2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（共5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．发现万有引力定律的科学家是（）A．伽利略 B．开普勒 C．牛顿 D．卡文迪许2．对于做平抛运动的物体，下列物理量中保持不变的是（）A．速度 B．加速度 C．重力势能 D．动能3．一物体做匀速圆周运动的半径为r，线速度大小为v，角速度为ω，周期为T．关于这些物理量的关系，下列说法正确的是（）A．v= B．v= C．v= D．v=ωr4．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆．关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）A．摆球受重力、拉力和向心力的作用B．摆球受拉力和向心力的作用C．摆球受重力和拉力的作用D．摆球受重力和向心力的作用5．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越远的卫星（）A．线速度越大 B．周期越大C．角速度越大 D．向心加速度越大6．如图所示，物体在F=10N的拉力作用下，在水平面上发生了x=2m的位移，已知拉力F与水平方向的夹角=30°，则此过程中拉力F做的功为（）A．10J B．10J C．﹣10J D．﹣10J7．某同学将质量为500g的足球，以20m/s的速度踢出，则足球被踢出时具有的动能是（）A．5J B．10J C．100J D．400J8．起重机将一集装箱匀速提升的过程中，集装箱的（）A．动能不变，机械能不变 B．动能不变，机械能减小C．重力势能增加，机械能不变 D．重力势能增加，机械能增加9．下列过程中，物体的机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑的过程B．物体以一定的初速度做平抛运动的过程C．物体沿光滑曲面下滑的过程D．用手托着物体匀速上升的过程10．一物体从M点向N点做曲线运动，当它经过点Q时，其速度v与所受合力F的方向如图所示，下面的判断正确的为（）A．在Q点F的功率为正值 B．在Q点F的功率为负值C．物体加速通过Q点 D．物体减速通过Q点11．如图所示，把质量为m的石块从地面上方高h处以θ角斜向上方抛出，初速度是v0，不计空气阻力．则石块落地时速度的大小与下列哪些物理量有关（）A．石块的质量m B．石块初速度v0C．石块的初速度的仰角θ D．石块抛出时的高度h12．如图所示，在粗糙的水平面上，一物块以初速度v0冲向一端固定在墙壁上的弹簧，在弹簧被压缩的过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧被压缩得越短，其弹性势能越大B．弹簧对物块做正功，其弹性势能增加C．弹簧对物块做负功，其弹性势能增加D．弹簧增加的弹性势能等于物块减少的动能二、填空题13．某实验小组采用图1所示的装置探究功与速度变化的关系，所用打点计时器的工作效率为50Hz．（1）实验过程中木板略微倾斜，这样做的目的是；A．为了让小车释放后，能沿斜面加速下滑B．为了让小车释放后，具有较大的加速度C．为了让小车释放后，具有较大的速度D．为了让橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功（2）实验中选用相同的橡皮筋1条、2条、3条…并起来，挂在小车前端进行实验，且每次小车都拉到同一位置释放．若第一次只挂1条橡皮筋时，外力对小车做的功记为W，则第四次挂4条橡皮筋时，外力对小车做的功应记为；（3）橡皮筋对小车做的功完成后，小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，图2为该组同学第四次实验时获得的纸带（纸带上各点为实际打出的点），由此可知该次实验中小车获得的速度为m/s．14．某同学利用落体法验证机械能守恒定律，得到如图所示的纸带，测出计时点A、B、C点（实际打出点）到起点O的距离分别为h1、h2、h3，若已知打点计时器打点的周期为T，当地的重力加速度为g，所用重锤的质量为m，则从起点O到打下计时点B的过程中，重锤减少的重力势能为，增加的动能为．三、解答题（共4小题，满分37分）15．将一小球以v0=10m/s的初速度从地面上方高h=20m处水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2．求：（1）小球落地点与抛出点间的水平距离x；（2）小球落地时速度的大小v．16．从地面上方高h=80m处无初速地释放一小球，小球质量m=0.2kg，忽略空气阻力，取取g=10m/s2．求：（1）小球下落过程中重力做功的平均功率；（2）小球落地时重力做功的瞬时功率．17．如图所示，一质量m=2kg的小木块以v0=3m/s的初速度沿水平桌面开始滑动，滑行了l=2.25m的距离后停了下来，取g=10m/s2，求：（1）此过程中摩擦力对小木块做的功Wf；（2）小木块与桌面间的动摩擦因数μ．18．如图所示，一质量为m的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，已知球心到悬点的距离为l，先让小球从偏角θ处由静止释放，如果阻力可以忽略，重力加速度为g，求：（1）小球运动到最低点时的速度大小v；（2）小球运动到最低点时细线的拉力大小F．

