2025年高一物理下学期期末模拟试卷和答案（共五套）

第1页（共3页）2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（共五套）2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（一）一、选择题（1-10单项，每题3分，11-14多选，每题4分）1．关于重力做功与重力势能，以下叙述中正确的是（）A．重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．物体克服重力做功，物体的重力势能减少C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零D．物体克服重力做功，物体的重力势能一定为负值2．如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（）A．v0＜v＜2v0 B．v=2v0 C．2v0＜v＜3v0 D．v＞3v03．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪撬受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（O为圆心）其中正确的是（）A． B． C． D．4．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统．质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的（）A．轨道半径约为卡戎的 B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍5．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）A．1﹣ B．1+ C．（）2 D．（）26．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一小段时间保持匀加速直线运动，则（）A．不断增大牵引功率 B．不断减小牵引功率C．保持牵引功率不变 D．不能判断牵引功率怎样变化7．如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止．在前进的水平位移为l的过程中，斜面体对P做功为（）A．Fl B．mgsinθ•l C．mgcosθ•l D．mgtanθ•l8．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g．在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh9．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2．图乙为它们碰撞前后的S﹣t图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）①碰前m2静止，m1向右运动；②碰后m2和m1都向右运动；③由动量守恒可以算出m2=0.3kg；④碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能；以上判断正确的是（）A．①③ B．①②③ C．①②④ D．③④10．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A．mg△t B． C．+mg D．﹣mg11．如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s．取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NC．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N12．如图所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则（）A．卫星在M点的势能大于N点的势能B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7.9km/s13．关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（）A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合14．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是（）A．人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比B．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等C．不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比D．人走到船尾不再走动，船则停下二、实验题（共14分）15．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验．（1）你认为还需要的实验器材有．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m．让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为．（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）16．用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=m/s；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=J，系统势能的减少量△EP=J，由此得出的结论是．三、解答题（共4小题，满分40分）17．质量为m=3000t的火车，在恒定的额定功率下由静止出发，运动中受到恒定不变的阻力作用，经过103s，行程12km后，达到最大速度72km/h，求列车的额定功率和它受到的阻力．18．如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的动能EK；（3）小物块的初速度大小v0．19．位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆轨道运动，（1）要求物块能通过圆轨道最高点，求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h；（2）若要求小物块在该轨道最高点与轨道间的压力不超过5mg，求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度H．20．如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15m，现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2．求（1）物块在车面上滑行的时间t；（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少．

参考答案与试题解析一、选择题（1-10单项，每题3分，11-14多选，每题4分）1．关于重力做功与重力势能，以下叙述中正确的是（）A．重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．物体克服重力做功，物体的重力势能减少C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零D．物体克服重力做功，物体的重力势能一定为负值【考点】68：重力势能的变化与重力做功的关系．【分析】重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小取决于相对于零势能面的位置．【解答】解：A、重力做正功时，重力势能减小；故A正确；B、物体克服重力做功，则重力势能一定增加；故B错误；C、重力不做功，重力势能没有变化，但重力势能不一定为零；故C错误；D、物体的重力势能的大小取决于其相对于零势能面的位置，与做功无关；故D错误；故选：A．2．如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（）A．v0＜v＜2v0 B．v=2v0 C．2v0＜v＜3v0 D．