上海市市西中学2025年高一下物理期末质量检测试题含解析.doc

上海市市西中学2025年高一下物理期末质量检测试题
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1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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)我国计划于2018年择机发射“嫦娥五号”航天器，假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（小于绕行周期），运动的弧长为s，航天器与月球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G，则（ ）
A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为
C．月球的的质量为 D．月球的密度为
2、如图所示，在真空中有两个正点电荷，分别置于P、Q两点，P处点电荷的电荷量大于Q处点电荷的电荷量，A、B为P、Q连线的中垂线上的两点，现将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A．q的电势能逐渐减小
B．q的电势能逐渐增大
C．q的电势能先增大后减小
D．以上均不正确
3、 (本题9分)爱因斯坦在评价伽利略所取得的成就时认为“……是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”这主要是基于伽利略( )
A．通过自制望远镜观测天空支持了“日心说”
B．通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾
C．通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点
D．把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研究方法
4、 (本题9分)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在0点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕0点做圆周运动．若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为

A．0 B．2mg C．4mg D．3mg
5、 (本题9分)某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，绳的另一端用手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动（如图所示），则下列说法正确的是

A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变
B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将减小
C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小
6、 (本题9分)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是:( )

A．当x=h+x0小球速度为0
B．最低点的坐标为x=h+2x0
C．小球受到的弹力最大值大于2mg
D．当x=h，小球速度最大
7、 (本题9分)真空中有两点电荷、分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点∠ABC=30°，如图所示，已知Ａ点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（ ）

A．带正电，带负电
B．带负电，带正电
C．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍
D．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半
8、 (本题9分)台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是

A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C
B．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋C
C．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析
D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律
9、 (本题9分)如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为，与平板车上表面等高的平台上有一质量为的滑块以水平初速度向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，是滑块在车上运动的时间，以下说法中正确的是（ ）

A．滑块与平板车最终滑离
B．滑块与增板车的质量之比
C．滑块与平板车表面的动摩擦因数为
D．平板车上表面的长度为
10、 (本题9分)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，B点电势为2V，C点电势为6V，D点电势为10V，下列有关圆心O和点A的电势，电场强度的相关描述正确的

A．A点的电势为6V
B．A点的电势为－2V
C．O点的场强方向由O指向B
D．O点的场强方向指向A点
11、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是
A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加
B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等
C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和
D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量
12、 (本题9分)如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当物块速度由0增加到v时，物块即将在转台上滑动，此时转台恰好开始匀速转动，已知重力加速度为g，则在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为

A．0 B． C． D．
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)某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。

（1）实验装置中有一处明显的错误是：___________________

（2）上图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….
①两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。
②本次实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1kg，则从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=___________J，重物动能增加量ΔEk=_____________J(结果均保留三位有效数字)。
14、（10分） (本题9分)在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图1所示的实验装置．
（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是_________．
A．保证钩码的质量远大于小车的质量
B．选取打点计时器所打第1点与第2点间的距离约为2 mm的纸带来处理数据
C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力
D．必须先接通电源再释放小车
（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，其中A，B，C，D，E，F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是____________．（用题中和图中的物理量符号表示）

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，半径R=1.25m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，圆弧轨道底端与长L=1.8m的水平传送带平滑相接，传送带以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一质量m=1kg、可视为质点的滑块从圆弧轨道顶端由静止释放，滑块运动到传送带右端时恰好与传送带共速。已知重力加速度g取10m/s2。求：

（1）滑块在传送带上的整个运动过程中所用的时间；
（2）滑块在传送带上的整个运动过程中因摩擦而产生的热量。
16、（12分）如图所示，倾斜轨道在B点有一小圆弧与圆轨道相接，一质量为m=0.1kg的物体，从倾斜轨道A处由静止开始下滑，经过B点后到达圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与物体重力相等．已知倾斜部分有摩擦，圆轨道是光滑的，A点的高度H=2m,圆轨道半径R=0.4m，g取10m/s2,试求：

（1）画出物体在C点的受力与运动分析图，并求出物体到达C点时的速度大小；
（2）物体到B点时的速度大小（用运动学公式求不给分）；
（3）物体从A到B的过程中克服阻力所做的功．
17、（12分） (本题9分)一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）．斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面滑动摩擦因素=0.1．则运动员滑至坡底的过程中有：（g取10m/s2，不计空气阻力）

