2025年上海市徐汇区上海第四中学物理高一下期末经典模拟试题含解析.doc

2025年上海市徐汇区上海第四中学物理高一下期末经典模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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、如图所示，倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球（可视为质点），L杆可围绕竖直轴（）以角速度的匀速转动。若小球在水平面内作圆周运动的半径为R，则杆对球的作用力大小为

A． B．
C． D．不能确定
2、 (本题9分)（题文）某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（　　）
A．卫星的向心加速度减小到原来的
B．卫星的角速度减小到原来的
C．卫星的周期增大到原来的8倍
D．卫星的半径增大到原来的2倍
3、下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是
A．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
B．小石块被斜向上抛出后在空中运动的过程
C．人乘电梯加速上升的过程
D．子弹射穿木块的过程
4、在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F。要使它们之间的相互作用力变为2F，下列方法中可行的是
A．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍
B．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍
C．仅使甲、乙之间的距离变为原来的2倍
D．仅使甲、乙之间的距离变为原来的倍
5、 (本题9分)两物体质量之比为1:3, 它们距离地面高度之比也为1:3, 让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( )
A．1:3 B．1:9 C．3:1 D．9:1
6、如图所示，在静电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）

A．场强EA>EB，电势φA>φB
B．将电荷+q从A点移到B点，电场力做负功
C．将重力可忽略的电荷+q从A点移到B点，加速度变小
D．将电荷–q分别放在A、B两点，具有的电势能EpA
C．20s末汽车的速度大小为1m/s
D．前25s内汽车做单方向直线运动
9、 (本题9分)(多选)一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)( )
A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大
C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比
10、 (本题9分)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）

A．总功率一定减小 B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小
11、 (本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）
A．蹦极绳绷紧后的下落过程中，绳对运动员的弹力方向一直向上
B．在到达最低点之前，运动员的重力势能一直增大
C．在到达最低点之前，合外力对运动员先做正功后做负功
D．蹦极过程中运动员的机械能守恒
12、 (本题9分)如图所示，在倾角的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为、半径为的光滑圆柱体放在质量也为、半径也为的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开．重力加速度为，下列判断正确的是（ ）

A．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小
B．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大
C．该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功
D．该过程中半圆柱体克服摩擦力所做的功一定大于
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（_______）
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是（_______）
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平(含砝码)
（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。
已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝__________.

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是__________________________
14、（10分） (本题9分)如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。

（1）图中s应是B球初始位置到_____________的水平距离.
（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：_____________.
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)用的水平恒力拉质量的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示已知木箱与地面之间的动摩擦因数，重力加速度求：

（1）木箱的加速度a的大小；
（2）木箱运动时，它的速度v的大小；
（3）从静止开始到木箱运动的过程中，水平恒力F对木箱做的功W．
16、（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。

17、（12分） (本题9分)如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑。将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点。物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）。已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g。则：
(1)求物块滑到B点时的速度大小？

(2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep？
(3)若物块质量m=3 kg，斜坡倾角θ=370，重力加速度g取10 m/s2。弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示，物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件？

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、A
【解析】
杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力，另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力，所以杆对小球的作用力：，BCD错误A正确
2、C
【解析】卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：
可得线速度 ，可知线速度减为原来的时，半径增加为原来的4倍，故D正确；向心加速度知，半径增加为原来的4倍，向心加速度减小为原来的，故A错误；周期 知，半径增加为原来的4倍，周期增加为原来的8倍，故C错误；角速度 知，半径增加为原来的4倍，角速度减小为原来的倍，故B错误．故选D．
点睛：根据万有引力提供圆周运动向心力，由此确定描述圆周运动的物理量与轨道半径的关系，熟练掌握相关规律是解决问题的关键.
3、B
【解析】
A．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程动能不变而重力势能减小，机械能减少，故A错误；
B．小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故B正确；
C．人乘电梯加速上升的过程，重力势能增加、动能增加，机械能增加，故C错误；
D．子弹射穿木块的过程要克服阻力做功，机械能减少，故D错误；
4、B
【解析】
由库仑定律F=
A、当甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为F．故A错误．
B、甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为2F．故B正确．
C、甲、乙之间的距离变为原来的2倍，库仑力变为F．故C错误
D、甲、乙之间的距离变为原来的倍，，库仑力变为F．故D错误．
故选B．
5、B
【解析】
设两物体的质量分别为，，初始高度分别为和，且设水平地面为零势能面，
根据机械能守恒定律，
对小球1，
对小球2，

故本题选B。
6、D
【解析】
根据顺着电场线电势降低，则知：电势φA＞φB．由图知，a处电场线疏，b处电场线密，而电场线的疏密表示场强的相对大小，则场强EA＜EB．故A错误。+q从A点移到B点，电场力方向与位移方向的夹角小于90°，则电场力做正功，故B错误。将重力可略的电荷+q从A点移到B点，所受的电场力增加，则加速度变大，选项C错误；根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则电荷-q在A处电势能小，B处电势能大，即EpB＞EpA．故D正确。故选D。
本题关键要掌握电场线的两个物理意义：方向表示电势高低、疏密表示场强的大小；正电荷在高电势点的电势能较大，负电荷相反．
7、BC
【解析】
AB．小物块上升到最高点时速度与楔形物体的速度相同，均为v．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒．以水平向右为正方向，由水平方向系统动量守恒得：