v＞3v0【考点】43：平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的水平位移由初速度和运动时间决定．【解答】解：小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0．故A正确，B、C、D错误．故选A．3．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪撬受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（O为圆心）其中正确的是（）A． B． C． D．【考点】42：物体做曲线运动的条件．【分析】雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，做匀速圆周运动，其合力提供向心力，即合力指向圆心．雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力的分力指向圆心．【解答】解：A、f与F的合力不指向圆心，没有力提供向心力．故A错误．B、f与F的合力不指向圆心，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，应与速度方向相反．故B错误．C、D雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力与滑动摩擦力的合力指向圆心，拉力偏向圆的内侧．故C正确，D错误．故选C4．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统．质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的（）A．轨道半径约为卡戎的 B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍【考点】4F：万有引力定律及其应用．【分析】双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引力提供．由于力的作用是相互的，所以两子星做圆周运动的向心力大小是相等的，利用万有引力定律可以求得其大小．两子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的运动周期是相等的，角速度也是相等的，所以线速度与两子星的轨道半径成正比．【解答】解：冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统．所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的．A、它们之间的万有引力提供各自的向心力得：mω2r=Mω2R，质量比约为7：1，所以冥王星绕O点运动的轨道半径约为卡戎的．故A正确．B、冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的．故B错误C、根据线速度v=ωr得冥王星线速度大小约为卡戎的，故C错误D、它们之间的万有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故D错误故选A．5．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）A．1﹣ B．1+ C．（）2 D．（）2【考点】4F：万有引力定律及其应用；37：牛顿第二定律．【分析】根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，矿井深度为d的井底的加速度相当于半径为R﹣d的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可．【解答】解：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为：M=，所以重力加速度的表达式可写成：g==．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R﹣d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度g′=所以有=故选A．6．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一小段时间保持匀加速直线运动，则（）A．不断增大牵引功率 B．不断减小牵引功率C．保持牵引功率不变 D．不能判断牵引功率怎样变化【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】要使汽车在开始运动一小段时间保持匀加速直线运动，则牵引力不能变化，而速度增大，根据P=Fv分析即可．【解答】解：汽车做匀加速直线运动，加速度不变，根据牛顿第二定律可知，牵引力不变，而速度增大，根据P=Fv可知，牵引力的功率增大，故A正确．故选A．7．如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止．在前进的水平位移为l的过程中，斜面体对P做功为（）A．Fl B．mgsinθ•l C．mgcosθ•l D．mgtanθ•l【考点】62：功的计算；37：牛顿第二定律．【分析】m与楔形物体相对静止，二者必定都向右加速运动．即m的合外力方向水平向右，画出m的受力图，求出楔形物体对小物体的作用力，根据功的公式即可求解．【解答】解：m与楔形物体相对静止，二者必定都向左加速运动．即m的合外力方向水平向右，画出m的受力图，根据几何关系得：N=所以支持力做的功为：W=Nl•cos（90°﹣θ）=mgtanθ•l故选：D8．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g．在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh【考点】62：功的计算；6A：动能和势能的相互转化；6B：功能关系．【分析】由几何关系可知运动员下滑的位移，则由速度和位移公式可得出运动员的末速度，则可得出运动员的动能；由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功；由功能关系即可得出机械能的改变量．【解答】解：A、若物体不受摩擦力，则加速度应为a′=gsin30°=g，而现在的加速度小于g，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；B、运动员运动员下滑的距离：L==2h；由运动学公式可得：V2=2aL，得：V=；动能为：Ek=mV2=，故B错误；C、由动能定理可知mgh﹣Wf=mV2；解得Wf=mgh；故C错误；D、机械能的减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为，故D正确；故选：D．9．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2．图乙为它们碰撞前后的S﹣t图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）①碰前m2静止，m1向右运动；②碰后m2和m1都向右运动；③由动量守恒可以算出m2=0.3kg；④碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能；以上判断正确的是（）A．①③ B．①②③ C．①②④ D．③④【考点】53：动量守恒定律．【分析】s﹣t（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能．【解答】解：①、由s﹣t（位移时间）图象的斜率得到，碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止，m1向速度大小为v1===4m/s，方向只有向右才能与m1相撞，故①正确．②、由图示图象可知，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，两物体运动方向相反，故②错误．③、由图示图象可知，碰后m2和m1的速度分别为v2′=2m/s，v1′=﹣2m/s，根据动量守恒定律得，m1v1=m2v2′+m1v1′，代入解得，m2=0.3kg．故③正确．④、碰撞过程中系统损失的机械能为△E=m1v12﹣m1v1′2﹣m2v22，代入解得：△E=0.594J，故④错误．故A正确；故选：A．10．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A．mg△t B． C．+mg D．﹣mg【考点】52：动量定理．