上海市黄浦区金陵中学2025届高一物理第二学期期末经典试题含解析

上海市黄浦区金陵中学2025届高一物理第二学期期末经典试题考生请注意：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（）A．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5JB．物块滑到斜面底端时的动能为1.5JC．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24WD．物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W2、(本题9分)2018年2月22日，平昌冬奥会上武大靖以的成绩夺得500米短道速滑冠军．图示是他在水平弯道上滑行的情景，关于他在弯道上的受力，下列说法正确的是A．受到的合力为零B．所需的向心力是由静摩擦力提供的C．受到的重力与支持力是一对相互作用力D．受重力、支持力、摩擦力3、(本题9分)在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中（）A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒4、(本题9分)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可以正常使用的有（）A．摆钟 B．天平 C．弹簧测力计 D．铅笔5、(本题9分)在物理学史上，测出万有引力常量G的科学家是（）A．开普勒 B．伽利略 C．牛顿 D．卡文迪许6、(本题9分)如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥与凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60m，如果桥面承受的压力不超过3.0×105N，g＝10，则汽车允许的最大速率是（）A． B． C．30m/s D．7、(本题9分)在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当闭合开关S后，各用电器均能工作。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，则A．灯L1B．灯L2C．灯L3D．电压表和电流表的示数均减小8、如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变9、(本题9分)投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动．如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方．忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）A．适当增大投飞镖的初速度B．到稍近些的地方投飞镖C．到稍远些的地方投飞镖D．适当减小投飞镖时的高度10、(本题9分)如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是(

)A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为零D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力11、(本题9分)下列说法正确的是A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．物体做匀速圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小12、(本题9分)如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，且均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为和，下列说法正确的是A．若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为B．若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为C．适当调整，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．适当调整，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”的实验中，如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带打下的第一个点记做O。另选连续的3个点A、B、C作为测量的点。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为15.50cm，23.25cm，32.50cm，已知当地重力加速度为，所用重物的质量为100g，相邻计数点的时间间隔为0.04s，那么：（1）下列器材中，实验必须用到的有___________；A．打点计时器B．天平C．毫米刻度尺D．秒表E．小车（2）从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量是________J，此过程中重物动能的增加量________J（结果均保留三位有效数字）；（3）通过计算表明数值上___（选填“大于”、“等于”或“小于”），这是因为__。14、(本题9分)某同学利用如图甲所示的气垫导轨验证机械能守恒定律．在处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为．打开气源，调节气垫导轨旋钮，使导轨与水平面的倾斜角为，滑块从处由静止释放，此时遮光条与光电门之间的距离为，宽度为的遮光条经过光电门挡光时间为，重力加速度为．①用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示．其读数为_______________．②滑块由点运动到点的过程中，滑块动能增加量____________，滑块重力势能减少量_______________．（以上结果均用题中所给字母表示）15、(本题9分)为验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了体积相同、质量不同的小球1、2，按以下步骤进行实验：①用天平测出小球1、2的质量并分别记为m1和m2。②按图安装好实验装置，在与斜槽末端距离为d处固定一竖直挡板，并在挡板上贴上白纸和复写纸，记下小球位于斜槽末端时球心在白纸上的投影点为O。③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端S处由静止开始滚下；然后将小球2放在斜槽末端，让小球1仍从斜槽顶端S处由静止滚下，使二者发生碰撞，结果在白纸上一共打下了三个点。多次重复步骤③，将小球在白纸上的三个平均落点分别记为A，B，C。④用毫米刻度尺量出三个落点到O点的距离。（1）实验中m1与m2的大小关系为m1___________m2（选填“>”“=”或“<”）；斜槽与小球间的摩擦力对实验的验证___________（选填“有”或“无”）影响。（2）若测得O、A两点的间距为y1，O、B两点的间距为y2，O、C两点的间距为y3，只要关系式___________（用题中所给的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则说明碰撞中动量是守恒的。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距l=30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，打击动物，人和动物都可看成质点．（已知sin37°=0.6，g=10m/s2）(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；(2)若动物离斜坡末端较近，跑到水平面上才被石块击中，定性说明这种情况下人抛石块的速度与第(1)问中v0的大小关系．17、（10分）(本题9分)如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭有一定质量体积为V0的气体，外界大气压强为P0，环境温度为T0（1）活塞静止时，离气缸底端的距离是多少？（2）如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要改变到多少？气缸吸热还是放热？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

A、重力做的功为,故A错误;

B、根据动能定理可得,故B错误

C、由受力分析可以知道

得:

平均功率为,故C错误

D、物体运动斜面低端时的瞬时速度为

瞬时功率为，故D对；故选D【点睛】根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小．2、D【解析】

水平弯道转弯需要有力提供向心力，此时人受重力、支持力、静摩擦，冰面的摩擦力非常小不可能提供向心力．【详解】水平弯道转弯需要有力提供向心力，此时人受重力、支持力、静摩擦，人的向心力大部分应该是由支持力的水平分力提供的，而并非摩擦力，故AB错误，D正确；受到的重力施力物体是地球，支持力施力物体是地面，它们不是相互作用力，故C错误；故选D．3、C【解析】