参考答案与试题解析一、选择题1．发现万有引力定律的科学家是（）A．伽利略 B．开普勒 C．牛顿 D．卡文迪许【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定；物理学史．【分析】万有引力定律是牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明，在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的．【解答】解：伽利略的理想斜面实验推论了物体不受力时运动规律，开普勒发现了行星运动的三大规律，牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律，经过了100多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量；故选C．2．对于做平抛运动的物体，下列物理量中保持不变的是（）A．速度 B．加速度 C．重力势能 D．动能【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，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．结合位移、速度分析重力势能、动能的变化．【解答】解：A、平抛运动的水平分速度不变，竖直分速度逐渐增大，根据平行四边形定则知，合速度在变化，故A错误．B、平抛运动只受到重力的作用，加速度恒等于重力加速度．故B正确．C、平抛运动的位移的高度不断减小，所以重力势能随时间减小．故C错误D、平抛运动的速度不断增大，所以动能不断增大，故D错误．故选：B3．一物体做匀速圆周运动的半径为r，线速度大小为v，角速度为ω，周期为T．关于这些物理量的关系，下列说法正确的是（）A．v= B．v= C．v= D．v=ωr【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】线速度的大小等于角速度与半径的乘积，等于周长与周期的比值．【解答】解：A、线速度与角速度的关系为v=rω，故A错误，D正确．B、线速度与周期的关系为v=，故B错误，C正确．故选：CD．4．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆．关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）A．摆球受重力、拉力和向心力的作用B．摆球受拉力和向心力的作用C．摆球受重力和拉力的作用D．摆球受重力和向心力的作用【考点】向心力．【分析】分析小球的受力：受到重力、绳的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能分析物体受到向心力．【解答】解：摆球在水平面内做匀速圆周运动，小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故C正确．故选：C5．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越远的卫星（）A．线速度越大 B．周期越大C．角速度越大 D．向心加速度越大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出大小．【解答】解：根据=得：a=，v=，ω=，T=．知离地面越远的卫星，轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．故B正确，ACD错误．故选：B6．如图所示，物体在F=10N的拉力作用下，在水平面上发生了x=2m的位移，已知拉力F与水平方向的夹角=30°，则此过程中拉力F做的功为（）A．10J B．10J C．﹣10J D．﹣10J【考点】功的计算．【分析】明确拉力以及物体的位移和二者的夹角，根据功的公式即可求得拉力的功．【解答】解：根据功的公式可知，拉力的功为：W=FLcosθ=10×2×=10J，故A正确，BCD错误．故选：A．7．某同学将质量为500g的足球，以20m/s的速度踢出，则足球被踢出时具有的动能是（）A．5J B．10J C．100J D．400J【考点】动能．【分析】由题意分析物体的质量和速度，再根据动能的公式即可求得动能．【解答】解：由题意可知，物体的质量m=500g=0.5kg，速度v=20m/s，则物体的动能EK=mv2==100J；故C正确，ABD错误．故选：C．8．起重机将一集装箱匀速提升的过程中，集装箱的（）A．动能不变，机械能不变 B．动能不变，机械能减小C．重力势能增加，机械能不变 D．重力势能增加，机械能增加【考点】机械能守恒定律．【分析】集装箱匀速提升，速度不变，则动能不变，高度上升，重力势能增大，机械能等于动能加重力势能．【解答】解：集装箱匀速提升，速度不变，则动能不变，在上升过程中高度上升，重力势能增大，则机械能增大．故D正确，ABC错误；故选：D9．下列过程中，物体的机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑的过程B．物体以一定的初速度做平抛运动的过程C．物体沿光滑曲面下滑的过程D．用手托着物体匀速上升的过程【考点】机械能守恒定律．【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或弹簧的弹力做功，通过分析物体的受力情况，判断各力的做功情况，即可判断物体机械能是否守恒；也可以根据机械能的概念分析．【解答】解：A、物体沿斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能减小，则其机械能必定减小，故A错误．B、物体以一定的初速度做平抛运动的过程，只有重力做功，故机械能守恒，故B正确；C、物体沿光滑曲面下滑的过程，只有重力做功，故机械能守恒，故C正确；D、用手托着物体匀速上升的过程，物体的动能不变，重力势能增大，故机械能一定不守恒，故D错误．