上海市徐汇区、金山区、松江区2025届高一物理第二学期期末监测试题含解析.doc

上海市徐汇区、金山区、松江区2025届高一物理第二学期期末监测试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、 (本题9分)关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：
A．它一定在两极上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都不同
C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自转的角速度
2、如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F突然消失，关于小球运动情况的说法正确的是（ ）

A．小球将沿轨迹 Pa 做离心运动
B．小球将沿轨迹 Pb 做离心运动
C．小球将沿轨迹 Pc 做向心运动
D．小球将继续做匀速圆周运动
3、 (本题9分)如图所示，在水平的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速运动，则M、m间的相互作用力为（ ）

A．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为
B．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为
C．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg
D．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg
4、 (本题9分)一物体的质量保持不变，速度变为原来的2倍，则其动能变为原来的（　　）
A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍
5、如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车匀速骑行时，下列说法正确的是

A．A、B两点的角速度大小相等
B．B、C两点的线速度大小相等
C．A点的向心加速度小于B点的向心加速度
D．C点的向心加速度小于B点的向心加速度
6、 (本题9分)如图所示，某人在山上将一质量为m的石块以初速度抛出，抛出时石块距地面的高度为H，到达P点时距地面的高度为h（H>h）不计空气阻力，重力加速度为g，则石块到达P点时的动能为

A．
B．
C．
D．
7、 (本题9分)如图所示，地球卫星开始在圆形低轨道1运行，在P处点火后，地球卫星沿椭圆轨道2运行，在远地点Q再次点火，将地球卫星送入更高的圆形轨道1．若地球卫星在1、1轨道上运行的速率分别为v1、v1，在2轨道上经过P、Q处的速率分别为v2P、v2Q，则

A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1> v2Q D．v1> v2P
8、 (本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b，（可视为质点）放在水平圆盘上，之间用轻质细线连接，且a，b之间的距离恰等于线长，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是

A．b一定比a先开始滑动
B．当 时，细线突然断开，a立即做离心运动
C．当时，a所受摩擦力的大小为kmg
D．当时，b受到的静摩擦力达到最大值
9、 (本题9分)如图所示，两个完全相同的金属小球A、B，其中B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放下落，与B发生碰撞后回跳的高度为h，设碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则(　　   )

A．若A、B是不等量异种电荷，则h＞H
B．若A、B是等量异种电荷，则h＞H
C．若A、B是等量同种电荷，则h＝H
D．若A、B是等量异种电荷，则h＝H
10、我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利．如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G．下列说法中正确的是

A．图中探月卫星正减速飞向B处
B．探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速
C．由题中条件可以算出月球质量
D．由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小
11、 (本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是　　

A．小球的机械能守恒
B．弹簧的弹性势能增大
C．小球刚接触弹簧时，动能最大
D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
12、 (本题9分)我国发射的“神舟七号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．“神舟七号”的角速度较大
B．“神舟七号”的线速度较大
C．“神舟七号”的周期更长
D．“神舟七号”的向心加速度较大
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)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝_________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)
(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s2.
14、（10分） (本题9分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时：
(1)实验装置如图甲、乙所示，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,可读出其示数l1=_____cm.

(2)在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=___N(当地重力加速度g=9.8m/s2).
(3)某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到在弹性限度内弹力与弹簧总长度的F-l图像，如图所示，根据图像可知___（选填选项前的字母）

A．a的原长比b的短
B．弹力与弹簧的长度成正比
C．a的劲度系数比b的大
D．测量同样的力，a的精确度比b的高
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，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点，质量均为m，Q与轻质弹簧相连并处于静止状态，P以初速度v向Q运动 并与弹簧发生作用．求整个过程中弹簧的最大弹性势能．

16、（12分） (本题9分)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度－时间图象如图(a)所示．降落伞用1根对称的悬绳悬挂运动员，每根悬绳与中轴线的夹角为37°，如图(b)所示．已知运动员和降落伞的质量均为50 kg，不计运动员所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即f＝kv．重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.1．求：

