2025届上海市曹扬第二中学物理高一下期末调研模拟试题含解析.doc

2025届上海市曹扬第二中学物理高一下期末调研模拟试题
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：（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、如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是(　　)

A．该电场在c点处的电势一定为4 V
B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
2、 (本题9分)如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少(　　)

A．大人做的功多
B．小孩做的功多
C．大人和小孩做的功一样多
D．条件不足，无法判断
3、如图，一物体在水平面上受到向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（　）

A．32J，4W B．32J，8W
C．16J，8W D．16J，4W
4、如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是（ ）

A．物体做匀速运动，且v1="v2" B．物体做加速运动，且v2>v1
C．物体做加速运动，且T>G D．物体做匀速运动，且Ｔ＝Ｇ
5、 (本题9分)在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则
A．电子的动能一定增加
B．A点电势一定小于B点电势
C．电场强度的方向一定是由A点指向B点
D．电场强度的方向一定是由B点指向A点
6、如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L=4cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、8V、12V。则下列说法正确的是

A．E点的电势
B．A、F间的电势差UAF=0
C．该匀强电场的场强大小E= 100 V/m
D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A
7、如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是

A．小球的机械能守恒
B．小球在最低点的加速度为零
C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大
D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量
8、如图所示，水平向右直线行驶的小车通过细绳和定滑轮将重物以速率υ竖直向上匀速提升，在此过程中，不计细绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是

A．小车做加速运动
B．小车做减速运动
C．细绳对小车的拉力逐渐变大
D．细绳对小车的拉力大小不变
9、 (本题9分)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（ ）

A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B．匀强电场的电场强度大小为10V/m
C．匀强电场的电场强度方向为由C指向A
D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少
10、 (本题9分)在水平地面上，质量为m=1kg的物块在水平拉力F作用下由静止开始移动．已知物块与地面间动摩擦因数为，拉力做功与物块位移之间关系如图所示．则

A．拉力F逐渐增大
B．物块加速度大小为1.0m/s2
C．物块加速度大小为2.0m/s2
D．物块在4m处速度大小为4m/s
11、一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内( )
A．物体受重力的冲量为零
B．在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小
C．物体动量的变化量大于抛出时的动量
D．物体机械能的减小量等于FH
12、如图所示，一对水平放置的平行金属板AB中央有一个静止的电子e（不计重力），两板间距离足够大．0～4s内在两板间加上如图所示的交变电压后，则下列反映电子加速度a、速度v、位移x和动能四个物理量随时间t的变化规律中正确的是（所涉及的矢量均取向上方向为正）

A．
B．
C．
D．
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)如图为“探究碰撞中的不变量”的实验装置，即研究两个小球在轨道水平部分末端碰撞前后的动量关系．已知入射小球A和被碰小球B的质量分别为m1、m1．

(1)(多选)本实验中，实验必须要求的条件是__________.
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端点的切线是水平的
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D．入射球与被碰球满足m1>m1
(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通 过仅测量__________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程
(3)(多选)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球A多次从倾斜轨道上s位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP,然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分末端，再将入射球A从斜轨上s位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______．(填选项前的符号)
A．测量小球A开始释放高度h. B．测量抛出点距地面的高度H
C．分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N D．测量平抛射程OM、ON
(4)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为用____________________(3)中测量的量表示;
若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为____________________用(3)中测量的量表示．
14、（10分） (本题9分)将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5 V。可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5 V、额定电流为0.3 A的手电筒上的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，实验测得不足3mA。为了较精确地测定该水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：

电流表A(量程0～3 mA，内阻约为0.5 Ω)
电压表V(量程0～1.5 V，内阻约为3 kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω，额定电流为1 A)
滑动变阻器R2(阻值0～3 kΩ，额定电流为1 A)
电键，导线若干
(1)应选______（选填“a”或“b”）电路图进行实验。
(2)实验中滑动变阻器应选用______(用器材代号表示)。
(3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U－I图象如图所示，由图可知，水果电池的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω。
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，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L．已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧，引力常量为G．求：

(1)A星球做圆周运动的半径R和B星球做圆周运动的半径r；
(2)两星球做圆周运动的周期．
16、（12分）甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统， 已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．
已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．

（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；
（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．
（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．
17、（12分） (本题9分)为了测量某行星的质量和半径,宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,登陆舱在行星表面着陆后,用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F. 已知引力常量为G.求该行星的半径R和质量M。
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、C
【解析】
A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，故A错误；
B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；
CD、由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c，根据沿着电场线方向电势降低可知c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确，D错误；
故选C．
2、C
【解析】
因为木箱匀速运动，小孩和大人所用的推力都等于木箱与地面间的滑动摩擦力，所以两人对木箱的推力相等，又因为所走的位移相同，根据W=Fx，所以两人做功一样多，故ABD错误，C正确．
故选：C
3、D
【解析】
力F所做的功为，平均功率为，故D正确．
点睛：本题主要考查了功和平均功率的求法，属于基础问题．
4、C
【解析】
A、B、小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为θ，由几何关系可得：v2=v1sinθ，所以v1＞v2，故A、B均错误。C、D、而θ逐渐变大，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，T＞G，故D错误，C正确。故选C。
【点睛】正确将小车的运动按效果进行分解是解决本题的关键，同时掌握运动的合成与分解应用。
5、B
【解析】
A、将一电子从点移到点，电场力做了正功，若只受电场力作用，动能一定增加；若还有其它力作用，其他力对其做功，动能不一定增加，故选项A错误；
BCD、将一电子从点移到点，电场力做了正功，说明点所在等势面的电势一定比点所在等势面的电势高，并非电场线的方向就是由指向，故选项B正确，C、D错误。
6、D
【解析】
A．由几何知识知，与平行且；因电场是匀强电场，则，即，代入数据可得：．故A项错误．
B．由几何知识知，与平行且相等；因电场是匀强电场，则．故B项错误．
CD．、，电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于如图；由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A；据可得，．故C项错误，D项正确．

