上海市莘庄中学等四校联考2025年高一物理第二学期期末经典模拟试题含解析.doc

上海市莘庄中学等四校联考2025年高一物理第二学期期末经典模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)关于弹簧的劲度系数，下列说法中正确的是(　　)
A．与弹簧受的拉力有关
B．与弹簧发生的形变有关
C．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
D．与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关
2、 (本题9分)物体在运动过程中，克服重力做功50J，则
A、重力做功为50J B、物体的重力势能减少了50J
C、物体的动能一定减少50J D、物体的重力势能增加了50J
3、 (本题9分)物体做自由落体运动，以下有关其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4、 (本题9分)一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动．现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时(　　)

A．加速度为零 B．动能最大
C．电势能最大 D．机械能最大
5、(本题9分)某人造地球卫星在近似圆轨道上运行的过程中，由于轨道所在处的空间存在极其稀薄的空气，则（　　）
A．如不加干预，卫星所受的万有引力将越来越小
B．如不加干预，卫星运行一段时间后动能会增加
C．卫星在近似圆轨道上正常运行时，由于失重现象卫星内的物体不受地球引力作用
D．卫星在近似圆轨道上正常运行时，其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
6、人从高处跳到低处时，一般都是让脚尖部分先着地并弯曲下肢，这是为了（　　）
A．减小冲量
B．使动量的增量变得更小
C．增长人与地面的作用时间，从而减小受力
D．增大人对地的压强，起到安全作用
7、 (本题9分)质量为m的小球以某一初速度竖直向上抛出上升过程的加速度大小为1.5g(g为重力加速度)，上升的最大高度为h，则在整个上升过程中以下说法正确的是
A．小球动能减少了mgh
B．小球动能减少了1.5mgh
C．小球克服阻力做功1.5mgh
D．小球机械能减少了0.5mgh
8、 (本题9分)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是（　　）

A．小球在B点的动能不为零
B．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功
D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能
9、一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m＝1×103kg，由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ＝0.1．赛车在0～5s的图象为直线，5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶，在5～10s之间，赛车的图象先是一段曲线，后为直线。取g＝10m/s1，则（　　）

A．该车的额定功率为4×104W
B．该车的额定功率为1.1×105W
C．该车匀加速阶段的加速度a＝4m/s1
D．该车出发后10s内的总位移为150m
10、 (本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是

A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C．空气阻力f做功为－mgL
D．空气阻力f做功为
11、 (本题9分)如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是

A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ
D．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒
12、如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g=10m/s2）

A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4J
C．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J
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)某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到在不同拉力作用下的A、B、C三条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…．如图所示的甲、乙、丙三段纸带，是从A、B、C三条不同纸带上撕下的（纸带上测量数据的单位是cm）．

(1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于从A纸带撕下的是_____；
(2)打A纸带时，物体的加速度大小是_____m/s2（保留两位小数）；
(3)打点计时器打计数点1时小车的速度为_____m/s（保留两位小数）．
14、（10分） (本题9分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，实验前，应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。取。

甲 乙
(1)实验过程中，每次让小球从同一位置由静止释放，其目的是________________________。
(2)图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小v=________m/s（计算结果保留三位有效数字）。
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，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们靠轮边缘间的摩擦转动，，两轮半径，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止。求：
（1）A轮与B轮的角速度之比；
（2）若将小木块放在B轮上。欲使木块相对B轮也相对静止，求木块距B轮转轴的最大距离。

16、（12分）如图所示，将一根弹簧和一个小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与质量为m的小圆环相接触，BC和CD是由细杆弯成的1/4圆弧，BC分别与杆AB和弧CD相切，两圆弧的半径均为R．O点为弹簧自由端的位置．整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触，停在O点，（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，小球通过B处和C处没有能量损失），问：

（1）当为弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能是多少？
（2）若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d时释放，求小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力．
（3）为了使物块能停在OB的中点，弹簧应具有多大的弹性势能？
17、（12分） (本题9分)如图所示，质量为m＝lkg的小物体（可视为质点），以v0＝7m/s的初速度从底端冲上倾角为α＝53°，长度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高点以水平速度vc＝3m/s冲上传送带．传送带正以速度v＝5m/s顺时针转动，其水平长度CD为12m，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1．小物体从D点平抛，恰好沿P点切线进入口径很小的光滑圆管轨道中，圆心为O，轨道半径R＝1m，且OP与竖直方向的夹角为θ＝60°，Q点为轨道最高点（不计空气阻力，取g＝10m/s2）．求：