（1）重力、支持力、摩擦力所做的功各是多少？
（2）合力做了多少功？
（3）到达坡底时重力的瞬时功率是多少？（结果用根式表示）
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项：由题意可知，线速度，角速度，由线速度与角速度关系可知，，所以半径为，故A错误；
B项：根据圆周运动的周期公式，故B错误；
C项：根据万有引力提供向心力可知，即，故C正确；
D项：由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度，故D错误；
点晴：解决本题关键将圆周运动的线速度、角速度定义式应用到万有引力与航天中去，由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度．
2、B
【解析】
由题分析可知，A的电势高于B点的电势，将负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点的过程中，电场力一直做负功，电荷的电势能逐渐增大。
A．q的电势能逐渐减小，与结论不相符，选项A错误；
B．q的电势能逐渐增大，与结论相符，选项B正确；
C．q的电势能先增大后减小，与结论不相符，选项C错误；
D．以上均不正确，与结论不相符，选项D错误；
3、D
【解析】
爱因斯坦认为，“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．”
A. 通过自制望远镜观测天空支持了“日心说”，与结论不相符，选项A错误；
B. 通过逻辑推理揭露了“重物比轻物下落得快”蕴含的矛盾，与结论不相符，选项B错误；
C. 通过理想斜面实验颠覆了“力是维持物体运动的原因”的观点，与结论不相符，选项C错误；
D. 把实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学思维方式和研宄方法，与结论相符，选项D正确；
4、D
【解析】
小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有，解得：
根据机械能守恒，在最高点N的速度为，
则：
根据向心力公式：
联立得：，故选项D正确，选项ABC错误．
点睛：圆周运动往往与其他知识综合在一起，本题是圆周运动与机械能守恒定律的综合．
5、C
【解析】
由题意，根据向心力公式，，结合牛顿第二定律，则有
AB.当保持绳长不变，增大角速度，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故AB错误；
CD.当保持角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C正确，D错误．
6、C
【解析】
AD．根据乙图可知当 x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球加速度为0，具有最大速度，故 A错误；D错误.
B．根据简谐运动的对称性， x=h+2x0与x=h处速度相等，x=h+2x0处不是最低点，B错误；
C．根据胡克定律，弹簧压缩x0时弹力等于mg，x=h+2x0处弹力等于2mg，但不是最低点，所以小球受到的弹力最大值大于2mg，C正确；
7、AD
【解析】
（1）A点电场强度的方向垂直AB向下，EA为A点的合场强，将EA分解到AC和AB方向如图所示，可知点电荷q1的电场强度方向由C指向A，则q1为正电，知点电荷q2的电场强度方向由A指向B，则q2为负电，A正确，B错误；

（2）设AB=2L，则AC=ABsin30°=L，从场强分解的图中可知，即．又根据点电荷场强公式，，，结合，解得，故C错误，D正确；
故本题选AD．
将A点场强EA分解到AC和AB方向，从而判断两电荷场强的方向，再判断电性；分别计算两电荷的场强，根据两场强E的比值关系，求出两电荷量之比
8、AC
【解析】
AB. 要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；
C. 通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；
D. 由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.
9、AC
【解析】
A．如图乙所示，因为t0时刻滑块速度大于平板车速度，所以滑块将滑离平板车，A对．
B．如图乙滑块和平板车的加速度大小相等，他们受到的合外力大小也相等，所以他们的质量相等．B错．
C．滑块的加速度大小等于
，
滑块受到的摩擦力就是滑块受到的合力，即

所以 C对．
D．因为t0时刻滑块脱离平板车，所以平板车的长度等于滑块的位移减去平板车的位移，从图乙中我们可以看出其位移差等于图乙中梯形的面积

所以D错
10、AC
【解析】
AB、在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，则有，可得，故选项A正确，B错误；
CD、点的电势为6V，所以为等势线，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，则有点的场强方向应由指向，故选项C正确，D错误。
11、BD
【解析】
A. 重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；
B. 将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；
C. 根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；
D. 物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。
12、BC
【解析】
根据牛顿第二定律得：，根据动能定理得：转台的摩擦力对物块做的功为，故B、C正确，A、D错误；
故选BC．
【点睛】根据最大静摩擦力求出物块刚好发生转动时的线速度大小，结合动能定理求出转台做功的大小．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、学生电源应接交流（或学生电源接在了直流） = > 乙 1.22J 1.20J或1.21J
【解析】
（1）[1]．打点计时器应接交流电源，不能接直流电源．
（2）①[2]．甲同学用来计算，运用了hC及加速度g，直接认为重物做自由落体运动故机械能守恒，可以推断|△Ep|等于△Ek；
[3][4]．丙同学用来计算，运用匀变速直线运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，求出的vC是真实的，但在下落过程中，不可避免地存在阻力，故|△Ep|大于|△Ek|；其中乙同学的计算方法更符合实验要求。
（3）[5]．本次实验中，从O点到C点的过程重力势能的减小量
|ΔEp|=mghC=1×9.8×0.1240=1.22J
[6]．打C点时的速度：

重物动能增加量
ΔEk=。
14、C mgs
【解析】
（1）[1]小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力； 设绳子上拉力为，对小车根据牛顿第二定律有： ①钩码有： ②解得：， 由此可知当时，够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力，使钩码的质量远小于小车的质量，
故选C。
（2）[2]把钩码的重力当做合外力，则从到点合外力做功为，
[3]利用中点时刻的速度等于平均速度可求得
；
小车动能的增量是：

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）0.4s（2）0.5J
【解析】
（1）物块下滑到圆弧低端过程中，由机械能守恒: ，
解得
物块由左端运动到右端的过程中做匀减速直线运动，设物块加速度为，所用时间为
则，

（2）物块和传送带的相对位移为
由牛顿第二定律
物块在传送带上整个运动过程中因摩擦产生的热量：
16、（1）（3）（3）
【解析】
（1）物体在C点的受力与运动分析图所示：

在C点由圆周运动的的知识可得：

解得：
（2）物体由B到C的过程，由动能定理可得：

解得：
（3）从A到B的过程，由动能定理可得：

解得：
17、（1）15000J，0 J， -2000J （2）13000J （3）
【解析】
（1）运动员滑至坡底的过程中重力做的功
运动员滑至坡底的过程中支持力做的功
运动员滑至坡底的过程中摩擦力做的功
（2）运动员滑至坡底的过程中合力做的功
（3）运动员滑至坡底的过程中，据动能定理可得，解得运动员滑至坡底的速度
到达坡底时重力的瞬时功率