【分析】由题意可知，铁锤的初末动量，由动量定理可求得其对木桩的平均冲力．【解答】解：对铁锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有：（mg﹣F）t=0﹣mv得：F=mg+；由牛顿第三定律可知，铁锤对桩的平均冲力为：F=mg+；故选：C．11．如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s．取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NC．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N【考点】37：牛顿第二定律；4A：向心力．【分析】杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．【解答】解：A、设在最高点杆子表现为拉力，则有F+mg=，代入数据得，F=﹣6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，B正确．C、在最点，杆子表现为拉力，有F﹣mg=，代入数据得，F=54N．故C错误，D正确．故选BD．12．如图所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则（）A．卫星在M点的势能大于N点的势能B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7.9km/s【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】地球引力做功改变卫星的势能，做正功势能减小，做负功势能增加．据此判断势能的大小．在远地点速度慢，加速度小，近地点速度快，加速度大．【解答】解：A、由M到N地球引力做负功，势能增加，即卫星在M点的势能小于N点的势能．故A错误；B、近地点角速度大，远地点角速度小．故B正确；C、加速度a=，可知近地点加速度大，远地点加速度小．故C正确；D、第一宇宙速度，是发射卫星的最小速度，是卫星绕地球运动的最大速度，所以在N点的速度应小于7.9Km/s故D错误．故选：BC13．关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（）A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用．【分析】根据开普勒定律求解．了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量．【解答】解：A、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期，故A正确；B、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道对称的不同位置具有相同的速率，故B正确；C、根据万有引力提供向心力，列出等式：，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度．由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值．故C错误；D、沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面不一定重合，但圆心都在地心，故D错误．故选：AB14．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是（）A．人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比B．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等C．不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比D．人走到船尾不再走动，船则停下【考点】53：动量守恒定律．【分析】人与船组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，应用动量守恒定律分析答题．【解答】解：A、以人和船构成的系统为研究对象，其总动量守恒，设v1、v2分别为人和船的速率，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：0=m人v1﹣M船v2，解得：=，人与船的速度方向相反，人动船动，人停止运动，船停止运动，故ACD正确；B、人和船若匀加速运动，则有：F=m人a人，F=M船a船，所以=，本题中m人与M船不一定相等，故B错误．故选：ACD．二、实验题（共14分）15．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验．（1）你认为还需要的实验器材有刻度尺、天平．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，实验时首先要做的步骤是平衡摩擦．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m．让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为mgL=．（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）【考点】MJ：探究功与速度变化的关系．【分析】（1）根据实验原理，得到需要验证的表达式，从而确定需要的器材；（2）实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，用沙和沙桶的总质量表示滑块受到的拉力，对滑块受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量等于摩擦力；同时重物加速下降，处于失重状态，故拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式分析讨论；（3）实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，求出合力的功和动能的增加量即可．【解答】解：（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有对沙和沙桶，有mg﹣T=ma对滑块，有T=Ma解得T=故当M＞＞m时，有T≈mg滑块下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；（3）总功为：W=mgL动能增加量为：，所以要验证mgL=故答案为：（1）刻度尺、天平；（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；（3）mgL=16．用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=2.4m/s；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=0.58J，系统势能的减少量△EP=0.60J，由此得出的结论是因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．【考点】MD：验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒．【解答】解：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：故答案为：2.4．（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=0.60J；由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．故答案为：0.58，0.60，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．三、解答题（共4小题，满分40分）17．质量为m=3000t的火车，在恒定的额定功率下由静止出发，运动中受到恒定不变的阻力作用，经过103s，行程12km后，达到最大速度72km/h，求列车的额定功率和它受到的阻力．【考点】66：动能定理的应用；63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】汽车速度最大时，牵引力等于阻力，汽车到达最大速度的过程中，只牵引力和阻力对汽车做功，对汽车运用动能定理求解即可．