故选：BC．10．一物体从M点向N点做曲线运动，当它经过点Q时，其速度v与所受合力F的方向如图所示，下面的判断正确的为（）A．在Q点F的功率为正值 B．在Q点F的功率为负值C．物体加速通过Q点 D．物体减速通过Q点【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据F和v方向的夹角确定F做功的正负，从而得出F功率的正负，通过合力做功的正负，确定物体加速还是减速．【解答】解：A、由图可知，F与v的方向夹角成钝角，则F做负功，所以在Q点F的功率为负值，故A错误，B正确．C、在Q点由于合力做负功，则速度减小，可知物体减速通过Q点，故C错误，D正确．故选：BD．11．如图所示，把质量为m的石块从地面上方高h处以θ角斜向上方抛出，初速度是v0，不计空气阻力．则石块落地时速度的大小与下列哪些物理量有关（）A．石块的质量m B．石块初速度v0C．石块的初速度的仰角θ D．石块抛出时的高度h【考点】抛体运动．【分析】抓住题目中的条件﹣﹣不计空气阻力，合外力做的功等于小球动能的变化量，可以判断出速度与哪些量有关，【解答】解：在整个过程中，有动能定理可知mgh=解得：所以v只与h和V0有关，与其它量无关，故BD正确，AC错误；故选：BD12．如图所示，在粗糙的水平面上，一物块以初速度v0冲向一端固定在墙壁上的弹簧，在弹簧被压缩的过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧被压缩得越短，其弹性势能越大B．弹簧对物块做正功，其弹性势能增加C．弹簧对物块做负功，其弹性势能增加D．弹簧增加的弹性势能等于物块减少的动能【考点】机械能守恒定律．【分析】根据弹簧的弹力与位移方向的关系，分析弹力做功的正负．克服弹力做功弹性势能增加，弹力做正功弹性势能减小．据此分析．【解答】解：A、弹簧被压缩得越短，形变量越大，弹簧的弹性势能越大，故A正确；BC、物体向左运动，弹簧对物体的弹力方向向右，与物体的位移方向相反，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故B正确，C错误；D、由于物体运动中有摩擦力做功，因此动能的减小量等于内能的增加量和弹性势能的增加量，故D错误．故选：AC二、填空题13．某实验小组采用图1所示的装置探究功与速度变化的关系，所用打点计时器的工作效率为50Hz．（1）实验过程中木板略微倾斜，这样做的目的是D；A．为了让小车释放后，能沿斜面加速下滑B．为了让小车释放后，具有较大的加速度C．为了让小车释放后，具有较大的速度D．为了让橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功（2）实验中选用相同的橡皮筋1条、2条、3条…并起来，挂在小车前端进行实验，且每次小车都拉到同一位置释放．若第一次只挂1条橡皮筋时，外力对小车做的功记为W，则第四次挂4条橡皮筋时，外力对小车做的功应记为4W；（3）橡皮筋对小车做的功完成后，小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，图2为该组同学第四次实验时获得的纸带（纸带上各点为实际打出的点），由此可知该次实验中小车获得的速度为2.0m/s．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】（1）根据实验原理橡皮筋做的功等于小车增加的动能，要消除摩擦力带了的影响．分析答题．（2）根据实验的原理可知，实验中选用相同的橡皮筋1条、2条、3条…并起来，挂在小车前端进行实验，且每次小车都拉到同一位置释放，则每一根橡皮筋做的功是相等的．（3）根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：可得出结论．【解答】解：（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，CD正确；故选CD．（2）根据实验的原理可知，实验中选用相同的橡皮筋1条、2条、3条…并起来，挂在小车前端进行实验，且每次小车都拉到同一位置释放，则每一根橡皮筋做的功是相等的．若第一次只挂1条橡皮筋时，外力对小车做的功记为W，则第四次挂4条橡皮筋时，外力对小车做的功应记为4W．（3）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，s，利用公式：可得：m/s故答案为：（1）D；（2）4W，（3）2.014．某同学利用落体法验证机械能守恒定律，得到如图所示的纸带，测出计时点A、B、C点（实际打出点）到起点O的距离分别为h1、h2、h3，若已知打点计时器打点的周期为T，当地的重力加速度为g，所用重锤的质量为m，则从起点O到打下计时点B的过程中，重锤减少的重力势能为mgh2，增加的动能为．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能；并根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．【解答】解：重物由0点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh2．利用匀变速直线运动的推论得：vB==因此动能为EkB=mvB2﹣0=故答案为：mgh2，．三、解答题（共4小题，满分37分）15．将一小球以v0=10m/s的初速度从地面上方高h=20m处水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2．