2025年上海建平中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析.doc

2025年上海建平中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题
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)如图所示，一可看做质点的小球从一台阶顶端以4m/s的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为1 m，如果台阶数足够多，重力加速度g取10m/s2，则小球将落在标号为几的台阶上 (　　)

A．3 B．4 C．5 D．6
2、 (本题9分)跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动．如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为的斜坡顶端P处，以初速度水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度的大小，L和t都随之改变．关于L、t与的关系，下列说法中正确的是
①L与成正比
②L与成正比
③t与成正比
④t与成正比．

A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3、 (本题9分)如图所示，在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（ ）

A．AB：AC=" 4" ：1 B．t1 ：t2=" 4" ：1
C．AB：AC = 2：1 D．t1：t2=：1
4、 (本题9分)如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（ ）

A．h B．2h C．1.5h D．2.5h
5、 (本题9分)如图所示，质量为m的物体从半径为R的l／4圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间的滑动摩擦因数均为，物体全程克服摩擦力做功为（ ）

A．0 B． C． D．
6、 (本题9分)如图所示,轻质弹簧长为,竖直固定在地面上,质量为的小球,在离地面高度为处,由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为.在下落过程中,小球受到的空气阻力为 ,则弹簧在最短时具有的弹性势能为(   )

A． B．
C． D．
7、 (本题9分)甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x＝6 m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是(　　)

A．当t＝4 s时两车相遇
B．当t＝4 s时甲车在前，乙车在后
C．两车有两次相遇
D．两车有三次相遇
8、(本题9分)带有光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，若M=2m，则

A．小球将做自由落体运动
B．小球以后将向左做平抛运动
C．此过程中小球对小车做的功为
D．小球在弧形槽上升的最大高度为
9、 (本题9分)如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动， v0应当满足（g=10m/s 2）：

A． m/s B．m/s
C．v0≥4 m/s D． m/s
10、 (本题9分)在一根两端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R，（蜡块的直径略小于玻璃管的内径），轻重适宜，它能在玻璃管内的水中匀速上升。如图，当红蜡块从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，关于红蜡块的运动以下说法正确的是

A．运动轨迹是曲线 B．运动轨迹是直线
C．速度大小不变 D．速度大小变化
11、 (本题9分)如图所示，甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌，乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌，则下列说法正确的是 (　 　)

A．甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120km/h
B．甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80km/h
C．乙图中的63km指的是路程，任一时刻的速率都不允许超过70km/h
D．乙图中的63km指的是路程，全程的平均速率不允许超过70km/h
12、 (本题9分)同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则　　
A． B． C． D．
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：

（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s（结果保留两位有效数字）；
（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J； g取9.8m/s2（结果保留两位有效数字）
（3）通过计算表明数值上△EP >△Ek，这可能是因为_________
14、在做“研究平抛运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹B；将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到点迹C。

（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法_____________。
（2）关于这个实验，下列选项中的会增大实验误差的是_______.
A．斜槽末端不水平
B．斜槽轨道不光滑
C．实验小球为泡沫球
D．每次从同一高度无初速释放小球
（3）若测得木板每次后移距离，、间距离力，、间距离，根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算公式为__________(用题中所给字母表示)；小球初速度值为__________m/s。(取9.80 m/s2，结果保留三位有效数字)
15、 (本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m = 1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔2．22 s打一次点，当地的重力加速度g = 3．8m/s2 ．那么：

（1）纸带的____端（选填“左”或“右’）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP =_________J，动能增加量△Ek = _________J；（结果取3位有效数字）
（4）实验的结论是：_____________________．
（5）分析产生误差可能的原因是________________．（至少写出一条原因）
三．计算题(22分)
16、（12分）根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：
（1）月球的密度ρ；
（2）在月球上发射绕月卫星所需的最小速度v．
17、（10分） (本题9分)如图所示，固定斜面的倾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力将质量m=1kg的物块从斜面底端由静止开始拉动，t=2s后撤去该拉力，整个过程中物块上升的最大高度h=2.5m，物块与斜面间的动摩擦因数μ=.重力加速度g=10m/s2.求：