【解答】解：由题意知汽车最大速度v=72km/h=20m/s，令汽车受到阻力恒为f，恒定功率为P，则汽车速度最大时牵引力等于阻力，故有：P=fv①在汽车加速的过程中只有牵引力与阻力对汽车做功，由动能定理有：②由①和②式代入x=12000m，t=1000s，v=20m/s，m=3000000kg可得：P=1.5×106Wf=7.5×104N；答：列车的额定功率为1.5×106W，列车受到的阻力为7.5×104N．18．如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的动能EK；（3）小物块的初速度大小v0．【考点】66：动能定理的应用；43：平抛运动．【分析】（1）物块离开桌面后做平抛运动，由匀速与匀变速运动规律可以求出水平距离．（2）由动能定理可以求出落地动能．（3）由动能定理可以求出物块的初速度．【解答】解：（1）物块飞出桌面后做平抛运动，竖直方向：h=gt2，解得：t=0.3s，水平方向：s=vt=0.9m；（2）对物块从飞出桌面到落地，由动能定理得：mgh=mv12﹣mv22，落地动能EK=mgh+mv12=0.9J；（3）对滑块从开始运动到飞出桌面，由动能定理得：﹣μmgl=mv2﹣mv02，解得：v0=4m/s；答：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离为0.9m．（2）小物块落地时的动能为0.9J．（3）小物块的初速度为4m/s．19．位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆轨道运动，（1）要求物块能通过圆轨道最高点，求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h；（2）若要求小物块在该轨道最高点与轨道间的压力不超过5mg，求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度H．【考点】66：动能定理的应用；4A：向心力．【分析】（1）物块恰好能通过圆形轨道最高点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求得最高点的临界速度，再根据机械能守恒定律求解．（2）以物块为研究对象，根据牛顿第二定律求出最高点的速度，再机械能守恒求解H．【解答】解：（1）设从高度h1处开始下滑，恰能以v1通过圆周轨道最高点．在圆轨道最高点有：mg=m…①由机械能守恒得：mgh1=mg•2R+mv12…②由①②式得：h1=2.5R，所以高度h至少要2.5R．（2）设从高度h2处开始下滑，过圆周最高点时速度为v2，滑块在最高点与轨道间的压力是5mg，在最高点由牛顿第二定律得：5mg+mg=m…③由机械能守恒定律得：mgH=mg•2R+mv22…④由③④式得：H=5R；所以物块初始位置相对圆形轨道底部的高度H应满足：2.5R≤H≤5R．答：（1）h≥2.5R时物块能通过圆形轨道最高点；（2）物块初始位置相对圆形轨道底部的高度H应满足2.5R≤H≤5R．20．如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15m，现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2．求（1）物块在车面上滑行的时间t；（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少．【考点】53：动量守恒定律；6B：功能关系．【分析】（1）物块滑上小车后受到小车的向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，小车受到物块向右的滑动摩擦力而匀加速运动，当两者速度相等时，相对静止一起做匀速运动．对物块和小车组成的系统，满足动量守恒的条件：合外力为零，运用动量守恒求得共同速度，再对小车运用动量定理求解出时间t．（2）要使物块恰好不从小车右端滑出，滑块滑到小车的最右端，两者速度相同，根据动量守恒定律和功能关系结合求解速度v0′．【解答】解：（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：m2v0=（m1+m2）v…①设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有：﹣Ft=m2v﹣m2v0…②其中F=μm2g…③联立以三式解得：代入数据得：t=s=0.24s…④（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块滑到车面右端时与小车有共同的速度v′，则有：m2v′0=（m1+m2）v′…⑤由功能关系有：…⑥代入数据解得：v′=5m/s故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s．答：（1）物块在车面上滑行的时间t为0.24s．（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过5m/s．2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（二）一、选择题（共14小题，满分46分.第1~10小题只有一个选项正确，每小题3分；第11~14小题有多个选项正确，每小题3分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．地球的第一宇宙速度为（）A．7.9m/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s2．一质点在某段时间内做曲线运动．则这段时间内，质点的（）A．速度和加速度一定都不改变B．速度和加速度一定都在改变C．速度可能不改变，加速度一定改变D．速度一定改变，加速度可能不改变3．将一带负电的粒子在电场中由静止释放，粒子只受到电场力的作用，关于粒子的运动，下列说法正确的是（）A．一定沿电场线运动B．可能做曲线运动C．可能沿等势面运动D．一定从高电势位置向低电势位置运动4．两点电荷相隔距离为x时，它们之间的库仑力为F，当它们之间的距离为时，两点电荷间的库仑力大小为（）A． B．F C．2F D．4F5．一物体做匀速直线运动，某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为F1和F2的恒力作用，经一段时间后，在这两个力的方向上发生的位移大小分别为s1和s2，则在这段时间内这两个力对物体做的总功为（）A．（F1+F2）（s1+s2） B．F1s1+F2s2C． D．6．电鳐的栖居在海底，能通守自身发出生物电，以获取食物或打击敌害．若电鳐的头尾相当于两个电极，它在海水中所产生电场的电场强度为1×102V/m，则身长80cm的电鳐，在放电时产生的瞬间电压可达（）A．40V B．80V C．160V D．320V7．近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者．若志愿者登陆火星前贴近火星表面做匀速圆周运动，测得其运动的周期为T，已知火星的半径为R，引力常量为G，则火星的质量为（）A． B． C． D．8．光滑的直杆互相垂直地固定在竖直平面内，上面分别穿有带孔的甲、乙两小球，两小球间用一轻质细直棒相连，如图所示，当细直棒与竖直杆的夹角为θ时，甲、乙两小球的速度大小之比为（）A．sinθ B．cosθ C．tanθ D．cotθ9．汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力始终等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为vm．则当汽车速度为时，汽车的加速度大小为（重力加速度为g）（）A．0.4g B．0.3g C．0.2g D．0．lg10．如图甲所示，M、N两点在某电场中同一直线上，P为M、N连线的中点．一带正电粒子（不计重力）从M点以某一初速度v0沿MN方向仅在电场力的作用下运动到N点，其运动的速度v随时间t变化的图象如图乙所示，图象关于过最低点且平行于纵轴的直线ab对称，下列说法正确的是（）A．P点的电场强度最大B．该电场线的方向由N点指向M点C．沿MN方向电势逐渐降低D．该粒子从M点运动到N点的过程中电势能先增大后减小11．关于做平抛运动的物体在相同时间内的速度变化，下列说法正确的是（）A．大小相同 B．大小不同 C．方向相同 D．方向不同12．如图所示，一半球形容器固定在可绕过容器球心O的竖直轴OO′旋转的水平转台上，转台以某一转速旋转，一小物块落入容器内，经过一段时间后，小物块随容器一起转动且相对容器静止，空气阻力不计，在转动的过程中，物块相对容器静止时所受的力可能是（）A．