求：（1）小球落地点与抛出点间的水平距离x；（2）小球落地时速度的大小v．【考点】平抛运动．【分析】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=求出运动的时间，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出飞行的水平距离．（2）求出竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出落地的速度大小．【解答】解：（1）由h=得，小球运动的时间为：t=s小球落地点与抛出点间的水平距离为：x=v0t=10×2m=20m（2）落地时在竖直方向的分速度为：vy=gt=10×2m/s=20m/s落地的速度的大小为：m/s．答：（1）小球落地点与抛出点间的水平距离是20m；（2）小球落地时速度的大小是m/s．16．从地面上方高h=80m处无初速地释放一小球，小球质量m=0.2kg，忽略空气阻力，取取g=10m/s2．求：（1）小球下落过程中重力做功的平均功率；（2）小球落地时重力做功的瞬时功率．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）物体做自由落体运动，根据位移时间公式求得下落时间，有P=求得平均功率；（2）根据P=mgv求得瞬时功率【解答】解：（1）物体做自由落体运动，根据h=解得：t=重力做功的平均功率为：（2）落地时的速度为：v=gt=40m/s落地时瞬时功率为：P=mgv=80W答：（1）小球下落过程中重力做功的平均功率为40W；（2）小球落地时重力做功的瞬时功率为80W17．如图所示，一质量m=2kg的小木块以v0=3m/s的初速度沿水平桌面开始滑动，滑行了l=2.25m的距离后停了下来，取g=10m/s2，求：（1）此过程中摩擦力对小木块做的功Wf；（2）小木块与桌面间的动摩擦因数μ．【考点】动能定理的应用；力的合成与分解的运用．【分析】（1）分析物体的受力情况，根据动能定理可求得摩擦力所做的功；（2）根据功的公式可求得动摩擦因数大小．【解答】解：（1）物体在运动过程中只有摩擦力做功，根据动能定理可知：Wf=0﹣mv02=﹣=﹣9J；（2）根据Wf=﹣μmgl解得：μ===0.18．答：（1）此过程中摩擦力对小木块做的功Wf为﹣9J．（2）小木块与桌面间的动摩擦因数μ为0.18．18．如图所示，一质量为m的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，已知球心到悬点的距离为l，先让小球从偏角θ处由静止释放，如果阻力可以忽略，重力加速度为g，求：（1）小球运动到最低点时的速度大小v；（2）小球运动到最低点时细线的拉力大小F．【考点】向心力；动能定理的应用．【分析】（1）对小球由最高点运动到最低点过程根据动能定理即可求得小球到达最低点时的速度大小；（2）小球做圆周运动，最低点处拉力和重力的合力提供向心力，根据向心力公式即可求得细线的拉力大小．【解答】解：（1）对小球摆到最低点的过程，根据动能定理可知：mgl（1﹣cosθ）=mv2﹣0解得：v=（2）在最低点小球受拉力和重力作用，根据向心力公式可得：F﹣mg=m解得：F=3mg﹣2mgcosθ．答：（1）小球运动到最低点时的速度大小v为；小球运动到最低点时细线的拉力大小F为3mg﹣2mgcosθ．2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（二）一、选择题．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求）1．在万有引力理论发展经历中，提出万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是A．开普勒、卡文迪许B．牛顿、伽利略C．牛顿、卡文迪许D．开普勒、伽利略2．在水平面上；小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确表示某时刻小滑块受到的牵引力F及摩擦力Fr的示意图是A．B．C．D．3．如图所示是一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺表面上的三点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是A．a、b、c三点的线速度大小相等B．a、b两点的加速度比c点的大C．a、b两点的角速度比c点的大D．a、b两点的线速度始终相同4．宇宙中有两颗相距无限远的恒星S1、S2，半径均为R0．如图分别是两颗恒星周围行星的公转半径r3与公转周期T2的图象，其中r3为横轴，T2为纵轴．则以下说法正确的是A．恒星S1的质量大于恒星S2的质量B．恒星S1的密度大于恒星S2的密度C．不考虑S1、S2的自转，S2表面重力加速度较大D．距两恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度较大5．2017年4月20日，中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空，于4月22日与此前发射的“天宫二号”目标飞行器进行对接，形成组合体，向其输送补给物资．若“天宫二号”此前在离地约400km高的圆轨道上运行，下列说法正确是A．“天宫二号”的在轨运行速度小于同步卫星的速度B．对接前，“天舟一号”欲追上“天宫二号”，必须在同一轨道上点火加速C．对接前，“天宫二号”的运行周期为1hD．对接后，“天宫二号”的速度小于第一宇宙速度6．