江苏省无锡市市北高级中学2025年物理高一下期末监测模拟试题含解析.doc

江苏省无锡市市北高级中学2025年物理高一下期末监测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)质量为m的小球从离地高度为h处自由下落，当小球的动能和重力势能相等时，重力做功的瞬时功率为( )
A． B． C． D．
2、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（　　）
A． B．
C． D．
3、质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：

A．沿路径Ⅰ重力做功多
B．沿路径II到达底端的动能大
C．重力做功的平均功率一样大
D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大
4、 (本题9分)如图所示，物体从高度为h的光滑固定斜面顶端A点开始下滑，在滑行到斜面底端B点时，速度的大小为（不计空气阻力）（ ）

A． B．gh C．2gh D．
5、 (本题9分)如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的是（ ）

A．物块经过P点的动能，前一过程较大
B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少
C．物块滑到底端的速度，前一过程较大
D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长
6、 (本题9分)如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是( )

A．过网时球1的速度大于球2的速度
B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间
C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率
D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率
7、 (本题9分)小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则

A．小车受到的阻力为1.5N
B．小车额定功率为18W
C．ls末小车发动机的输出功率为9W
D．小车在变加速运动过程中位移为39m
8、 (本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 (　　)

A．物体上升到最高点时的重力势能为
B．物体落到海平面时的重力势能为－mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
9、 (本题9分)在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法中正确的是

A．三个等势面的电势相等
B．等势面1的电势高于等势面2的电势
C．若将一正电荷由a移到b，电场力做正功
D．若将一正电荷由a移到b，电场力做负功
10、 (本题9分)2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E 到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直CD，则有关离开C点后的飞行过程（ ）

A．有t1=t2，且CF=FD
B．若运动员离开 C点的速度加倍，则飞行时间加倍
C．若运动员离开 C点的速度加倍，则落在斜面上的距离加倍
D．若运动员离开 C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件．请根据下列步骤完成电阻测量:

(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或)．
(2)正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,则他应调节__________ (选填或或)．
(3)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________．
(4)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值_____．
12、（10分） (本题9分)某同学用如图所示的装置测量物体间的动摩擦因素．气垫导轨（附有标尺）上某位置固定一光电门，调节导轨水平．在不给导轨充气的情况下，让滑块获得一个初速度，使其自右向左匀减速通过光电门，光电门记录下挡光片（宽度为d）的挡光时间△t，滑块通过光电门后继续滑行的距离为x，重力加速度为g．

（1）已知挡光片的宽度d＝3cm，某次实验时挡光时间△t＝0.015s，用计算得2m/s，该结果是指____（填“平均”或“瞬时”）速度，它___（填“大于”、“等于”或“小于”） 挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度；
（2）在挡光片较窄的条件下，给滑块不同的初速度，测得多组△t和x，作出（△t）2－图象如图所示，图线的斜率为k，则滑块与导轨间的动摩擦因素μ＝_______（用d、g、k表示）．
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)质量为1.5kg的物体做匀速圆周运动，5s内沿半径为10m的圆周运动了100m，求：
(1)物体线速度的大小；(2)物体所受向心力大小．
14、（14分） (本题9分)“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．
（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式．
（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G．
a．请参考电场强度的定义，推导距离地心r处（其中r≥R）的引力场强度E引的表达式．
b．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r处（其中r＜R）的引力场强度E引的表达式．
15、（13分）2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回 去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T 的匀速圆周运动，求：