重力、弹力 B．重力、弹力、向心力C．重力、弹力、滑动摩擦力 D．重力、弹力、静摩擦力13．如图所示，一个质量为m的小球用一根长为l的细绳吊在天花板上，给小球一水平初速度，使它在水平内做匀速圆周运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ、重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．细绳对小球的拉力大小为B．细绳对小球的拉力大小为mgtanθC．小球做圆周运动的线速度大小为D．小球做圆周运动的线速度大小为14．如图所示，两个圆弧轨道竖直固定，相切于最低点P，圆O1的半径为R，圆O2的半径为2R，圆心O1、圆心O2与P点在同一竖直线上，从A，B两点以不同的速率水平抛出甲、乙两个相同的小球，两球恰好在P点相遇，两球均可视为质点，空气阻力不坟，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．两球做平抛运动的时间之差为B．乙球水平抛出的速率是甲球水平抛出的速率的倍C．两球落在P点时的速度与竖直方向的夹角相同D．乙球到达P点时的动能是甲球到达P点时的动能的2倍二、非选择题（共6小题，满分54分）15．某同学用图示装置研究平抛运动及其特点．他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开．①他观察到的现象是：小球A、B（填“同时”或“不同时”）落地；②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片．A球在空中运动的时间将（填“变长”，“不变”或“变短”）．16．某物理兴趣小组根据机械能守恒定律，用弹簧弹射器探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，装置如图所示，弹射器水平放置，用质量为m的小球压缩弹簧，用刻度尺测出弹簧的压缩量x；由静止释放小球，弹簧将小球弹射出去，测得小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔t，用刻度尺测得A、B光电门的水平间距L，摩擦阻力不计．（1）小球离开弹簧时的速度大小v=，弹簧弹性势能Ep=．（用已知测量量的字母符号表示）（2）保持A、B光电门的间距L不变，用同一小球，改变弹簧的压缩量，测出多组数据，计算并画出如图乙所示的﹣x的关系图线，由图乙可知，与x成比（填“正”或“反”）．（3）由上述实验，可以得出结论：对同一根弹簧，弹性势能与成正比．17．我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，大约用十年时间完成，假设你经过刻苦学习与训练，作为宇航员登陆月球后，在月球上离月面高度为h以速度v0水平抛出一个小球，落地点到抛出点的水平距离为x．已知月球的半径为R，引力常量为G，求月球的质量为M．18．如图所示，用不可伸长的轻质细绳系着质量m=0.5kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球恰好能通过最高点，小球可视为质点，取g=10m/s2．求小球在最低点时所受细绳拉力的大小F．19．如图所示，水平地面上固定一倾角θ=30°的粗糙斜面，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面匀减速上滑高度H后停止，其加速度和重力加速度g大小相等．求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）该过程中小物块损失的机械能△E．20．如图所示，abcd是一个边长为L的正方形盒子，cd边水平，其中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向（竖直向下）匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带正电小球从a处的水上孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从小孔e处射出．重力加速度为g．求：（1）该小球从e孔射出的速度大小v；（2）该电场的电场强度大小E．

参考答案与试题解析一、选择题（共14小题，满分46分.第1~10小题只有一个选项正确，每小题3分；第11~14小题有多个选项正确，每小题3分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．地球的第一宇宙速度为（）A．7.9m/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【分析】第一宇宙速度是在地面发射人造卫星所需的最小速度，也是圆行近地轨道的环绕速度，也是圆形轨道上速度的最大值；本题根据重力等于向心力即可列式求解．【解答】解：第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，根据重力等于向心力mg=m解得v==m/s=7900m/s=7.9km/s故选B．2．一质点在某段时间内做曲线运动．则这段时间内，质点的（）A．速度和加速度一定都不改变B．速度和加速度一定都在改变C．速度可能不改变，加速度一定改变D．速度一定改变，加速度可能不改变【考点】曲线运动．【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【解答】解：物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以速度一定改变，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以ABC错误，D正确．故选：D．3．将一带负电的粒子在电场中由静止释放，粒子只受到电场力的作用，关于粒子的运动，下列说法正确的是（）A．一定沿电场线运动B．可能做曲线运动C．可能沿等势面运动D．一定从高电势位置向低电势位置运动【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】只在电场力作用下运动，物体的运动由力决定，与电场线、电势的高低无关；电场线和等势面相互垂直，场强可与电场线的反向相同或相反．【解答】解：AB、由静止释放的粒子，只在电场力作用下运动，其运动只有电场力决定，如果电场力与场强方向并不与电场线重合，带电粒子不一定沿电场线运动，其运动轨迹可能是曲线，故A错误，B正确；C、电场线和等势面相互垂直，电场力的方向和场强方向相同或者相反，所以粒子不可能沿等势面运动，故C错误；D、沿电场线电势越来越低，据场强反向的规定，场强可与电场线的反向相同或相反，即电场力的方向与电场线的方向相同或相反，所以带电粒子可能朝着电势高或低的位置运动，故D错误．故选：B．4．两点电荷相隔距离为x时，它们之间的库仑力为F，当它们之间的距离为时，两点电荷间的库仑力大小为（）A． B．F C．2F D．4F【考点】万有引力定律及其应用．【分析】库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．【解答】解：根据库仑定律有：，当两点电荷之间的距离为x时，库仑力为：…①当它们之间距离为时，库仑力大小为：…②解得：F′=4F故选：D5．一物体做匀速直线运动，某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为F1和F2的恒力作用，经一段时间后，在这两个力的方向上发生的位移大小分别为s1和s2，则在这段时间内这两个力对物体做的总功为（）A．（F1+F2）（s1+s2） B．F1s1+F2s2C． D．【考点】功的计算．【分析】根据恒力做功公式求出两个力做的功，功是标量，求总功为各个力做功的代数和．【解答】解：根据W=Fs得：W1=F1sW2=F2s所以W1+W2=F1s+F2s，故B正确．故选B6．电鳐的栖居在海底，能通守自身发出生物电，以获取食物或打击敌害．若电鳐的头尾相当于两个电极，它在海水中所产生电场的电场强度为1×102V/m，则身长80cm的电鳐，在放电时产生的瞬间电压可达（）A．40V B．80V C．160V D．320V【考点】电势差与电场强度的关系．【分析】根据匀强电场的电场强度公式E=求出放电时产生的瞬间电压．【解答】解：由匀强电场的电场强度公式E=得，U=Ed=1×102×80×10﹣2V=80V．故B正确，ACD错误．故选：B．7．近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者．若志愿者登陆火星前贴近火星表面做匀速圆周运动，测得其运动的周期为T，已知火星的半径为R，引力常量为G，则火星的质量为（）A． B． C． D．