上海市徐汇区上海师大附中2024-2025学年高一下物理期末统考试题含解析.doc

上海市徐汇区上海师大附中2024-2025学年高一下物理期末统考试题
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：（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)竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动．已知圆柱体运动的速度大小为5cm/s，与水平方向夹角=530，如图所示，则玻璃管水平方向运动的速度为

A．5cm/s B．4cm/s
C．3cm/s D．无法确定
2、 (本题9分)同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别由静止开始沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者的关系是（ ）
A．W1>W2，P1>P2 B．W1＝W2，P1<P2
C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P2
3、 (本题9分)光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5 m，一个质量m＝2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep＝36 J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10 m/s2。下列选项正确的是（ ）

A．小球脱离弹簧时的速度大小5m/s
B．小球通过最高点C的速度是0
C．小球在C点处于超重状态
D．小球从B到C阻力做的功-11J
4、 (本题9分)关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说法正确的是（ ）
A．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量
B．开普勒发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量
C．牛顿发现万有引力定律，胡克测定引力常量
D．开普勒发现万有引力定律，伽利略测定引力常量
5、 (本题9分)某物体在一足够大的光滑水平面上向东运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是（ ）
A．曲线运动，但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动
B．直线运动，且是匀变速运动
C．曲线运动，但加速度方向改变、大小不变，是非匀变速曲线运动
D．曲线运动，但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动
6、 (本题9分)为了测定木块和竖直墙壁之间的滑动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如下图所示．现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数μ应等于(　　)

A． B． C． D．
7、 (本题9分)图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（ ）

A．该波的波速大小为1m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．t=1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大
D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度的方向均为发生改变
8、 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是(　　)

A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝
B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
9、 (本题9分)如图所示，倾角为的传送带以2m/s的速度沿图示方向匀速运动现将一质量为2kg的小木块，从传送带的底端以v0＝4m/s的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为＝0.5，传送带足够长，sin＝0.6，cos＝0.8，取g＝10m/s2。小物块从滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是( )

A．物块运动时间为1.2s
B．物块发生的位移大小为1.6m
C．物块与传送带间因摩擦而产生的热量为6.4J
D．摩擦力对小木块所做功为12.8J
10、 (本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是
A．电梯匀速下降
B．物体自由下落
C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
D．物体沿着斜面匀速下滑
11、 (本题9分)图示为一质点在内做直线运动的图象．由图可得（ ）

A．在内，合力对质点做正功
B．在内，合力对质点做负功
C．在和内，合力对质点做的功相同
D．在内，合力对质点做的功为零
12、 (本题9分)如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、 副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1= 110sin100πt（V），则

A．电压表的示数为11V
B．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小
C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大
D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小
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)如图所示，利用频闪照相研究平抛运动。小球A沿斜槽滚下，并从桌边缘水平抛出。当小球A恰好离开桌边缘时，小球B同时下落。用一频闪相机对它们拍照。已知图中小正方形的边长为a，重力加速度为g.

(1)图中分别标明A、B球三次频闪的位置，两球各有一次的频闪时位置没有标出，请在图中标明，并大致画出A球的运动轨迹______.
(2)由平抛运动的规律可知：A球离开桌面时的速度v=_____.(用g、a表示)
14、（10分）在测量一节干电池的电动势和内电阻实验中所用的电路图如图甲所示，器材和连接如图乙所示，在图乙中还差一根导线没有连接好。

（1）请你在图乙中用实线表示导线按照原理图将这根导线连接好______。
（2）实验小组用测得的实验数据在方格纸上画出了图丙所示的U﹣I图线，利用图线可求出电源电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω。
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）如图，一很长且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球质量是m，b球质量是2m， a球静置于地面，用手托住b，此时b离地面高度为h，轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，空气阻力忽略不计，求：

（1）b下落h时（落地前的瞬间）速度为多大？（2）a可以达到的最大高度为多少？
16、（12分）如图所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为4×10－8 C的带正电小球B靠近它，当两小球在同一高度且相距3 cm时，丝线与竖直方向的夹角为45°，g取10 m/s2，，小球A、B均可视为点电荷．则：

(1) 小球A带何种电荷？
(2) 此时小球B受到的库仑力的大小为多少？
(3) 小球A所带的电荷量是多少？
17、（12分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中．一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/1．求：

（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；
（1）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件．
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】
合速度可以分解成竖直方向的匀速上升和水平方向的匀速运动，其中在水平方向上有：