(1)打开降落伞前运动员下落的高度；
(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度；
(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少．
17、（12分） (本题9分)如图所示，光滑的水平地面上停有一质量，长度的平板车，平板车左端紧靠一个平台，平台与平板车的高度均为，一质量的滑块以水平速度从平板车的左端滑上平板车，并从右端滑离，滑块落地时与平板车的右端的水平距离．不计空气阻力，重力加速度．求：

（1）滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小；
（2）滑块与平板车间的动摩擦因数．
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.同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A项错误；
B.因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B项错误；
C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C项正确；
D.因为同步卫星要和地球自转同步，即周期相同，由公式可得同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故D项错误．
2、A
【解析】
当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，即沿轨迹Pa做离心运动
A. 小球将沿轨迹 Pa 做离心运动与分析相符，故A项与题意相符；
B. 小球将沿轨迹 Pb 做离心运动与分析不符，故B项与题意不符；
C. 小球将沿轨迹 Pc 做向心运动与分析不符，故C项与题意不符；
D. 小球将继续做匀速圆周运动与分析不符，故D项与题意不符。
3、B
【解析】
AB. 若桌面光滑，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故A错误，B正确；
CD. 若桌面的摩擦因数为，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN-μMg =Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故CD错误。
4、B
【解析】动能与质量成正比，与速度的平方成正比，则速度变为原来的2倍时，动能变成原来的4倍，故B正确，ACD错误。
点睛：本题考查动能的定义，只要明确动能的公式，再将变化关系导入即可顺利求解。
5、C
【解析】
A.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=ω•r，由于半径不同，则角速度不相等。故A错误；
B.BC两点属于同轴转动，角速度相等，半径不相等，根据v=rω可知线速度不相等。故B错误；
C.AB两点的线速度相等，根据，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度。故C正确；
D.BC点的角速度是相等的，根据an=ω2r，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误；
6、D
【解析】
从抛出到P点，石块的机械能守恒，根据机械能守恒定律

石块到达P点时的动能
.
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确。
7、AC
【解析】
A.据可得，轨道1的轨道半径大，所以v1＜v1；故A正确.
B.在椭圆轨道上运动，近地点速率大于远地点速率，故v2p＞v2Q，故B错误；
C.卫星在轨道2上经过Q点时，点火加速进入圆轨道1，所以v1＞v2Q，故C正确；
D.卫星在轨道1上经过P点时，点火加速进入椭圆轨道2，所以v2P＞v1，故D错误.
8、CD
【解析】两个物体用细线相连，一定是同时开始滑动，故A错误；对于单个木块，静摩擦力提供向心力，恰好不滑动时，有：kmg=mω2r，故；故如果没有细线相连，a、b恰好不滑动的临界角速度分别为：、；若ω=时，细线突然断开，由于＜，故a不会做离心运动，故B错误；角速度逐渐增加的过程中，是b物体的静摩擦力先达到最大，临界角速度为，故D正确；当a的静摩擦力达到最大时，两个物体整体恰好不滑动，故：kmg+kmg=mω2L+mω22L，联立解得：ω=，故C正确；故选CD。
点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：单个静摩擦力达到最大、两个物体的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．
9、ABC
【解析】
试题分析：带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，电场力整体不做功，相当于只有重力作用．若A、B球带等量同种电荷，碰撞时没有电荷的转移，所以根据能量守恒，反弹高度也为H，即h=H，A错B对；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，因为下落过程电场力做了正功，所以使得机械能增加，反弹时电场力又不做功，故反弹高度大于H，即h>H，C对D错；所以应该选BC．
考点：电荷的中和 能量守恒定律
【名师点睛】带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，故从下落点再返回到该点，电场力不做功，重力也不做功；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，下落时电场力做正功，而返回时，无电场力，无电场力的功．
10、BC
【解析】
A．探月卫星关闭动力后只受到月球的吸引力而逐渐靠近月球表面，此过程为加速过程，选项A错．
B．进入圆形轨道之前为椭圆轨道，二者相切与B点，相对于圆轨道，原来的运动在B点为离心运动，所以，而对圆形轨道则有，可得，所以进入环月轨道要减速，选项B对．
C．在环月轨道运行过程有，整理得月球质量，选项C对．
D．由题中条件找不到卫星质量，而且所以的圆周运动公式中卫星质量都消去了，所以无法计算探月卫星受到月球引力大小，选项D错．
11、BD
【解析】
对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。小球的动能先增大后减小。
【详解】
在将弹簧压缩到最短的整个过程中，弹簧的弹力对小球做负功，故小球的机械能不守恒，故A错误；在压缩到最短的过程中，小球对弹簧始终做正功，故弹簧的弹性势能移植增大，故B正确；小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的弹力逐渐增大，弹簧的弹力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速运动，后向下减速运动，所以小球的动能先变大后变小，故C错误；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故D正确；故选BD。
本题考查弹簧中的功能变化关系，弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，要注意该系统机械能守恒，但小球的机械能并不守恒。不能想当然，认为小球一接触弹簧动能就开始减小。
12、ABD
【解析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，得： ,可得， ， ， 可知卫星的轨道半径越大，角速度、线速度、向心加速度小，周期越大，由题神舟七号轨道半径小于神舟六号的轨道半径，则知神舟七号周期小，神舟七号角速度、速度和向心加速度都大，故C错误，A、B、D正确．故选ABD.
【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 9.6
【解析】
（1）滑块从A处到达B处的速度:
则系统动能的增加量：
系统重力势能的减小量：△Ep=mgd-Mgdsin30°=（m−）gd
（2）根据系统机械能守恒的：（M+m）v2＝（m−）gd
则：
图线的斜率：
解得：g=9.6m/s2
14、（1）25.85（2）0.98N（3）AC
【解析】
(1)由图可知，指针在刻度线25.8和25.9之间，估读一位，得到结果25.85cm；
（2）弹簧的弹力与挂钩的重力平衡，两个挂钩的重力是2mg，所以弹簧的读数为：

