平滑連接。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)無初速釋放，經(jīng)過圓弧上B點(diǎn)時，軌道對滑塊的支持力大小為F=2.6N，滑塊從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道CD后從D水平飛出落在傳送帶上的E點(diǎn)（圖中沒有畫出）。已知傳送帶的速率為v1=2m/s，BC間的距離為L=4m，滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：(1)滑塊在圓弧軌道AB上克服摩擦力所做功Wf；(2)圓弧軌道CD的半徑r為多大時，CE間的距離最大？最大值為多少？17、（12分）(本題9分)地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點(diǎn)在地面上P′點(diǎn)的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），如圖所示，跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點(diǎn)水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計(jì)）．問：（1）當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？（2）要使沙袋落在跑道上，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時針運(yùn)動，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點(diǎn)時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】

AB、電容器所帶電荷量Q不變，由可知不變，增大d，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，從而使得靜電計(jì)的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故A正確、B錯誤;CD、同理可知保持d不變，減小S，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，使得靜電計(jì)的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故選項(xiàng)C、D均錯誤．故選:A.2、B【解析】AB：物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度叫做第一宇宙速度，第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，同時也是人造地球衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度．故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確．C：人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時的速度小于第一宇宙速度，故C項(xiàng)錯誤．D：第二宇宙速度是物體逃離地球的最小速度，故D項(xiàng)錯誤．點(diǎn)睛：第一宇宙速度是環(huán)繞星體表面運(yùn)行衛(wèi)星的速度，是所有繞星體做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星最大運(yùn)行速度，也是發(fā)射星體衛(wèi)星所需要的最小地面發(fā)射速度．3、D【解析】a處、c處卡車做圓周運(yùn)動，處于最高點(diǎn)，加速度豎直向下，卡車處于失重狀態(tài)，卡車對地面的壓力小于其重力。b處、d處卡車做圓周運(yùn)動，處于最低點(diǎn)，加速度豎直向上，卡車處于超重狀態(tài)，卡車對地面的壓力大于其重力；向心加速度a=v4、C【解析】試題分析：萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)可得，半徑越大，線速度越小，所以地球的線速度較大，A錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，角速度越小，所以地球的角速度較大，B錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，周期越大，所以火星運(yùn)行周期較大，C正確；根據(jù)公式可得，半徑越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D錯誤；考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計(jì)算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計(jì)算5、C【解析】

牛頓在1687年提出萬有引力定律后，首次比較準(zhǔn)確地測定引力常數(shù)的科學(xué)家是卡文迪許.A.開普勒.故選項(xiàng)A不符合題意.B.伽利略.故選項(xiàng)B不符合題意.C.卡文迪許.故選項(xiàng)C符合題意.D.牛頓.故選項(xiàng)D不符合題意.6、C【解析】

AB.彈力與重力大小相等時，速度最大，動能最大，此時彈簧仍然被壓縮，彈簧的彈力不等于零，彈性勢能不等于零，故AB錯誤；C.小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時為止，這個過程中速度為零時，動能減為0，小球上升的高度最大，重力勢能最大，故C正確；D.將力F撤去小球?qū)⑾蛏蠌椘鸬倪^程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動，小球的速度先增大后減小，小球的動能先增大后減小，故D錯誤7、AC【解析】

小球做勻速圓周運(yùn)動，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A正確；根據(jù)豎直方向上平衡得，F(xiàn)asinθ=mg，解得，可知a繩的拉力不變，故B錯誤；當(dāng)b繩拉力為零時，有：，解得，可知當(dāng)角速度時，b繩出現(xiàn)彈力，故C正確；由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯誤。8、AB【解析】

A項(xiàng)：因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸，且當(dāng)合速度與船的航向垂直時，渡河位移最短，所以最短位移，故A正確；B項(xiàng)：船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到對岸時被沖下200m，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時渡河時間最短：，故C錯誤；D項(xiàng)：因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸，故D錯誤。9、BC【解析】當(dāng)靜水速（船頭指向）與河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，則渡河時間最短，當(dāng)水流速度增大，不影響垂直于河岸方向上的分速度，則渡河時間不變．故BC正確，AD錯誤．故選BC．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性，各分運(yùn)動具有獨(dú)立性，互不干擾．10、AB【解析】

因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運(yùn)行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F==mω2r，因?yàn)棣匾欢ǎ詒必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，故A正確；它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；根據(jù)周期公式T=2π，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯誤；【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．11、AB【解析】

A.甲、乙兩物體做自由落體運(yùn)動，加速度都為重力加速度，相同，故A項(xiàng)符合題意.B.根據(jù)v2＝2gh，末速度為v，故甲乙兩物體的著地速度之比為1：，故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)hgt2,得t，故甲乙兩物體的下落時間之比為1：，故C項(xiàng)不合題意.D.都做自由落體運(yùn)動，則平均速度都是末速度的一半，甲乙兩物體的著地速度之比為1：，所以兩物體從下落到著地的過程中的平均速度之比也是1：，故D項(xiàng)不合題意.12、AD【解析】

A.由f=μN(yùn)=μmg，可知，這兩種情況下箱子所受的摩擦力大小一樣大，故A錯誤。B.由于小車不固定時，箱子對地的位移較大，所以由W=Fl，可知，小車不固定時F做功較大，故B正確。C.摩擦產(chǎn)生的熱量表達(dá)式為Q=μmgL，L是車長，所以Q相等，故C正確。D.根據(jù)動能定理得：（F-f）l=Ek，由于小車不固定時，箱子對地的位移大，所以小車不固定時，箱子所得到的動能較大，故D錯誤。此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選AD.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.250.45【解析】

第一空．遮光條寬度d如乙圖所示，則．第二空．遮光條過光電門時，小車的速度．第三空．小車從靜止釋放到過光電門，重力勢能的減少量為，動能的增加量為，若機(jī)械能守恒，則：，整理得：，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理表達(dá)式為．14、AD遠(yuǎn)小于正0.12【解析】

（1）調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與軌道保持平行，使得拉力等于小車的合力．故A正確．平衡摩擦力時，不能將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪連接在小車上．故B錯誤．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，再釋放小車．故C錯誤．增減木塊上砝碼改變木塊質(zhì)量時，不需要重新調(diào)解木板的傾斜度，選項(xiàng)D正確；故選AD．（2）根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度，則繩子的拉力，知砝碼以及砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上鉤碼的總質(zhì)量時，繩子的拉力等于砝碼和砝碼盤的重力．（3）①根據(jù)圖像是過原點(diǎn)的直線，因此可判斷出a與成正比，即a與m成反比；②由牛頓定律，根據(jù)圖像可以得到物體受到的外力為．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵抓住實(shí)驗(yàn)中的兩個認(rèn)為：1、認(rèn)為繩子的拉力等于小車的合力，前提需平衡摩擦力，2、認(rèn)為繩子的拉力等于砝碼和砝碼盤的總重力，前提是砝碼以及砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上鉤碼的總質(zhì)量．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）4×10－3s.（2）（－2×10－5m，2m）（3）【解析】

（1）因粒子初速度方向垂直勻強(qiáng)電場，在電場中做類平拋運(yùn)動，所以粒子通過電場區(qū)域的時間t==4×10－3s.（2）粒子在x方向先加速后減速，加速時的加速度大小為a1