2025届上海市格致初级中学物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2025届上海市格致初级中学物理高一下期末学业水平测试模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)如图所示，用细线相连的质量分别为2m、m的小球a、b在拉力F作用下，处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则拉力F的最小值为（　　）

A． mg
B．mg
C．mg
D．mg
2、 (本题9分)下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度一定是变化的
B．做曲线运动的物体的动能一定是变化的
C．物体在恒力作用下，不可能做机械能守恒的运动
D．物体在变力作用下，不可能做机械能守恒的运动
3、 (本题9分)18世纪的物理学家发现，真空中两个点电荷间存在相互的作用．点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是（ ）
A．牛顿 B．伽利略 C．库仑 D．法拉第
4、 (本题9分)如图所示，场强为E＝1.0×102 V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10-2 m的A、B两点，A、B连线与电场方向的夹角为，则A、B两点间的电势差为

A．1.0 V B．V
C．2.0 V D．3.0 V
5、 (本题9分)在列车编组站里，一辆质量为M的货车在平直轨道上以v=3m/s的速度运动，碰上一辆m的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。若M=2m，则碰后它们的速度为（ ）

A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s
6、 (本题9分)关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)
A．由可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短
B．由可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长
C．任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为1∶3∶5…
D．任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等
7、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．

由图像可知（ ）
A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
8、 (本题9分)当船速大于水速时，下列关于渡船的说法中正确的是
A．船头方向斜向上游，渡河时间最短 B．船头方向垂直河岸，渡河时间最短
C．当水速度变化时，渡河的最短时间不变 D．当水速度变大时，渡河的最短时间变长
9、如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（　　）

A．落地之前，三个小球均做匀变速运动
B．三个小球在落地时的动能不相等
C．三个小球在落地时动量相同
D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同
10、 (本题9分)如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（ ）

A．最小值为
B．最小值为
C．最大值为
D．最大值为
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图4所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00 cm，点A、C间的距离为s1＝8.36 cm，点C、E间的距离为s2＝9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m＝1 kg．

(1)下列做法正确的有__________．
A．图中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是__________J，打下C点时重物的速度大小是__________m/s．(结果保留三位有效数字)

(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的__________．

12、（10分） (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．
（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、低压交流电源、导线、重锤、天平等仪器．其中不必要的是____________．
（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样 会导致试验结果mgh__mv2 （填>、=、<）
（3）如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_________，其斜率等于________的数值．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)质量为30kg的小孩坐在秋千上，小孩重心离拴绳子的横梁2.5m，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时，忽略手与绳间的作用力，求小孩对秋千板的压力大小．(g取10m/s2)

14、（14分） (本题9分)如图，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1．在木板A的左端正上方，用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点．现将小球C拉至与O等高的位置且使轻绳拉直，由静止释放到达O点的正下方时，小球C与B发生弹性正碰，空气阻力不计，取g=10m/s2．求：
（1）C与B碰撞后B的速度是多少？
（2）木板长度L至少为多大时，小物块才不会滑出木板？

15、（13分） (本题9分)如图所示，高h=0.8m的光滑斜面固定在水平面上，一可视为质点的物块质量m=1kg，从斜面顶端由静止开始自由下滑到底端．已知斜面的倾角θ=30°，取g=10m/s2，求：

（1）物块滑到斜面底端的过程中重力做的功W ；
（2）物块滑到斜面底端时的速度大小v；
（3）物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率P．
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、D
【解析】
以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：

