广东省广州市彭加木纪念中学2025届高一下物理期末考试试题含解析.doc

广东省广州市彭加木纪念中学2025届高一下物理期末考试试题
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（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)在物理学的发展过程中。许多物理学家的科学研究推动了人类文明进程，下列描述符合史实的是（ ）
A．伽利略通过“理想斜面实验”提出了能量的概念和能量守恒的思想
B．开普勒总结了行星运动的规律，并指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力
C．卡文迪许在实验室里通过扭秤实验测出了引力常量G的数值
D．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”
2、 (本题9分)如图所示，用大小为12N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.50，g取10m/s2，当木箱从静止开始运动了12m时

A．力F做的功W1= 120J
B．重力做的功W2= 240J
C．克服摩擦力做的功W3=120J
D．合力做的功W合= 0
3、 (本题9分)同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（ ）
A．车对两种桥面的压力一样大
B．车对平直桥面的压力大
C．车对凸形桥面的压力大
D．无法判断
4、 (本题9分)引体向上运动的规则是从双臂伸直到下巴与单杠等高计1次。质量为60kg的某同学在1min内完成了8次引体向上运动，每次肩部上升的距离均约为0.4m，g取10m/s2，则他在1min内至少克服重力所做的功及相应的功率约为（　　）
A．192J，3.2W B．1920J，32W
C．1920J，320W D．3840J，64W
5、如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg，g取10m/s2，则（　　）

A．球体对挡板的压力为5N
B．球体对挡板的压力为N
C．球体对挡板的压力为10N
D．球体对档板的压力为N
6、 (本题9分)下列物体运动过程中机械能守恒的是( )
A．物体以一定初速度沿光滑斜面上滑的过程 B．拉着物体匀速上升的过程
C．雨滴匀速下落 D．物体沿斜面匀速下滑的过程
7、 (本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则

A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于
B．t1～t2时间内，汽车的功率等于
C．汽车运动的最大速度等于
D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于
8、 (本题9分)如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是

A．
B．
C．
D．
9、 (本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是( )

A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
B．物块上升的最大高度为
C．速度v不能超过
D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg
10、如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则（ ）

A．重力对两物体做功相同
B．重力的平均功率PA< PB
C．到达底端时重力的瞬时功率相同
D．到达底端时两物体的机械能不相同
11、 (本题9分)如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则（　　）

A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5R
B．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mg
C．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动
D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R
12、儿童乐园中，一个小孩骑在木马上随木马一起在水平而内匀速转动，转轴到木马的距离为r，小孩的向心加速度为a，如把小孩的转动看做匀速圆周运动，则（　　）
A．小孩相对于圆心的线速度不变
B．小孩的线速度大小为
C．小孩在时间t内通过的路程为
D．小孩做匀速圆周运动的周期
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。

（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________ ；
（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。
14、某同学在用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中：
(1)有如下器材可供选择：
A．干电池1节（电动势约为1.5V）
B．滑动变阻器R1（0～20Ω）
C．滑动变阻器R2（0～2kΩ）
D．电压表V1（0～3V，内阻约为2kΩ）
E.电压表V2（0～15V，内阻约为3kΩ）
F.电流表A（0～0.6A，内阻约为2Ω）
G.开关S、导线若干等
其中滑动变阻器应选________，电压表应选______（均选填器材前的选项字母）。
(2)为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图___。

(3)该同学按照正确的电路图连接好实物图，操作规范，开始实验。然后多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录相应电压表和电流表的数据，并根据这些数据画出了U-I图线如图所示，则根据此图线可以求出被测干电池的电动势E=______V，内阻r=________Ω。

15、 (本题9分)用下图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。
（1）下列做法中，正确的是___
A．重物应选开密度小的物体
B．两个限位孔应在同一竖直线上
C．实验中必须测出重物的质量
D．应先接通电源，后释放纸带

（2）若重物的质量，重物带着纸带下落，在纸带上打出一系列的点如图乙所示，为第一个点，为相邻的点，相邻点的时间间隔为，长度单位为，取，求从点到点的过程中，重物重力势能的减少量___，动能的增加量__（结果均保留两位有效数字）。

三．计算题(22分)
16、（12分）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态. 小物块的质量为m，从A处以一定的初速度向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止. 物块向左运动的最大距离为x，此时弹簧的弹性势能为EP，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度. 求:

（1）物块全过程发生的位移；
（2）物块与地面间的动摩擦因数；
（3）物块在A点时的初速度大小.
17、（10分） (本题9分)如图所示，水平轨道AB与位于竖直面内半径为的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直．质量为可看作质点的小滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数．到达水平轨道的末端B点时撤去外力，已知AB间的距离为，滑块进入圆形轨道后从D点抛出，求：滑块经过圆形轨道的B点和D点时对轨道的压力是多大？取