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】火星的近地卫星的轨道半径等于火星的半径，根据万有引力提供向心力求出火星的质量【解答】解：根据万有引力提供向心力解得：，故C正确，ABD错误；故选：C8．光滑的直杆互相垂直地固定在竖直平面内，上面分别穿有带孔的甲、乙两小球，两小球间用一轻质细直棒相连，如图所示，当细直棒与竖直杆的夹角为θ时，甲、乙两小球的速度大小之比为（）A．sinθ B．cosθ C．tanθ D．cotθ【考点】运动的合成和分解．【分析】根据运动的合成与分解，结合矢量合成法则，及三角函数知识，即可求解．【解答】解：速度的合成与分解，可知，将两球的速度分解，如图所示，则有：va=，而vb=，那么两小球实际速度之比va：vb=sinθ：cosθ=tanθ，故C正确，ABD错误．故选：C．9．汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力始终等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为vm．则当汽车速度为时，汽车的加速度大小为（重力加速度为g）（）A．0.4g B．0.3g C．0.2g D．0．lg【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】汽车达到速度最大时，汽车的牵引力和阻力相等，根据功率P=Fv，可以根据题意算出汽车发动机的功率P，当速度为时，在运用一次P=Fv即可求出此时的F，根据牛顿第二定律就可求出此时的加速度．【解答】解：令汽车质量为m，则汽车行驶时的阻力f=0.1mg．当汽车速度最大vm时，汽车所受的牵引力F=f，则有：P=f•vm当速度为时有：P=F由以上两式可得：F==2f根据牛顿第二定律：F﹣f=ma所以a==0.1g故D正确，A、B、C均错误．故选：D．10．如图甲所示，M、N两点在某电场中同一直线上，P为M、N连线的中点．一带正电粒子（不计重力）从M点以某一初速度v0沿MN方向仅在电场力的作用下运动到N点，其运动的速度v随时间t变化的图象如图乙所示，图象关于过最低点且平行于纵轴的直线ab对称，下列说法正确的是（）A．P点的电场强度最大B．该电场线的方向由N点指向M点C．沿MN方向电势逐渐降低D．该粒子从M点运动到N点的过程中电势能先增大后减小【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】根据速度图象得出质子的加速度先减小后增大，根据牛顿第二定律说明电场力的变化，再根据电场强度的定义求解．沿着电场线方向电势降低．电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大．【解答】解：A、由v﹣t图的斜率表示加速度，可知质子的加速度先减小后增大，在P点处加速度最小，由牛顿第二定律知，电场力最小，根据F=Eq可知，场强最小，故A错误；B、从M到N，由图象可知，粒子先减速后加速，电场力先向左后向右，又因为粒子带正电，所以在MP部分场强向左，在PN部分场强向右，故B错误；C、沿电场线的方向电势逐渐减低，由B分析可知，电势先升高后降低，故C错误；D、粒子从M点运动到N点的过程中电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，故D正确．故选：D．11．关于做平抛运动的物体在相同时间内的速度变化，下列说法正确的是（）A．大小相同 B．大小不同 C．方向相同 D．方向不同【考点】平抛运动．【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，由△v=at=gt分析速度的变化大小和方向．【解答】解：做平抛运动的物体加速度为g，由△v=at=gt知，物体在相同时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故AC正确，BD错误．故选：AC12．如图所示，一半球形容器固定在可绕过容器球心O的竖直轴OO′旋转的水平转台上，转台以某一转速旋转，一小物块落入容器内，经过一段时间后，小物块随容器一起转动且相对容器静止，空气阻力不计，在转动的过程中，物块相对容器静止时所受的力可能是（）A．重力、弹力 B．重力、弹力、向心力C．重力、弹力、滑动摩擦力 D．重力、弹力、静摩擦力【考点】向心力；物体的弹性和弹力．【分析】物块做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，注意向心力不是物体受到的力，是靠其它力来提供．【解答】解：物块随容器一起做转动，且与容器保持相对静止，所受的静摩擦力可能为零，靠重力和弹力的合力提供向心力；也可能受重力、弹力和静摩擦力三者的合力提供向心力．故A、D正确，B、C错误．故选：AD．13．如图所示，一个质量为m的小球用一根长为l的细绳吊在天花板上，给小球一水平初速度，使它在水平内做匀速圆周运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ、重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．细绳对小球的拉力大小为B．细绳对小球的拉力大小为mgtanθC．小球做圆周运动的线速度大小为D．小球做圆周运动的线速度大小为【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】小球在水平面内做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据平行四边形定则求出细绳对小球的拉力大小．根据牛顿第二定律求出小球的线速度大小．【解答】解：A、小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，细绳对小球的拉力T=，故A正确，B错误．C、根据牛顿第二定律得，，解得v=，故C正确，D错误．故选：AC．14．如图所示，两个圆弧轨道竖直固定，相切于最低点P，圆O1的半径为R，圆O2的半径为2R，圆心O1、圆心O2与P点在同一竖直线上，从A，B两点以不同的速率水平抛出甲、乙两个相同的小球，两球恰好在P点相遇，两球均可视为质点，空气阻力不坟，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．两球做平抛运动的时间之差为B．乙球水平抛出的速率是甲球水平抛出的速率的倍C．两球落在P点时的速度与竖直方向的夹角相同D．乙球到达P点时的动能是甲球到达P点时的动能的2倍【考点】平抛运动．【分析】两球做平抛运动，由高度求出时间，再得到时间差．由水平分运动的规律求出初速度关系．由速度关系求速度与竖直方向的夹角．由速度的合成求到达P的速度，从而得到动能．【解答】解：A、两球做平抛运动的时间之差为△t=﹣=2﹣，故A错误．B、甲球的初速度v1==，乙球的初速度v2===v1，故B正确．C、甲落在P点时的速度与竖直方向的夹角正切tanα1===2，乙落在P点时的速度与竖直方向的夹角正切tanα2===2，故两球落在P点时的速度与竖直方向的夹角相同．故C正确．D、乙球到达P点时的速度大小v乙==甲球到达P点时的速度大小v甲==，所以v乙=v甲，则乙球到达P点时的动能是甲球到达P点时的动能的2倍，故D正确．故选：BCD二、非选择题（共6小题，满分54分）15．某同学用图示装置研究平抛运动及其特点．他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开．①他观察到的现象是：小球A、B同时（填“同时”或“不同时”）落地；②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片．A球在空中运动的时间将不变（填“变长”，“不变”或“变短”）．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验．小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．【解答】解：（1）小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地；（2）用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；故答案为：（1）同时，（2）不变．16．