根据平衡条件得知：F与FT的合力与重力3mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为
Fmin＝3mgsinθ＝mg
故D正确，ABC错误．
故选D。
2、A
【解析】
曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，是变速运动；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上．只有重力或弹簧弹力做功时，物体机械能守恒．
【详解】
曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，是变速运动，故A正确；物体做匀速圆周运动时速度的大小不变，故动能不变，故B错误；物体在恒力作用下，可能机械能守恒也可能不守恒的．若恒力是重力，则守恒，故C错误；物体在变力作用下，但只有重力做功，则机械能守恒，故D错误；故选A．
曲线运动一定是变速运动，可以是速度大小变，也可方向变，也可大小方向均变．机械能守恒条件是只有重力做功，物体有时受恒力，有时受变力，但仅有重力做功，则机械能守恒．
3、C
【解析】
点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是库仑，牛顿发现万有引力定律，伽利略自由落体规律，法拉第发现电磁感应现象，
故选C
4、A
【解析】
由题知，E=1.0×102V/m，d=2.0×10-2m，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：

故A正确。
5、B
【解析】
两货车碰撞过程中系统内力远远大于系统的外力，系统的动量守恒，以碰撞前M的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

解得：
.
A.3m/s与计算结果不相符；故A项不合题意.
B.2m/s与计算结果相符；故B项符合题意.
C.1m/s与计算结果不相符；故C项不合题意.
D.0.5m/s与计算结果不相符；故D项不合题意.
6、BD
【解析】
平抛运动的时间由高度决定，根据知，高度越大，时间越长，与初速度无关，A错误B正确；竖直方向上做自由落体运动，从开始下降连续相等时间内的位移之比为1：3：5…不是任意连续相等时间内，C错误；因为平抛运动的加速度不变，则任意相等时间内速度的变化量相等，D正确．
7、BC
【解析】
考点：功率、平均功率和瞬时功率．
分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．
B、由A的分析可知，B正确．
C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．
D、由C的分析可知，D错误．
故选BC．
点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
8、BC
【解析】
当静水速（船头指向）与河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短，当水流速度增大，不影响垂直于河岸方向上的分速度，则渡河时间不变．故BC正确，AD错误．故选BC．
点睛：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰．
9、AD
【解析】
A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；
B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。
C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；
D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；
10、BC
【解析】
在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．
【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．

二、实验题
11、AB 2.68 2.60 C
【解析】
（1）图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D错误．
（2）重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈2.68J
打下C点时重物的速度vc=(s1+s2)/(4T)=2.28m/s
(3)在验证机械能守恒定律的实验中，有： 则有：，g是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，故C图正确．
（4）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．
12、天平 > D g
【解析】
（1）其中不必要的器材是：天平，因为我们是比较mgh、mv2大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，使得动能增加量小于重力势能的减小量，即会导致试验结果mgh>mv2；
（3）利用v2-h图线处理数据，如果mgh=mv2那么v2 =gh，则v2-h图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故选D．
点睛：利用图象结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距研究其物理意义．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、600N
【解析】
秋千从最高点摆到最低点过程中，只有重力做功，机械能守恒，则：

在最低点时，设秋千对小孩的支持力为FN，由牛顿第二定律得

解得：

由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为600N
14、（1）4m/s（2）2m
【解析】
（1）从开始下落到与B碰撞前瞬间，据机械能守恒定律得
小球与B碰撞过程中动量和机械能均守恒，取向右为正方向，则有
mv0=mv1+mv2

解得：v1=0，v2=v0=4m/s
（2）B在木板A上滑动过程，系统动量守恒，有mv2=（m+M）v
B在木板A上滑动的过程中，由能量守恒定律得

代入数据解得 L=2m
本题主要考查了机械能守恒定律、动量守恒定律及功能关系的直接应用，要正确分析物体运动的过程，难度适中．
15、 (1) W=8J (2) v=4m/s (3)P=20W
【解析】
（1）由求出重力做的功；
（2）重力做的功全部转化为动能，由动能定理即可求出物块的速度；
（3）瞬时功率为．
【详解】
（1）物块滑到斜面底端的过程中重力做的功为：
（2）重力做的功全部转化为动能，由动能定理得：
代入数据得物块滑到斜面底端时的速度大小为：v=4m/s
（3）物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为：
本题考查了重力做功，动能定理得应用，瞬时功率及平均功率的计算，并注意区分两种功率的计算表达式．