(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？
(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、C
【解析】
设小球的动能和重力势能相等时，离地的高度为，瞬时速度为
根据机械能守恒可得：
其中，
解得：
所以此时重力做功的瞬时功率为
故本题选C。
2A
【解析】
设两颗星的质量分别为，轨道半径分别为，相距r，根据万有引力提供向心力可知，解得质量之和，而周期，联立解得
A. 与分析相符，故A正确
B. 与分析不符，B错误
C. 与分析不符，C错误
D. 与分析不符，D错误
3、D
【解析】
A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.
B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.
C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.
D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.
4、D
【解析】物体从A运动到B端的过程中，由动能定理得，解得，D正确．
5、D
【解析】
A.先让物块从A由静止开始滑到B，又因为动摩擦因数由A到B逐渐减小，说明重力沿斜面向下的分力在整个过程中都大于摩擦力。也就是说无论哪边高，合力方向始终沿斜面向下。物块从A由静止开始滑到P时，摩擦力较大，故合力较小，距离较短；物块从B由静止开始滑到P时，摩擦力较小，故合力较大，距离较长，物块从A由静止开始滑到P时合力做功较少，所以由动能定理，P点是动能较小；由B到P时合力做功较多，P点是动能较大。故A错误；
B.由E=fs得知，无法确定f做功多少。即物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程不一定较少；故B错误；
C.由动能定理，两过程合力做功相同，到底时速度大小应相同。故C错误；

D.采用v-t法分析，第一个过程加速度在增大，故斜率增大，如图1，第二个过程加速度减小，故斜率变小，如图2，由于倾角一样大，根据能量守恒，末速度是一样大的，而总路程一样大，图象中的面积就要相等，所以第一个过程的时间长；故D正确。
6、ABC
【解析】
AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故A B正确。
C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。
D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。
7、BCD
【解析】
A.匀减速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.
B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.
C.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W，故C正确；
D.对2s～10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故D正确.
8、BD
【解析】
物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=Ek2-mv02，物体在海平面上的动能为：Ek2=mv02+mgh，故C错误。整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故D正确。故选BD。
此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．
9、BC
【解析】
根据顺着电场线方向电势降低，可判断三个等势面电势的高低，根据电场力与位移方向夹角与的关系判断电场力做功正负。
【详解】
：A、沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故A错误，B正确；
C、正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由a移到b，力的方向与位移方向的夹角小于，电场力做正功，故C正确，D错误。
故选：BC。
解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：顺着电场线方向电势降低，从而理解等势面之间电势的高低。
10、BD
【解析】
AB.以C点为原点，以CD为x轴，以CD垂直向上方向为y轴，建立坐标系如图：

对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运
动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，
知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动，因t1=t2，故CF＜FD，故A错误；
BC. 将初速度沿x、y方向分解为v1、v2，将加速度沿x、y方向分解为a1、a2，则运动员的
运动时间为：，落在斜面上的距离：，离开C点的速度加倍，
则v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正确，C错误；
D. 设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，斜面的倾角为．则有：
，，则得，一定，则一定，则知
运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，故D正确。

二、实验题
11、（1）S （2）T （3）①将打到欧姆挡； ②将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处 （4）
【解析】
（1）在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零，即他应调节S使针调到电流的零档位．
（2）把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零，应该调到电阻的零档位，此时要调节欧姆调零旋钮，即T
（3）他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示，说明待测电阻较小，应该换小挡，即换 挡，换挡必调零，所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处．
（4）根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为
要熟练万用表的使用规则，并且要注意在换挡时一定要欧姆调零．
12、（1）平均 小于 （2）
【解析】
（1）[1][2]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，所以是平均速度，挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度是中间位置的速度，由于物体做匀变速直线运动，则有中间位置的速度大于中间时刻置的速度，所以极短时间内的平均速度小于挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度；
（2）[3]．根据牛顿第二定律可知

根据运动学公式可知

解得

滑块与导轨间的动摩擦因数
；
极短时间内的平均速度等于瞬时速度，挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度是中间位置的速度，根据牛顿第二定律和运动学公式、图像求出滑块与导轨间的动摩擦因素．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、 (1)20m/s(2)60N
【解析】
（1）根据线速度公式
得： v=20m/s
（2）由向心力公式
得：F=60N

14、（1）（2）a． b．
【解析】
（1）由， ，得
（2）a．类比电场强度定义，，由，
得
b．由于质量分布均匀的球壳对其内部的物体的引力为0，当r＜R 时，距地心r处的引力场强是由半径为r的“地球”产生的．设半径为r的“地球”质量为Mr，．
得
15、（1）R= （2）
【解析】
(1)此光子速度为，则
此黑洞的半径：
(2)根据密度公式得：
根据万有引力提供向心力，列出等式：
解得：
代入密度公式，解得：