某物理兴趣小组根据机械能守恒定律，用弹簧弹射器探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，装置如图所示，弹射器水平放置，用质量为m的小球压缩弹簧，用刻度尺测出弹簧的压缩量x；由静止释放小球，弹簧将小球弹射出去，测得小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔t，用刻度尺测得A、B光电门的水平间距L，摩擦阻力不计．（1）小球离开弹簧时的速度大小v=，弹簧弹性势能Ep=．（用已知测量量的字母符号表示）（2）保持A、B光电门的间距L不变，用同一小球，改变弹簧的压缩量，测出多组数据，计算并画出如图乙所示的﹣x的关系图线，由图乙可知，与x成正比（填“正”或“反”）．（3）由上述实验，可以得出结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比成正比．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）由图可知，弹簧在小球进入光电门之前就恢复形变，故其弹射速度为通过光电门的水平速度，由此可得速度，再由能量守恒可得弹性势能．（2）根据图线得出与x的关系．（3）结合与x的关系，以及弹性势能为的关系，得出弹性势能与弹簧形变量的关系．【解答】解：（1）小球在两光电门间做曲线运动，在水平方向上做匀速直线运动，则水平分速度v=，该速度等于小球离开弹簧时的速度，则弹簧的弹性势能为：=．（2）由图乙可知，与x成正比．（3）根据知，弹簧的弹性势能与的平方成正比，而x与成正比，可知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比．故答案为：（1），；（2）正；（3）弹簧形变量的二次方成正比．17．我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，大约用十年时间完成，假设你经过刻苦学习与训练，作为宇航员登陆月球后，在月球上离月面高度为h以速度v0水平抛出一个小球，落地点到抛出点的水平距离为x．已知月球的半径为R，引力常量为G，求月球的质量为M．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】先根据平抛运动运动的知识求出月球表面的重力加速度，再根据月球表面重力等于万有引力列式求解．【解答】解：设月球表面的重力加速度为，小球的质量为m由平抛运动规律有：，解得：答：月球的质量M为18．如图所示，用不可伸长的轻质细绳系着质量m=0.5kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球恰好能通过最高点，小球可视为质点，取g=10m/s2．求小球在最低点时所受细绳拉力的大小F．【考点】动能定理的应用；向心力．【分析】小球从最高点运动到最低点的过程中，根据动能定理求得在最低点的速度，小球运动到最低点时受到重力和绳的拉力，根据合力提供向心力列出牛顿第二定律解得结果．【解答】解：设绳长为L，小球在最高点时的速度大小为v1，有：mg=m设小球在最低点时的速度大小为v2，有：F﹣mg=m小球从最高点运动到最低点的过程中，根据动能定理得：联立并代入数据解得：F=30N答：小球在最低点时所受细绳拉力的大小F为30N．19．如图所示，水平地面上固定一倾角θ=30°的粗糙斜面，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面匀减速上滑高度H后停止，其加速度和重力加速度g大小相等．求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）该过程中小物块损失的机械能△E．【考点】功能关系．【分析】（1）小物块沿斜面向上做匀减速运动，已知加速度，根据牛顿第二定律求物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）小物块损失的机械能△E等于克服摩擦力做功．【解答】解：（1）在小物块沿斜面匀减速上滑的过程中，由牛顿第二定律有：mgsinθ+μmgcosθ=ma又a=g解得μ=（2）该过程中，小物块克服摩擦力所做的功为：W=μmgcosθ•由功能关系有：△E=W解得△E=mgH答：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ是；（2）该过程中小物块损失的机械能△E是mgH．20．如图所示，abcd是一个边长为L的正方形盒子，cd边水平，其中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向（竖直向下）匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带正电小球从a处的水上孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从小孔e处射出．重力加速度为g．求：（1）该小球从e孔射出的速度大小v；（2）该电场的电场强度大小E．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）粒子进入电场后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，用平均速度表示竖直位移和水平位移，求出粒子从e孔射出时竖直方向的速度，再合成求解粒子从e孔射出的速度大小．（2）根据牛顿第二定律和位移公式结合求出电场强度．【解答】解：（1）如图，设正方形边长为L，离开电场时竖直方向速度vy（1）a→e粒子做类平抛运动沿v0方向：沿E方向：解得：vy=4v0离开电场时速度大小（2）根据牛顿第二定律得，加速度a=，y=l=，t=联立得，E=答：（1）该带电粒子从e孔射出时的速度大小是．（2）该电场的电场强度大小E是．2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（三）一、单项选择题（共12题，每小题4分，共计48分．每小题只有一个选项是正确的）1．下列物理量中，属于矢量的是（）A．速度 B．时间 C．功率 D．质量2．关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少．上述说法正确的是（）A．①② B．②③ C．③④ D．①④3．一小球在周长为2m的圆形轨道上运动，从某点开始绕行一周又回到该点，则小球的（）A．位移大小是0，路程是2m B．位移大小和路程都是2mC．位移大小是2m，路程是0 D．位移大小和路程都是04．一个质点沿直线运动，其速度图象如图所示，则质点（）A．在0～10s内做匀速直线运动B．在0～10s内做匀加速直线运动C．在10～40s内做匀加速直线运动D．在10～40s内保持静止5．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（）A．被起重机拉着向上做匀速运动的货物B．一个做平抛运动的铁球C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块D．在空中向上做加速运动的氢气球6．物体做自由落体运动的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的重力势能越来越小B．物体的动能越来越小C．物体的加速度越来越小D．物体所受重力的瞬时功率越来越小7．F1、F2是两个互相垂直的共点力，其中F1=4N，F2=3N，这两个力合力的大小为（）A．2N B．3N C．5N D．15N8．如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为4rad/s，盘面上距离圆盘中心0.1m的位置有一个质量为0.1kg的小物体随圆盘一起转动．则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为（）A．0.4N B．0.04N C．1.6N D．0.16N9．两同学分别用长木板、小车和打点计时器研究匀变速直线运动，打出纸带后，选取纸带中清晰的一部分，分别算出计时起点及0.1s末、0.2s末、0.3s末、0.4s末小车的瞬时速度，得出甲、乙两组数据，填入下表．根据表中数据可得出t/s00.10.20.30.4v甲/（cm•s﹣1）18.017.517.016.516.0v乙/（cm•s﹣1）9.811.012.213.414.6（）A．甲车的速度变化较慢 B．乙车的加速度较小C．甲车的位移在不断减小 D．乙车的位移在不断减小10．如图所示，把球夹在竖直墙和木板之间，不计摩擦，墙对球的弹力为F1，木板对球的弹力为F2，在将木板由图示位置缓慢转至水平的过程中，两弹力的大小变化情况为（）A．F1减小、F2增大 B．F1、F2都增大C．F1增大、F2减小 D．F1、F2都减小11．在水平弯道上高速行驶的赛车，由于故障使后轮突然脱落．