2017年2月，解放军在南海进行海空军演习，演习中空中加油机为战斗机进行空中加油，如图所示，空中加油的过程大致如下：首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合，然后受油机和加油机实施对接，对接成功后，加油系统根据信号自动接通油路．加油完毕后，受油机根据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便完成了．在加、受油机加油过程中，若加油机和受油机均保持匀速运动，且运动时所受阻力与重力成正比，则A．加油机和受油机一定相对运动B．加油机和受油机发动机提供的推力应保持恒定C．加油机向受油机供油，加油机质量减小，必须减小发动机输出功率D．加油机向受油机供油，受油机质量增大，必须减小发动机输出功率7．如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中，以下说法错误的是A．物体做匀变速运动B．水平恒力先做正功后做负功C．M、N两点速度大小可能相等D．速度先减小后增大8．一个小球自一定高度自由下落，恰好打在下方直立并固定于地面的轻质弹簧上，如图所示．小球从接触弹簧到将弹簧压至最短的过程中A．小球做减速运动B．小球的机械能守恒C．弹簧压至最短时，小球的加速度最大D．弹簧压至最短时，小球处于平衡状态9．水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，不计其他阻力，则A．风速越大，水滴下落的时间越长B．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大C．水滴着地时的瞬时速度与风速无关D．水滴下落的时间与风速无关10．如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长．物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为θ（θ＜90°），则A．vB＝vAcosθB．vA＝vBcosθC．小球B向下运动过程中，其动能一直增大D．物块A上升到与滑轮等高处时，它的机械能最大11．有一物体在高h处，以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，恰好落到光滑的斜面上时速度与斜面平行．它的水平方向的分速度和竖直方向的分速度随时间t变化的图像是图中的A．B．C．D．12．宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统．它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，从而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动．若已知它们的运动周期为T，两星到菜一共同圆心的距离分别为R1和R2．那么，双星系统中两颗恒星的质量关系是A．这两颗恒星的质量必定相等B．这两颗恒星的质量之比为m1︰m2＝R2︰R1C．必有一颗恒星的质量为D．这两颗恒星的质量之和为二、实验题．13．某同学利用图示装置测量小球平抛运动的初速度．其中斜槽固定在桌面上，一平整木板表面钉上白纸和复写纸，竖直立于斜槽右侧的水平地面上．进行如下操作：①将斜槽轨道的末端调至水平；②小球从挡板处静止释放，撞到木板后在白纸上留下痕迹A：③将木板依次向右平移距离x，重复上述操作留下痕迹B、C：④测得距离x＝10.00cm，A、B间距离y1＝5.02cm，B、C间距离y2＝14.82cm．（取g＝9.8m／s2）（1）保证斜槽末端水平的目的是________．（2）小球初速度的大小为________m／s．（保留3位有效数字）14．如图甲所示，是验证机械能守恒定律的实验装置，物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑定滑轮（且mA＞mB），现让A、B由静止释放，全过程A、B不会接触地面．（忽略滑轮质量，已知重力加速度为g．）（1）实验研究的对象是________（选填“A”、“B”或“AB”）．（2）实验中除了已知重力加速度g，以下不需要测量的物理量是________．（填序号A．物体A和B的质量mA、mBB．遮光片的宽度dC．光电门1、2间的距离hD．细绳的总长LE．遮光片通过光电门1、2的时间分别为t1、t2（3）遮光片通过光电门1、2过程中A与B重力势能变化的表达式为________．动能变化的表达式为________，若实验满足表达式________，则可验证机械能守恒．（利用上题中需要测量的物理量所对应的字母符号填空）（4）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，在A的下面挂上质量为m的钩码C，让mA＝mB＝m，遮光片通过光电门1、2的速度分别用v1、v2表示，光电门1、2的距离用h表示，若机械能守恒，则有＝________．三、计算题解答时请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15．宇航员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球以v0的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升离抛出点的最大高度为h（h远小于星球半径），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G，求：（1）求该星球表面的重力加速度；（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，求该星球的密度．