复旦大学附属中学2025年高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析.doc

复旦大学附属中学2025年高一物理第二学期期末统考模拟试题
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：（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)如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（ ）

A．P点场强比Q点场强大
B．P点电势比Q点电势低
C．电子在P点的电势能比在Q点的电势能小
D．电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力恒定不变
2、 (本题9分)如图所示，手沿水平方向将书压在竖直墙壁上，使其保持静止．现增大手对书的压力，则书( )

A．受到的静摩擦力不变
B．受到的静摩擦力增大
C．对墙壁的压力不变
D．受到的合外力增大
3、 (本题9分)设地球表面处重力加速度为g，地球半轻为R，在地球赤道平面上距地面高度为2R处的重力加速度为g’，则等于
A．0.25 B．0.5 C．4 D．9
4、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度时撤去恒力，若以地面作为重力势能的零参考平面，不计空气阻力。则在整个过程中，物体的机械能随时间变化关系是（　　）
A． B．
C． D．
5、 (本题9分)质量为0.5kg的小球从A到B做自由落体运动，A、B间距为10m,取g=10m/s2.小球从A到B运动过程中，下列说法正确的是：
A．重力做功-50J
B．动能增加50J
C．重力势能减少100J
D．机械能减少100J
6、 (本题9分)分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示. 已知，则获得最大加速度的汽车是
A． B．
C． D．
7、 (本题9分)长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是(　 　)

A．木板获得的动能为2J
B．系统损失的机械能为2J
C．木板A的最小长度为1m
D．A、B间的动摩擦因数为0.1
8、 (本题9分)如图所示，长L=0.5 m细线下端悬挂一质量m=0.1 kg的小球，细线上端固定在天花板上O点．将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.下列说法正确的是

A．细线拉力大小为0.8 N
B．细线拉力大小为1.25 N
C．小球运动的线速度大小为1.5 m/s
D．小球运动的线速度大小为 m/s
9、 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
10、 (本题9分)如图甲所示，质量为0.5kg的物体在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用运动，当物块运动位移9m时，撤去力F，最后物块停止运动。整个运动过程中外力F做功和物体克服摩擦力做功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g取。下列分析正确的是（ ）

A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.4
B．时，物体速度为6m/s
C．前9m运动过程中物体的加速度为
D．物体运动的位移为13m
11、 (本题9分)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，

A．矿车上升所用的时间之比为4:5
B．电机的最大牵引力之比为2:1
C．电机输出的最大功率之比为2:1
D．电机所做的功之比为4:5
12、 (本题9分)如图所示，一个小球在有空气阻力作用的情况下从空中的某点A以某一速度水平抛出，经过一段时间，小球运动到空中另一位置B。则从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．合外力对小球所做的功等于小球机械能的增量
B．小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量
C．重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”
D．小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”
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)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤_______（填选项对应的字母）。
（2）实验中得到一条纸带，如图所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为___________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为________利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝_____________。
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为_____________。
14、（10分） (本题9分)在练习使用打点计时器的实验中,得到了一条如图所示的纸带,其中0,1,2,3…是选用的计数点,每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出.图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况,读出图中所测量点的读数分别是____、____、____和____;打第2个计数点时纸带的速度是____m/s. 

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)（15分）质量为m的物体以速度v0竖直向上抛出，物体落回地面时，速度大小为7v0/8(设物体在运动中所受空气阻力大小不变)，如图所示，求：
（1）物体在运动过程中所受空气阻力的大小．
（2）物体上升的最大高度
（3）若假设物体落地碰撞过程中无能量损失，求物体运动的总路程．
16、（12分） (本题9分)如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知，。取重力加速度。一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径。

17、（12分）如图所示，足够长的粗糙绝缘轨道AB、CD与处于竖直平面内的四分之一圆弧形光滑绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=4.0m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0104N/C。现有一质量m=0.06kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=6.0m的A位置，带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为=0.5，从A点由静止开始运动，已知带电体所带电荷q=8.010-5C，求：

（1）带电体第一次运动到B点时的速度大小；
（2）带电体第一次运动到CD轨道最高点时距AB轨道的高度；
（3）整个运动过程中带电体的最大动能。
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】
试题分析：由图可知，P点周围的磁感线比Q点稀疏，故P点的场强比Q点小，选项A错误；由电场线的方向可知，电场由P到Q，而电势沿电场线方向是降低的，故P点电势高于Q点电势，选项B错误；那么电子是负电荷，电子在P点的电势能小于在Q点的电势能，选项C正确；由于P到Q间的电场强度是变化的，故电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力是变化的，选项D错误。
考点：电场强度，电势，电势能。
2、A
【解析】
书保持静止，受合力为零，竖直方向受重力和静摩擦力平衡，水平方向受手的压力和墙壁的弹力平衡，当压力增大时，竖直方向受力不变，受到的静摩擦力仍等于重力；
手对书的压力压力增大，导致书对墙壁的压力也增大，由于静止，合力仍然为零，故选项A正确，选项BCD错误．
点睛：当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当重力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积，注意区分二者！
3、D
【解析】
据题意有：在地面上物体受到的重力等于万有引力，在高度为2R的位置处，重力等于万有引力，联立解得，故D正确，A、B、C错误；
故选D．
4、C
【解析】
AC. 设在恒力作用下的加速度为a则机械能增量，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，A错误C正确。
BD. 撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，BD错误。
5、B
【解析】
A.小球做自由落体运动，下降过程重力做正功，；故A错误.
B.小球下落只由重力做功，由动能定理可知，则动能增加50J；故B正确.
C.由重力做功的功能关系，则重力做正功50J，重力势能减少50J；故C错误.
D.小球自由落体的过程，只有重力做功，则小球和地球的系统机械能守恒，即小球的机械能不变；故D错误.
6、D
【解析】
以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma 两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。
A.与结论不相符，选项A错误；
B. 与结论不相符，选项B错误；
C. 与结论不相符，选项C错误；
D. 与结论相符，选项D正确；
7、BCD
【解析】
A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：
，
解得：
，
故木板获得的动能为
，
A错误；
B．系统减少的动能为
，
B正确；
C．图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为
，
A的位移为
，
木板A的最小长度为