后轮在脱落后的一小段时间内的运动情况为（）A．沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向运动C．沿着脱落时轮子前进的方向做直线运动D．可以沿任意方向运动12．质量为m的雨滴从距离地面高h的房檐由静止开始自由下落．若选取地面为参考平面，则雨滴（）A．下落过程重力做的功为mgh B．落地瞬间的动能为2mghC．下落过程机械能增加mgh D．开始下落时的机械能为0二、双项选择题（共8小题，每小题4分，共32分．每小题有两个选项是正确的，全部选对得4分，只选一个若对得2分，有选错不得分）13．如图所示，在相同的地面上，把一块砖分别平放、竖放和侧放，并使之滑动．滑动过程中砖块所受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3；砖块对地面的压力大小分别为N1、N2、N3，则（）A．F1＞F2＞F3 B．F1=F2=F3 C．N1＜N2＜N3 D．N1=N2=N314．如图所示，工件随倾斜传送带匀速上升的过程中，关于工件受力情况分析正确的是（）A．工件受到四个力，分别是重力、支持力、摩擦力、牵引力B．工件受到三个力，分别是重力、支持力、摩擦力C．工件受到的摩擦力沿传送带向上D．工件受到的摩擦力沿传送带向下15．如图所示，一物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿光滑水平面做直线运动，在物体通过距离s的过程中（）A．力F对物体做的功等于FscosθB．力F对物体做的功等于FssinθC．物体动能的变化量等于FscosθD．物体动能的变化量等于Fssinθ16．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星．天文学家可以通过对木星的卫星以下哪几个量的研究，就可以精确地测算出木星的质量（）A．卫星的质量 B．卫星的公转周期C．卫星的自转周期 D．卫星绕木星的线速度17．汽车对地面的压力太小是不安全的，从这个角度讲，关于汽车过拱形桥时（如图所示）的说法正确的是（）A．对于同样的车速，拱形桥圆弧半径越大越安全B．对于同样的车速，拱形桥圆弧半径越小越安全C．对于同样的拱形桥，汽车车速越小越安全D．对于同样的拱形桥，汽车车速越大越安全18．在距离地面10m高处将一个小球以10m/s的速度水平抛出，下列说法正确的是（）A．第1s内小球下落的高度为5mB．小球经过2s落到地面C．第1s末，小球下落的速度为20m/sD．第1s末，小球与抛出点的水平距离为10m19．如图所示，四中情境中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑，其中物体A所受弹力示意图正确的是（）A．两球完全相同且接触，O为A球的球心B．O为A球的球心，C为A球重心C．O为A球的球心，墙壁竖直D．O为半球形的球心，A为一根均匀直棒20．我国计划于今、明两年将再陆续发射10颗左右的导航卫星，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的“北斗二号”卫星导航定位系统．现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．而美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（）A．GPS的卫星比“北斗一号”系统中的卫星周期短B．GPS的卫星比“北斗一号”系统中的卫星线速度小C．“北斗一号”系统中的三颗卫星的周期相等D．晴朗的夜晚，我们可以观察到“北斗一号”系统中的卫星相对地面运动三、计算题（共20分）21．高空投篮是一项惊险刺激的娱乐项目，其规则是：将手持篮球的选手固定在安全绳上，将安全绳拉离竖直方向成θ=53°角．稳定后从A点释放选手，选手和安全绳一起摆动起来．在摆动的过程中，选手可在任意位置投篮，篮球进入指定篮筐即为胜利．在一次游戏比赛中，甲在第一次摆动到最高点C时水平投出篮球，乙在第一次摆动到最低点B时水平投出篮球，均准确入筐，如图所示．已知安全绳长为L=5.0m，篮筐距安全绳最低点高度为h=1.6m．设甲选手在最高点以v0=m/s的速度将篮球水平抛出，篮球质量均为m=0.50kg，（不计空气阻力和安全绳的质量，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）甲选手经最低点B时的速度大小（结果可用根式表示）；（2）甲选手从最高点C抛出篮球到落入筐中篮球的水平位移；（3）乙选手抛出篮球过程中对篮球做的功（结果保留两位有效数字）．

参考答案与试题解析一、单项选择题（共12题，每小题4分，共计48分．每小题只有一个选项是正确的）1．下列物理量中，属于矢量的是（）A．速度 B．时间 C．功率 D．质量【考点】2F：矢量和标量．【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量，矢量的运算遵守平行四边形法则．【解答】解：矢量是既有大小又有方向的物理量，速度是矢量，而标量是只有大小没有方向的物理量，时间、功率和质量都是标量，故A正确，BCD错误．故选：A．2．关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少．上述说法正确的是（）A．①② B．②③ C．③④ D．①④【考点】65：动能定理．【分析】动能定理：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化；公式为：W=△Ek．【解答】解：①、②、根据动能定理公式W=△Ek，合力做正功，物体动能增加，故①正确，②错误；③、④、根据动能定理公式W=△Ek，合力做负功，物体动能减少，故③错误，④正确；故选D．3．一小球在周长为2m的圆形轨道上运动，从某点开始绕行一周又回到该点，则小球的（）A．位移大小是0，路程是2m B．位移大小和路程都是2mC．位移大小是2m，路程是0 D．位移大小和路程都是0【考点】15：位移与路程．【分析】位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度．【解答】解：小球在周长为2m的圆形轨道上运动，从某点开始绕行一周又回到该点，初末位置重合，所以位移为0，路程等于周长，即s=2m．故A正确，B、C、D错误．故选A．4．一个质点沿直线运动，其速度图象如图所示，则质点（）A．在0～10s内做匀速直线运动B．在0～10s内做匀加速直线运动C．在10～40s内做匀加速直线运动D．在10～40s内保持静止【考点】1I：匀变速直线运动的图像；1D：匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动，图线的斜率表示加速度，根据图线判断质点的运动性质．【解答】解：A、B、在0～10s内速度随时间均匀增大，加速度不变，质点做匀加速直线运动．故A错误，B正确．C、D、在10～40s内，速度不随时间改变，质点做匀速直线运动．故C、D错误．故选：B．5．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（）A．被起重机拉着向上做匀速运动的货物B．一个做平抛运动的铁球C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块D．在空中向上做加速运动的氢气球【考点】6C：机械能守恒定律．【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断哪些力对物体做功，即可判断物体是否是机械能守恒．【解答】解：A、被起重机拉着向上做匀速运动的货物，拉力对货物做正功，其机械能增加，故A错误．B、做平抛运动的铁球，运动的过程中只有重力做功，所以机械能守恒．故B正确．C、木块沿着粗糙斜面匀速下滑，摩擦力对木块做负功，所以机械能不守恒，故C错误．D、在空中向上做加速运动的氢气，动能和重力势能都增加，两者之和必定增加，即机械能在增加．故D错误．故选B．6．物体做自由落体运动的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的重力势能越来越小B．物体的动能越来越小C．物体的加速度越来越小D．物体所受重力的瞬时功率越来越小【考点】6C：机械能守恒定律；1J：自由落体运动．【分析】物体做自由落体运动的过程中，只受重力作用做匀加速直线运动，根据重力势能EP=mgh，分析重力势能的变化情况；根据速度增大，可判断出动能增大；重力的瞬时功率P=mgv．运用这些知识进行分析．【解答】解：A、物体做自由落体运动的过程中，高度不断下降，根据重力势能公式EP=mgh，可知，物体的重力势能不断减小，故A正确．