7、CD
【解析】
A. 由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；
B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；
C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；
D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.
8、BD
【解析】
AB.将小车的速度分解，如图，则，则随着小车向右运动，则θ减小，v车减小，即小车做减速运动，选项A错误，B正确；

CD.因物块匀速上升，可知绳子对物块的拉力不变，即绳子的张力不变，绳子对小车的拉力大小不变，选项C错误，D正确.
9、ACD
【解析】
A、连接AC，AC中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，故A正确．
B、匀强电场的场强大小为，故B错误
C、电场线方向与EB垂直，即为C→A，故C正确．
D、将一个电子由E点移到D点，电场力做负功电子的电势能增加，故D正确
所以应该选ACD
10、CD
【解析】
A．拉力做功，故图像的斜率表示拉力F，从图中可知斜率恒定，即F恒定，A错误；
BC．根据图像可得
，
根据牛顿第二定律可得物块的加速度大小为：
，
B错误C正确；
D．根据动能定理可得：
，
解得
，
D正确．
11、BC
【解析】
重力的冲量I=mgt，故A错误；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度较大，用时小，故在上升过程中空气阻力对物体的冲量Ft较小，所以B正确；设抛出的速度为v0，下降回到抛出点的速度为v，取向上为正方向，则动量的变化量为-mv-mv0大于抛出时的动量mv0，所以C正确；因上升和下落阻力均做负功，所以减少的机械能为2FH，D错误．
12、AB
【解析】
0-1s内，电压不变，则板间的电场强度不变，电子在板间受到不变的电场力，根据牛顿第二定律可知，加速度恒定不变，所以0-1s电子做匀加速直线运动，1-2s，电场力反向，加速度方向反向，电子做匀减速直线运动，直至速度为零，2-3s，电场力正向不变，电子有开始做初速度为0的匀加速直线运动，3-4s，电场力反向不变，电子做匀减速直线运动，到4s末速度为零；
A. 0-1s，加速度恒定不变，为正，1-2s加速度为负，且恒定不变，2-3s加速度恒为正，且不变，3-4s加速度为负，且不变，故A项符合题意；
BC. 0-1s，2-3s物体做正向的匀加速的直线运动，v-t图象为倾斜的直线，x-t图象为抛物线，1-2s，3-4s物体做正向的匀减速的直线运动，v-t图象为倾斜的直线，x-t图象为抛物线，故B项符合题意，C项不符合题意；
D.因为可知，v-t图象为直线，则Ek-t图象为曲线，故D项不符合题意．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（1）BCD （1）C （3）CD （4）m1·OM＋m1·ON＝m1·OP m1·OM 1＋m1·ON1＝m1·OP1
【解析】
（1）[1]．A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；
C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
D、为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，，故D正确．
（1）[1]．小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C正确．
（3）[3]．再将入射球A从斜轨上s位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复，分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON；
（4）[4]．碰撞过程动量守恒，则，两边同时乘以时间t得：

则
．
[5]．如果碰撞为弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：

两边同时乘以得：

整理得：
．
点睛：本题关键理解基本原理是利用平抛运动知识，用水平位移替代平抛运动的初速度，知道动量守恒的条件，并能通过实验进行验证．
14、 （1）a； （2）R2； （3）1.35； 1．
【解析】（1）由题意可知水果电池内阻较大，为减小实验误差，相对于电源来说，电流表应采用内接法，因此应选择图a所示电路图．
（2）电源的内阻大约，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，因此滑动变阻器应选：R2（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）．
（3）由图示电源U-I图线可知，图象与纵轴截距为1.35，则电源电动势：E=1.35V；电池内阻： ；

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1） R=L, r=L,（2）2π
【解析】
（1）令A星的轨道半径为R，B星的轨道半径为r，则由题意有
两星做圆周运动时的向心力由万有引力提供，则有：
可得，又因为
所以可以解得：,；
（2）根据（1）可以得到：
则：
点睛：该题属于双星问题，要注意的是它们两颗星的轨道半径的和等于它们之间的距离，不能把它们的距离当成轨道半径．
16、（1）（2）（3）增大S可以通过减小q、U或增大m的方法．
提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力．
【解析】
试题分析：（1）根据动能定理有
解得：
（2）在与飞船运动方向垂直方向上，根据动量守恒有：MΔv=Nmv
解得：
（3）设单位时间内通过栅电极A的氙离子数为n，在时间内，离子推进器发射出的氙离子个数为，设氙离子受到的平均力为，对时间内的射出的氙离子运用动量定理，，= nmv
根据牛顿第三定律可知，离子推进器工作过程中对飞船的推力大小F== nmv
电场对氙离子做功的功率P= nqU
则
根据上式可知：增大S可以通过减小q、U或增大m的方法．
提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力．
（说明：其他说法合理均可得分）
考点：动量守恒定律；动能定理；牛顿定律.
17、；
【解析】
在星球表面时用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F，则知
登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,则知
结合以上两个公式可以求解出星球的半径为
根据万有引力提供向心力可求得
解得：
综上所述本题答案是：；
登陆舱在该行星表面做圆周运动,根据牛顿第二定律列式;在星球表面,用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为F,根据重力等于万有引力列式;联立求解出质量和半径;