C正确；
D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为
，
根据牛顿第二定律得
，
代入解得
，
D正确．
8、BC
【解析】
AB．细线拉力在竖直方向分力平衡重力，，T=1.25N，A错误B正确
CD．细线拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系可得，小球运动的线速度大小为1.5 m/s，C正确D错误
9、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．
10、AB
【解析】
A．根据W-s图像的斜率表示力，由图乙可求物体受到的摩擦力大小为
f==2N
又摩擦力
f=μmg
可得摩擦因数μ=0.4，故A正确；
B．设s=9m时物体的速度为v，根据动能定理：

代入数据可得，故B正确；
C．前9m拉力F=3N，根据牛顿第二定律
F-f=ma

代入得加速度a=2m/s2，故C错误；
D．设物体运动的总位移为x，由乙图知，拉力的总功为27J，根据
W=fx
可得x=13.5m，故D错误。
故选AB。
11、AC
【解析】
A．由图可得，变速阶段的加速度 ，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为 ，选项A正确；
B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；
C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；
D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力
，
匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功
；
第②次提升过程做功
；
两次做功相同，选项D错误．
此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．
12、BCD
【解析】AB、根据机械能守恒的条件：只有重力做功或系统内弹力做功机械能守恒，所以本题中机械能的变化和阻力做功有关，而不是合外力。阻力做负功所以机械能减小，且小球克服空气阻力所做的功等于小球机械能的减少量，故A错；B对；
C、根据动能定理 ，根据功能关系阻力做的功转化为热量，所以重力所做的功等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量，故C对；
D、小球的重力势能减小，动能和内能增加，根据能量守恒知小球重力势能的减少量等于“小球动能的增量”加上“小球和空气之间由于摩擦阻力而产生的热量”，故D对；
故选BCD
点睛：对动能定理要熟练掌握并会利用能量关系求解因摩擦阻力而产生的热量。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、BCD mg（S0+S1） 大于 重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，阻力做负功。
【解析】
(1)[1]打点计时器的工作电压均为交流电压，故B不恰当；本实验是通过比较动能增加量与重力势能的减少量是否相等，来验证机械能是否守恒，所以只要不要求计算两者的具体数值，可以不测量质量，故C没有必要；应该是先接通电源，后释放纸带，故D不恰当；故填BCD。
(2)[2][3] 据平均速度等于中间时刻的速度求出打C点时重锤的速度为

重锤动能为

重锤重力势能的减少量为：
△Ep=mghOC=mg（S0+S1）
[4] 根据△x=aT2可得加速度为

(3)[5][6] 由于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，所以重锤的重力势能的减少量总是大于动能的增加量。
14、10.00 cm　　　 12.60 cm 22.60 cm 29.90 cm 　0.1
【解析】
打点计时器每隔0.02s打一个点，每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出，所以相邻的计数点时间间隔是0.08s，根据图象读出各个点的读数，匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度．
【详解】
解：每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出，所以相邻的计数点时间间隔是T=0.08s；由图可知，点0的读数分别是10.00cm，点1的读数分别是12.60cm，点3的读数分别是22.60cm，点4的读数分别是29.50cm，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小，则．
故答案为10.00cm，12.60cm，22.60cm，29.50cm，0.1．
对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

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）f=15/103mg
（2）h=103v02/236g
（3）
【解析】（1）
f=15/103mg h=103v02/236g
（3）
16、
【解析】
小环套在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b点时的速度使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，故有
①
②
从ab滑落过程中，根据动能定理可得
③
联立三式可得
④
17、（1）10m/s；（2）7.8m；（3）4.6J
【解析】
（1）带电体从A到B，根据动能定理：qEs-mgs=mvB2-0，解得带电体第一次运动到B点时的速度大小vB=10m/s。
（2）设带电体能上升的最大高度为h，则根据能量守恒：qE(s+R)=mgs+mgh+qE(h-R)，解得带电体第一次运动到CD轨道最高点时距AB轨道的高度h=7.8m。
（3）带电体运动到等效最低点时速度最大，动能最大，设等效最低点与圆心连线与竖直面的夹角为，则tan===，=53，从A到等效最低点由动能定理：qE(s+Rsin)-mgs-mgR(1-cos)=Ekm-0，解得整个运动过程中带电体的最大动能Ekm=4.6J。