（3）根据弹簧弹力的大小计算公式： 可知图像与横坐标的交点表示弹簧的原长，所以a的原长小于b的原长，故A对；弹簧的弹力与弹簧的形变量大小成正比，而不是弹簧的长度，故B错；图像的斜率表示劲度系数，所以a的劲度系数大于b的劲度系数，故C对；测量同样的力，劲度系数小的形变量就大，所以精确度就高，即b的精确度高，故D错；故选AC
综上所述本题答案是：（1）25.85 （2）0.98N （3）AC

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、
【解析】
试题分析：由动量守恒得 （1分）
由能量守恒定律得 （2分）
（1分）
考点：本题考查动量守恒
16、 (1)20 m　(2)k＝200 N·s/m　a＝30 m/s2　方向竖直向上　(3)312.5 N
【解析】
（1）根据速度位移公式求出打开降落伞前人下落的高度．
（2）抓住平衡，根据kv=（m1+m2）g求出阻力系数，根据牛顿第二定律求出加速度的大小．
（3）对人分析，根据牛顿第二定律求出拉力的大小．
【详解】
（1）打开降落伞前运动员做自由落体运动，根据速度位移公式可得运动员下落的高度为：h＝，
由题图（a）可知：v0=20 m/s
解得：h=20 m．
（2）由题图（a）可知，当速度为v=5 m/s时，运动员做匀速运动，受力达到平衡状态，
由平衡条件可得：kv=2mg
即 ，
解得：k=200 N•s/m．
在打开降落伞瞬间，由牛顿第二定律可得：kv0-2mg=2ma，
解得：a=30 m/s2，方向竖直向上．
（3）根据题意可知，打开降落伞瞬间悬绳对运动员拉力最大，设此时降落伞上每根悬绳的拉力为T，以运动员为研究对象，则有：1Tcos 37°-mg=ma，
代入数据可解得：T=312.5 N，
故悬绳能够承受的拉力至少为312.5 N．
本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用，关键合理地选择研究的对象，运用牛顿第二定律进行求解．
17、（1）， （2）0.4
【解析】
（1）设滑块刚滑到平板车右端时，滑块的速度大小为，平板车的速度大小为，由动量守恒可知：，
滑块滑离平板车后做平抛运动，则有：，，
解得：，；
（2）由功能关系可知：，，解得．