故选C．
该题考查运动的合成与分解，由于两个分速度相互垂直，可以使用正交分解法．圆柱体运动的合速度是由竖直方向的匀速上升和玻璃管水平匀速运动组成的，可以用正交分解的方法求得两个分运动．
2、B
【解析】
试题分析：因为用同样大小的力，移动相同的距离S，即F相等、s相等，所以；设在粗糙水平面上运动的加速度为，运动的时间为，在光滑水平面上运动的加速度为，运动的时间为．根据牛顿第二定律得知，．位移相等，根据，知．
平均功率，恒力功相等，则．故B正确，
考点：功，功率的计算
点评：解决本题的关键掌握平均功率，知道在粗糙和水平面上恒力做功相等，通过比较时间可以比较出平均功率．
3、D
【解析】
A.根据机械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s ，选项A错误；
B. 因小球恰能通过最高点C，则，解得，选项B错误；
C. 小球在C点时，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；
D.小球从B到C，由动能定理：，联立解得Wf=-11J，选项D正确。
4、A
【解析】
万有引力定律是由开普勒发现的，开普勒三定律是对天体运动规律系统认识的开端，其中包括万有引力定律；而引力常量是由卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验测定的，故A正确， B、C、D错误；故选A.
【点睛】熟悉天体运动在物理学上的认识过程，通过比较得到答案.
5、A
【解析】
该题考查知识点1：曲线运动的条件：物体所受合外力与速度不共线．由于外力向南，速度向东，故为曲线运动.
2：匀变速曲线运动的定义：加速度大小方向不变的运动．由于外力向南恒定，由牛顿第二定律可得加速度大小方向不变，故为匀变速曲线运动.所以选A
6、A
【解析】
试题分析：木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，则有；f=G+F2； f=μF1，解得：
故选A．
考点：物体的平衡
【名师点睛】本题主要考查了平衡条件及滑动摩擦力的公式，难度不大，属于基础题。
7、ABC
【解析】
A.由图可知，周期T＝4.0s，波长λ＝4m，则波速，故A正确；
B.x＝2m处的质点P在t＝2s时刻向下振动，根据“同侧法”知，波沿x轴负方向传播，故B正确；
C.由图2可知，当t＝1s时，质点P在最大位移处，此时的加速度最大，速度等于0，故C正确；
D.由图可知，在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下；在0−1s内质点向正最大位移处运动，速度方向为正；而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动，所以速度的方向为负。故D错误。
8、BC
【解析】
AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A错误，B正确
C.小球在水平线以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C正确
D.小球在水平线以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，最高的点的速度时，管壁对小球的作用力为1．故选项D错误．
9、AB
【解析】
AB.第一阶段：根据牛顿第二定律

得，第一阶段位移为

所用时间为

传送带位移为

划痕为

第二阶段

得，第二阶段位移为

所用时间为

传送带位移为

划痕为

由以上分析可知，物体运动总时间为

物体的总位移

故AB正确；
CD.产生总热量为

摩擦力第一阶段做负功，第二阶段做正功，摩擦力对小木块所做功为

故CD错误。
10、BC
【解析】
A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；
B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；
C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；
D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。
11、BD
【解析】
A、在1s∼3s内，物体的速度不变，故物体的动能不变，根据动能定理可知合力对质点不做功，故A错误；
B、在0∼1s，物体的速度减小，故动能减小，根据动能定理可知合力对质点做负功，故B正确；
C、在0∼1s速度减小，动能减小，故合外力做负功，而3s∼4s内，动能增大，故合力对质点做的正功，所以合力对质点所做的功不相同，故C错误；
D、由图可知，0∼4s内的初末速度相同，故动能的变化量为零，则由动能定理可知，合力对质点做的功为零，故D正确；
故选BD．
【点睛】由v-t图象可明确质点在某一过程中的初末状态的速度，明确动能的变化情况，再由动能定理即可分析合外力做功情况．
12、BD
【解析】
根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为110V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为11V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U=V=11V，故A错误；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表A1的示数变小，故B正确，C错误；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D正确。故选BD。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、
【解析】
第一空.A小球做平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则A小球在竖直方向上的位置与B球自由落体运动的位置等高，可标出B球的两个位置；用平滑的曲线作出A球的轨迹为抛物线，如图所示：

(2)在连续相等的频闪时间T内，竖直方向连续的位移为a、3a、5a，由匀变速直线运动的判别式可得，则；水平方向为匀速直线运动，每个T内的位移为3a，有：，则平抛的初速度为.
14、（1）电路连线见解析； （2）1.46V 0.71Ω
【解析】
第一空.根据原理图即可确定实物图如图所示；

第二空.根据U=E-Ir可知，在U-I图象中，图象与纵坐标的截距代表是的电动势的大小，所以电池的电动势的大小为：E=1.46V；
第三空.图象的斜率绝对值的大小代表是内电阻的大小，所以：。

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）
【解析】
（1）设a球到达高度h时两球的速度为v，此过程中，b球的重力势能减小转化为a球的重力势能和a、b球的动能．
根据a、b系统的机械能守恒得：
解得：
（2）当b球落地，此后绳子松弛，a球的机械能守恒
根据机械能守恒：
解得：
16、 (1) A带负电；(2) (3)
【解析】
解：(1) 两个电荷相互吸引，由于B带正电，故A带负电；
(2)小球A受水平向左的库仑力、竖直向下的重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：
根据牛顿第三定律可知，小球B受到的静电力F的大小也是
(3)库仑力：
解得：，即小球A带的电量是
17、（1）（2）（1），
【解析】
（1）小球在C处受水平向右的电场力F和竖直方向的重力mg，由题，加速度为g
则由=m(g) 解得 Eq=
（2）小球从A→B过程，根据动能定理得：mg?2R-qER=m
解得：vB=
根据牛顿第二定律得：N-mg=m代入解得：N=
（1）小球从B→C水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做自由落体运动
水平方向：ax==竖直方向：ay=g
设向左减速时间为t，则有t==x=vBt=y=g（2t）2=
虚线框MNPQ的宽度应满足条件L＞2R，高度应满足条件H＞R+=．