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、C
【解析】
A．伽利略通过理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，而不是能量的概念和能量守恒的思想，故A错误；
B．开普勒总结了行星运动定律，并没有解释行星为什么这样运动；牛顿认为行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力，故B错误；
C．卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，故C正确；
D．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球表面重力加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”，故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
A、根据做功公式可得力做的功，故选项A错误；
B、在重力方向上没有位移，重力不做功，故选项B错误；
C、根据做功公式可得摩擦力做的功，所以克服摩擦力做的功120J，故选项C正确；
D、合力做的功合，故选项D错误。
3、B
【解析】试题分析：平直路面上行驶时，N=mg，在凹形桥的中央，有：N﹣mg=m，则N＞mg．
由此可知，同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凹形桥，在桥的中央处，车对凹形桥面的压力大，故B正确；
故选：B．
4、B
【解析】
每次肩部上升的距离均为0.4m，则同学每一次克服重力做的功

1min内克服重力所做的功

1min=60s，相应的功率约为

选项ACD错误，B正确。
故选B。
5、B
【解析】
把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：

依据三角知识，则有：
G1＝Gtan30°＝10N；
所以球体对挡板的压力为N.
A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.
B.N与计算结果不相符；故B项符合题意.
C.10N与计算结果不相符；故C项不合题意.
D.N与计算结果不相符；故D项不合题意.
6、A
【解析】
A、物体沿光滑斜面上滑，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物体运动的方向垂直，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒．故A正确；
B、拉着物体沿光滑斜面匀速上升，拉力要做正功，机械能不守恒，故B错误；
C、雨滴匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C正确；
D、物体沿斜面匀速下滑的过程，重力势能减小，动能不变，则机械能减小．故D错误．
故选A．
7、BC
【解析】
A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，，F1-Ff=ma，联立得，，故A错误；
B.在t1时刻汽车达到额定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，故B正确；
C.t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正确；
D.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于，故D错误。
8、CD
【解析】
根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。
【详解】
AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；
CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有： ，化简得：，
，故C、D正确。
本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。
9、CD
【解析】
A. 小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；
B. 依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h= ，故B错误；
C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；
D. 若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg， 故D正确．
故选CD.
10、AB
【解析】
A.两物体下落的高度，重力做功为：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；
B.A沿斜面向下做匀加速直线运动，B做自由落体运动，A的运动时间大于B的运动时间，重力做功相同，由可知，PA< PB，故B正确；
C.由机械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，则知到达底端时两物体的速度大小相等，到达底端时A重力的瞬时功率 PA=mgvsinθ。B重力的瞬时功率 PB=mgv，所以PA＜PB．故C错误。
D.两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D错误；
11、ACD
【解析】
试题分析：要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，选项A说法正确；若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，选项B说法正确；若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，选项C说法；若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到点，则则h≤R，选项D说法．
考点：本题考查了竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律、斜抛运动．
12、CD
【解析】
A.匀速圆周运动时，线速度的大小不变，方向时刻改变；故A错误.
B.根据得：；故B错误.
C.小孩在时间t内通过的路程为；故C正确.
D.小孩做匀速圆周运动的周期；故D正确.

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、（1）悬点到球心的距离L （2）
【解析】
解：(1)(2)小球在最低点时，绳子的拉力最大，则由牛顿第二定律可得，解得，小球从到的过程中，动能改变量的大小为；小球在最高点时，绳子的拉力最小，则有，即，小球摆到最高点时与最低点的高度差，小球从到的过程中，重力势能改变量的大小为；若小球从到的运动过程机械能守恒定律则有，验证机械能守恒定律成立的表达式为，由于小球的质量已知，和通过力传感器可以读出，所以要利用小球从到的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是悬点到球心的距离。
14、B D 1.45 0.9
【解析】
(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选择B；
[2]电源电动势约为1.5V，电压表应选择D
(2)[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，由于一节干电池内阻很小，为减小实验误差，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

(3)[4] 由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=1.45V，
[5]电源内阻：
。
15、 (1)BD (2)0.48, (3)0.47
【解析】
（1）重物应选体积小密度大的物体，以减小相对阻力，选项A错误；两个限位孔应在同一竖直线上，以减小纸带与打点计时器间的摩擦，选项B正确；要验证的表达式为mgh=mv2，重物的质量从两边消掉了，则实验中没必要测出重物的质量，选项C错误；应先接通电源，后释放纸带，选项D正确；故选BD.
（2）重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0486J≈0.48J
；
动能的增加量△Ek=mvB2=×1×（0.97）2≈0.47J．

三．计算题(22分)
16、（1）（2）（3）
【解析】
（1）物体从A点出发又回到A点，则整个过程中的位移为：
（2）由能量关系得

解得：
（3）整个过程中由动能定理：

解得：
17、，方向竖直向下； ．
【解析】
从A到B过程，由于动能定理得：，
在B点，由牛顿第二定律得：，
解得：，
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为60N，方向竖直向下；
从B到D过程，由机械能守恒定律得：，
在D点，由牛顿第二定律得：，
解得：，
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为：．