在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹力先小于重力后大于重力，则物体的速度先增大后减小，因此动能先增大后减小，故A错误；当重力等于弹力时，合力为零，加速度等于零，此时速度最大，当速度减为零时，弹力大于重力，合外力不为零，且方向向上，故B错误；在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹簧的压缩量不断增大，因此弹性势能不断增加，故C正确；对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，但物体由于弹簧的弹力对物体做负功，则物体的机械能不守恒，选项D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键就是物体的运动过程的分析，分析清楚物体在每个过程的运动情况即可解决问题．要注意本题中系统的机械能是守恒，但物体的机械能不守恒．4、D【解析】

A．摆钟是利用重力作用摆动的，在太空中无法使用，故A错误；B．天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用，故B错误；C．弹簧测力计根据胡克定律制成，但做与重力有关的实验中，不能使用，但可以测量拉力大小，C错误；D．铅笔的使用和重力无关，故可正常使用，D正确．5、D【解析】开普勒发现了行星运动三定律，伽利略利用理想斜面实验与逻辑推理相结合导出了力不是维持物体运动的原因，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量，D正确．6、A【解析】

汽车在最低点受到的支持力最大，此时速度最大，根据牛顿定律得：，代入数据：，解得：．当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律得：代入数据：，解得：N′=1.0×105N．此时汽车没有离开桥面．所以汽车允许的最大速率是m/s．故A正确，BCD错误7、AD【解析】

当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小；根据串联电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗，电流表的示数减小；根据干路电流增大，流过灯L2的电流减小，根据并联电路规律可知，L3中电流增大，灯L3变亮；并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由Q=CU，可知电容器C的带电量减小。A.灯L1B.灯L2C.灯L3D.电压表和电流表的示数均减小与分析相符，故D项符合题意。8、BC【解析】

AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误9、AB【解析】试题分析：飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大，根据平抛运动的规律可得，水平方向上：x=V0t；竖直方向上：h=gt2，所以要想减小飞镖竖直方向的位移，在水平位移不变的情况下，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间，或在水平位移不变的情况下，时间不变，适当增大高度，故A正确，D错误．或者水平速度不变时减小运动的时间，即到稍近些的地方投飞镖，选项B正确，C错误；故选AB．考点：平抛运动【名师点睛】本题对平抛运动规律的直接考查；镖做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向上的匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动，结合运动学公式分析判断．10、BD【解析】A、由公式知,只有速度时，小球在圆周最高点时所受的向心力为重力，A错误；B、速度时，小球在圆周最高点时绳子的拉力为零，B正确；C、若小球刚好能在竖直平面内作圆周运动，则其在最高点的速率，C错误；D、由公式知小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球的重力，D正确；故选BD．【名师点睛】在最高点和最低点，重力和绳子拉力的合力提供向心力，都指向圆心．根据向心力公式，可求出最高点的最小速度；可知最低点的拉力大于重力．11、CD【解析】匀速圆周运动中的匀速是指物体速度的大小不变，速度的方向是时刻在变化的，所以A错误；做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向始终指向圆心，所以受到的合力是变化的，由牛顿第二定律可知，加速度也必定是变化的，所以匀速圆周运动是变加速运动，B错，C正确；物体做圆周运动时其向心力时刻指向圆心，速度方向与轨迹相切，所以二者相互垂直，所以不改变速度的大小，只改变速度的方向，故选CD.思路分析：做匀速圆周运动的物体，要受到始终指向圆心的力的作用来做为向心力，力的大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度也是变化的试题点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的12、AD【解析】

小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；根据机械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正确；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，根据机械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，B小球hB＞2R的任意高度释放都可以，故B错误；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，适当调整hB，B可以落在轨道右端口处．故D正确．小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；小球A从最高点飞出后下落R高度时，根据平抛运动规律得：水平位移的最小值为，小球落在轨道右端口外侧．故C错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、AC0.228J0.226J大于受到空气阻力和纸带与打点计时器的阻力【解析】

（1）[1]不需要测质量、时间，所以不需要天平和秒表；也不需要小车，需要用到打点计时器和毫米刻度尺，故AC需要，BDE不需要。故选AC。（2）[2][3]重力势能的减少量动能增加量(3)[4][5]0.228J大于0.226J，重力势能的减少量等于重物克服空气阻力和纸带与打点计时器的阻力做功加上动能的增加量，所以重物重力势能的减少量大于动能的增加量，是由于受到空气阻力和纸带与打点计时器的阻力的原因。14、9.4【解析】(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，宽度b的读数为：9mm+4×0.1mm=9.4mm；(2)由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内