(1)拉力所做的功；
(2)拉力的大小.
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、B
【解析】
试题分析：小球做平抛运动，因为每级台阶的高度和宽度均为1m，故小球落到台阶上时有，在竖直方向上，在水平方向上，代入可得，解得解得，相应的水平距离：，台阶数：，知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶，B正确
考点：考查了平抛运动规律的应用
【名师点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，难度不大，属于基础题．
2、B
【解析】
滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。设水平位移x，竖直位移为y，结合几何关系，有：水平方向上：，竖直方向上：，联立可得：，即t与成正比；，即L与成正比，②③正确
A. ①②与分析不符，A错误
B. ②③与分析相符，B正确
C. ③④与分析不符，C错误
D. ①④与分析不符，D错误
对于平抛运动，通常有两种分解方法：一种是沿水平方向和竖直方向分解，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．另一种是沿斜面向下方向和垂直于斜面方向，沿斜面向下方向做匀加速直线运动，垂直于斜面方向做匀减速直线运动．这两种方法都要学会运用．
3、A
【解析】
由平抛运动可知，由A到B和C 位移夹角相同，又由运动学公式可得答案为A。
4、C
【解析】
设a球上升高度h时，两球的速度大小为v，根据ab系统的机械能守恒得：
3mgh=mgh+•（3m+m）v2，解得：，此后绳子恰好松弛，a球开始做初速为的竖直上抛运动，再对a球，根据机械能守恒：mgh+=mgH，解得a球能达到的最大高度：H=1.5h，故C正确，ABD错误。
5、B
【解析】
设物体全程克服摩擦力做功为W.对全程由动能定理可知，
mgR−W=0
则得
W=mgR
故选B
6、A
【解析】
小球从开始下落到弹簧压缩到最短的过程中，小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能、内能，根据能量守恒定得：mg[H-（L-x）]=f阻（H-L+x）+EP，得弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能为：EP=mg（H-L+x）-f阻（H-L+x）=（mg-f阻）（H-L+x）。故选A。
运用能量守恒定律分析问题时，首先搞清涉及几种形式的能，其次分清什么能在增加，什么能在减小，再根据能量的变化量列方程．
7、BD
【解析】
根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，可确定何时两车相遇．能够根据两车的运动过程，分析两车在过程中的相对位置，判断能相遇几次．
【详解】
速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知当t=4s时，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移为 x甲=×（16+8）×4m=48m，乙的位移为 x乙=×（12+8）×4m=40m，位移之差△x=x甲-x乙=8m。开始时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m。故A错误，B正确。t=4s时，甲车在前，乙车在后，所以两车第一次相遇发生在4s之前。当t=6s时，甲的位移为×（16+4）×6m=60m，乙的位移为×（12+6）×6m=54m，位移之差等于6m，而两车是从开始出发时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，所以当t=6s时两车第二次相遇；t=6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确。故选BD。
速度-时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移．
8、BCD
【解析】
小球和小车组成的系统，在水平方向上动量守恒，小球越过圆弧轨道后，在水平方向上与小车的速度相同，返回时仍然落回轨道，根据动量守恒定律判断小球的运动情况．对小车，运用动能定理求小球对小车做的功．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度．
【详解】
小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2
由机械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22
解得：v1=v0=-v0，
v2=v0=v0
所以小球以后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．
对小车，运用动能定理得：小球对小车做的功 W=Mv22-0=，故C正确．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0=（m+M）v                                     
根据能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh
代入数据得：h=，故D正确．故选BCD．
解决本题的关键知道小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，系统的机械能也守恒．本题可与弹性碰撞类比，记住解题结果．
9、D
【解析】
最高点的临界情况：，解得
根据动能定理得，
解得：．
若不通过四分之一圆周，根据动能定理有：，解得
所以或，故D正确，ABC错误．
点睛：解决本题的关键知道小球在内轨道运动最高点的临界情况，以及能够熟练运用动能定理．
10、BC
【解析】
蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，都没有加速度，所以合运动一定为直线运动，并且速度保持不变.
A．轨迹为曲线与分析不符，故A错误
B．轨迹为直线与分析相符，故B正确
C．速度大小不变与分析相符，故C正确
D．速度大小变化与分析不符，故D错误
两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.
11、ABD
【解析】
A. 甲图中“120”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度应小于120km/h，故A项与题意相符合；
B. 甲图中“80”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度最小为80km/h，即不低于80km/h，故B项与题意相符合；
CD. 乙图中“63 km”是拉萨的路程，由于是限速指示牌，可知乙图中的54min为最短时间，即行驶63km的时间不超过54min。则最大平均速度：

故C项不符合题意，D项与题意相符。
12、AC
【解析】
AB. 因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据 得，故A正确，B错误；
CD. 根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、0.98 0.49 0.48 存在摩擦阻力
【解析】
重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
【详解】
（1）利用匀变速直线运动的推论：
（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．动能增量：EkB=mvB2=0.48J
（3）计算表明数值上△EP >△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．

14、把小球放在槽口末端，看小球能否处于静止状态 AC 2.00
【解析】
(1)检查斜槽末端切线是否水平，将小球放在槽的末端看小球能否静止.
(2)A、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确；
B、只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以不会引起实验误差，故B错误；
C、实验小球为泡沫球，则受到的阻力较大，因此小球不是做平抛运动，故C正确；
D、根据实验原理，则要求每次从同一高度无初速释放小球，确保以同一初速度平抛运动，故D错误；
故选AC.
(3)设时间间隔为t，由x=v0t，,解得：,将x=20.00cm=0.2m，y1=4.70cm=0.047m，y2=14.50cm=0.145m；代入求得：v0=2.00m/s.
15、左 B △EP = 1.32 J △Ek = 1.84 J 在实验误差允许的范围内，重物动能增加量等于重力势能减少量 产生误差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必须克服摩擦力、空气阻力等做功；②长度测量误差．
【解析】
（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．
（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．AC无法计算出其速度值，故选B点．
（3）减少的重力势能△Ep=mgh=1×3.8×13.2×12-2=1.88J
vB=×12-2m/s=1.32m/s；
故动能的增加量△EK=mvB 2=1.84J；
（4）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物动能增加量等于重力势能减少量．
（5）产生误差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必须克服摩擦力、空气阻力等做功；②长度测量误差．

三．计算题(22分)
16、（1）（2）
【解析】
(1)万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
Gm（R+h），
解得月球的质量为：；
则月球的密度为：
；
（2）万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
Gm，
解得：v；
17、 (1) (2)F=10N
【解析】
（1）物块从斜面底端到最高点的过程，根据动能定理有：

解得拉力所做的功
（2）
由位移公式有
由牛顿第二定律有
解得拉力的大小F=10N.