（1）小物体与斜面的动摩擦因数μ0；
（2）小物体通过传送带CD所用的时间；
（3）小物体在Q点对圆弧轨道的作用力．
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】
弹簧的劲度系数表示弹簧的软硬程度，它的数值与弹簧的材料，弹簧丝的粗细，弹簧圈的直径，单位长度的匝数及弹簧的原长有关．在其他条件一定时弹簧越长，单位长度的匝数越多，k值越小，与弹簧所受拉力及形变大小无关，故C正确，ABD错误．
2、D
【解析】物体克服重力做了多少功就有多少能量转化为重力势能，D对；
3、C
【解析】
设物体原来高度为h0，具有重力势能为Ep0＝mgh0，下落过程中有Ep＝mg＝Ep0－mg2t2＝Ep0－mv2，即C正确．
4、D
【解析】
带电小球是沿abc运动，所以电场力向左，在运动过程中小球受到电场力，重力，圆环的弹力作用，到达b点时，速度不为零，继续做圆周运动，所以三力的合力不为零，根据牛顿第二定律可得，小球在b点的加速度一定不为零，A错误，
小球运动到d点速度为零，由全过程动能定理有，因此电场力大小和重力大小相等，因此等效重力场的方向为斜向左下45度角的方向，小球最大速度点在bc之间，因此最大动能在bc之间取得，B错误；
小球沿abcd运动过程中只有ab段电场力是做正功，电势能转化为机械能，所以b点的机械能最大，到达d点时，电场力做负功最多，机械能转化为电势能最大，所以d的电势能最大，C错误D正确；
考点：考查了带电粒子在复合场中的运动
5、B
【解析】
试题分析：卫星本来满足万有引力提供向心力，即，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力，故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，则万有引力会增大．故A错误；根据万有引力提供向心力有：解得：，轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大．故B正确；失重现象卫星内的物体受地球的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，故C错误；第一宇宙速度为最大环绕速度，卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，故以D错误．
故选B.
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系，知道第一宇宙速度为最大环绕速度，卫星的线速度一定小于第一宇宙速度．
6、C
【解析】
人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（F-mg）t=∆P；而脚尖着地可以增加人着地的时间，可以减小动量的变化率，故减小受到地面的冲击力，故C正确，ABD错误．故选C．
7、BD
【解析】
AB.小球的合外力大小 F合=ma=1.5mg，方向竖直向下，根据动能定理得：小球动能减少量△Ek=F合h=1.5mgh，故A错误，B正确.
CD.小球重力势能增加了mgh，动能减少了1.5mgh，所以机械能减少了0.5mgh，根据功能关系知：小球克服阻力做功等于小球机械能减少，因此小球克服阻力做功0.5mgh；故C错误，D正确.
8、AC
【解析】
A．在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒。因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的动能不为零，故A正确；
B．弹簧在A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误；
C．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功，故C正确；
D.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能，故D错误。
故选AC。
9、BCD
【解析】
ABC、0s~5s赛车作匀加速运动，由图象可知：，5秒末时达到额定功率为P，由牛顿定律有：，代入数据有，解得额定功率为P=1.1×105W，故A错误BC正确；
D．前5秒内位移为：；赛车匀速运动时有：，解得：，在5s∼10s内的，发动机已经达到额定牵引功率，且在10s时车的速度已达到最大速度，由动能定理得：，代入数据解得：，总位移为：，D正确；
10、ABD
【解析】
A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为 WG=mgL，故A正确；
B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；
CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即
，故C错误，D正确。
11、BC
【解析】
第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.
解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．
12、CD
【解析】
A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则
．
故A项错误．
BD．物块所受的合外力
，
物块的合外力做功
．
据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．
C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C项正确．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、甲 2.51 0.43
【解析】
（1）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：
x34-x23=x23-x12=x12-x01，因此x34=2（2x12-x01）-x12=10.53cm，所以属于纸带A的是甲图．
（2）根据运动学公式△x=aT2得：
（3）利用匀变速直线运动的推论
14、使小球做平抛运动的初速度相同 1.60
【解析】
本题主要考察“研究平抛物体的运动实验”的原理和计算方法
【详解】
(1)[1]每次让小球从同一位置由静止释放，目的是保证小球做平抛运动的初速度相同。
(2)[2]根据自由落体位移公式

可化简计算得

则小球平抛运动的初速度为

平抛运动可以在竖直方向上类比为自由落体，水平方向上类比为匀速直线运动、自由落体运动位移公式。

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）；（2）x=0.2m
【解析】
（1）两轮边缘线速度相等，可知

可得

（2）在A轮边缘的小木块P恰能与轮保持相对静止，有

若将小木块放到B轮上，欲使木块相对B轮也静止，令木块P与B轮转轴的最大距离为x，应有

解得
=0.2m
16、（1）（2）9mg，方向竖直向上（3） （n=0、1、2）
【解析】
（1）设小圆环与OB之间的摩擦力为f，OB=L；从释放到回到O点，由能量关系可知，当弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能

小圆环从释放能到达C点到，由能量关系可知

可得：

（2）因弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，则弹簧的压缩量为2d时弹性势能为
EP´=4EP=8mgR
小圆环到达最高点D时：

解得

在最高点D时由牛顿第二定律：

解得
N=9mg，方向竖直向下
由牛顿第三定律可知在D点时轨道受到的作用为9mg，方向竖直向上；
（3）为了使物块能停在OB的中点，则要求滑块到达的最高点为D点，然后返回，则

为了使物块能停在OB的中点，同时还应该满足：

则只能取n=0、1、2；
17、（1）0.67（2）2.8s（3）60N
【解析】
（1）小物体从B点抛出后做斜抛运动，恰好在最高点进入传送带，所以：
vBcosα＝vC
解得：
vB＝5m/s
小物体从A到B过程中，由动能定理得：

解得
μ0＝0.67
（2）小物体到达传送带后，由牛顿第二定律得：
a=μg＝1m/s2
设小物体加速到传送带的速度所用时间为t1

加速阶段小物体所走的位移

小物体匀速阶段位移
s2＝L﹣s1＝4m
匀速运动时间

小物体通过传送带CD所用的时间
tCD＝t1+t2＝2.8s
（3）小物体到达D后以速度v＝5m/s做平抛运动
在Р点的速度

从Р到Q过程中，由动能定理得：

解得：

在Q点，当小物体对圆弧轨道的作用力为零时，由重力提供向心力得：

解得：

因为

所以在Q点圆轨道对小物体的作用力FN方向竖直向下．
由牛顿第二定律得：

解得：
FN＝60N
由牛顿第三定律知：在Q点小物体对圆弧轨道的作用力方向竖直向上，大小为60N．