故A错误，B正确；
CD．系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得：

故C正确，D错误．
故选BC.
点睛：本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，要知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，系统水平方向动量守恒，但总动量不守恒．
8、AC
【解析】
由图象可知，前15s内汽车的位移为△x=30m-0=30m。故A正确。在前10s内图线的斜率不变，说明汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，加速度为0，故B错误。位移-时间图线的斜率表示速度，则20s末汽车的速度。故C正确。汽车在前10s内向正方向做匀速直线运动，10-15s内静止，15-25s内反向做匀速直线运动，所以汽车的运动方向发生了改变。故D错误。故选AC。
点睛：解决本题的关键知道位移时间图象的物理意义，知道图线斜率表示速度，匀速直线运动的加速度为零．
9、AD
【解析】
由自由落体规律可求得物体落地前的速度，由竖直上抛运动规律可求得弹起后的速度，再对和地面接触的过程由动量定理可求得平均冲击力的表达式，从而得出决定冲击力的因素；
【详解】
A、物体在空中做自由落体运动，由自由落体规律可得：落地速度；
弹力起后由运动学公式可得：
设向下为正，则由动量定理可得：
解得：，则可知，h越大，平均冲击力越大，而h一定时，平均冲击力与小球的质量成正比，故选项AD正确，选项BC错误．
本题考查动量定理的应用，要注意正方向的设定，正确列出关系式．
10、ABC
【解析】
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对
11、AC
【解析】
A．蹦极绳绷紧后的下落过程中，由于绳处于伸长状态，对运动员的弹力方向一直向上，A正确；
B．在到达最低点之前，运动员运动方向一直向下，重力势能一直减小，B错误；
C．在到达最低点之前，运动员的动能先增加，后减小，根据动能定理，合外力对运动员先做正功后做负功，C正确；
D．蹦极过程中由于绳对运动员做负功，运动员的机械能减小，D错误。
故选AC。
12、BD
【解析】
A．对小球和半圆柱整体分析，知斜面对半圆柱体的支持力等于总重力垂直于斜面的分力，保持不变，由知半圆柱体受到的摩擦力保持不变，A错误；
B．以小球为研究对象，分析受力情况，如图，利用三角形定则作出力的合成图，蓝线为初位置，红线为末位置，则知挡板对小球的支持力N2增大，则小球对挡板的压力也增大，B正确；
C．圆柱体对半圆柱体的弹力过两者球心，故圆柱体对半圆柱体的弹力方向与半圆柱体的位移夹角不垂直，故做功，C错误；
D．半圆柱体受到的摩擦力

当两者分离时，根据几何知识可知，半圆柱体上移的距离为，故克服摩擦力做功为

大于，D正确．

故选D.
解决本题的关键是灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法结合分析受力情况．同时，要熟练运用数学知识求解半圆柱体移动的距离．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、A AB 存在阻力
【解析】
第一空. 验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，A正确BC错误。
第二空. 电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，AB正确C错误。
第三空. 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 。
第四空. B点的瞬时速度为： ，则动能的增加量为： 。
第五空. 大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响。
14、落地点; ，S;
【解析】
（1）B球离开小支柱后做平抛运动，S是B球做平抛运动的水平位移，即B球初始位置到落地点的水平距离．
（2）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，由动能定理得：，解得：，此时动量为：，碰前小球B静止，则PB=0；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vB′t，竖直方向，联立解得：，则碰后B球的动量：，由动量守恒定律可知，实验需要验证的表达式为：。实验需要测量的量有：mA、mB、α、β、H、L、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、（1）1.0m/s2（2）v=2.0m/s（3）200J
【解析】
（1）对木箱，由牛顿第二定律，有
得： a=1.0m/s2
（2）由匀变速运动的规律，，代入数据，得：v=2.0m/s
（3）木箱的位移，则力F做功为
代入数据，得：W=200J
16、（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
17、（1）；（2）Ep= mgh－μmghcot θ－μmgd；（3）0.75 m ＜ h ≤ 1.5 m
【解析】
解：(1)从A到B过程，对物块分析由动能定理得：
解得：
(2)从A到弹簧为最大压缩量时，对物块分析，由动能定理得：

联立解得：
(3)由(2)可知：
根据图像与函数相结合可知斜率：，纵截距：
代入图中所给数据，解得，
物块刚好能第一次被弹回，即要求物体从A点下滑能抵达C点，由图可知：
从A到弹簧为最大压缩量，再返回B后不沿斜坡上滑，对物块分析，由动能定理得：

代入数据解得：
综上分析，可知物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度应满足：