（球的体积公式：，R为球半径）16．如图所示，镖盘挂在竖直的墙壁上，小明玩飞镖游戏时，从水平方向距离镖盘3m远处将飞镖沿水平方向掷出，出手时飞镖瞄准线在靶心正上方距靶心h1＝0.2m，最终飞镖打在靶心正下方距靶心h2＝0.25m的A处，不计空气阻力，g＝10m／s2，求：（1）飞镖在空中运动的时间；（2）不改变掷出时的位置，若将飞镖掷出的速度变为原来的3倍，则飞镖落在镖盘的位置是在靶心的上方还是下方？该位置到靶心的距离为多少？17．质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止．运动过程中物体动能随位移变化的Ek－s的图象如图所示．g取10m／s2．求：（1）物体跟水平面间的动摩擦因数为多大？（2）拉力F的大小为多大？（3）物体运动0－3m过程中，拉力F的平均功率为多大？18．半径为r的竖直光滑圆轨道固定在光滑木板AB中央，置于光滑水平桌面．圆轨道和木板AB的总质量为m，木板AB两端被限定，无法水平移动，可竖直移动．木板AB的右端放置足够长的木板CD，其表面与木板AB齐平，质量为2m．一个质量为m的滑块（可视为质点）从圆轨道最低点以一定的初速度v0向右运动进入圆轨道，运动一周后回到最低点并向右滑上水平木板AB和CD，最终与木板CD保持相对静止，滑块与木板CD间动摩擦因数为μ，其余摩擦均不计，则：（1）为保证滑块能通过圆轨道的最高点，求初速度v0的最小值；（2）为保证滑块通过圆轨道的最高点时，木板AB不离开地面，求初速度v0的最大值；（3）若滑块恰能通过圆轨道最高点，求滑块在木板CD上滑动产生的热量Q．

高一物理参考答案及评分标准一、选择题题号123456789101112答案CABCDCBCBDADBCBCD二、实验题13．（1）保证小球每次做平抛运动（2）1.0014．（1）AB（2）D（3）（mA－mB）gh（4）三、计算题15．（1）根据速度-位移公式得：，得（2）在星球表面附近的重力等于万有引力，有及联立解得星球密度16．（1）飞镖做的是平抛运动，根据平抛运动的规律可得竖直方向（2）飞镖水平方向做匀速直线运动所以x＝v0t得v0＝10m／s飞镖掷出的速度变为原来的3倍，则空中运动时间飞镖落在镖盘时到靶心的距离为y竖直方向解得y＝－0.15m故可以说明飞镖落在镖盘的位置是在靶心的上方，到靶心的距离为0.15m．17．（1）4－8m内，物体只受摩擦力作用，由动能定理得－μmgx2＝0－Ek4解得μ＝0.25（2）0－4m内，由动能定理得Fx1－μmgx1＝Ek4－Ek0解得F＝4.5N（3）0－3m过程中，物体受力均恒定，故物体做匀加速直线运动由图象可得v0＝2m／sv3＝4m／s故平均速度物体运动0－3m过程中，拉力F的平均功率解得P＝13.5W18．（1）滑块在最高点，速度最小时有：从最低点到最高点的过程中，滑块机械能守恒，设滑块最低点的初速度为v01，根据机械能守恒定律解得（2）要使木板AB不离地，滑块在最高点时对轨道的压力最大为FN＝mg，滑块在最高点，速度最大时有：设滑块最低点的初速度为v02时，在最高点有最大速度，根据机械能守恒定律解得（3）由（1）可知，滑块恰能通过最高点，并由机械能守恒可得，滑块滑到木板CD时的初速度为；由受力分析可知，滑块在木板CD上做匀减速直线运动，木板CD做匀加速直线运动，加速度大小分别为设经过时间t，两者速度相等均为v，则有v＝v0－a1t＝a2t解得这段时间内，滑块位移木板CD的位移滑块相对木板CD的位移为故这一过程中产生的热量（另解：可相应得分）2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（三）一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1．下列说法正确的是（）A．质点在某一点的速度，不一定沿曲线在这一点的切线方向B．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心C．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的D．物体受恒力作用时，可能做匀速圆周运动2．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，消防车向前前进的过程中，人相对梯子匀加速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（）A．当消防车匀速前进时，消防队员可能做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员水平方向的速度保持不变C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀减速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动3．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg4．有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是（）A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小B．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C．月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大D．月球绕地球运行的周期将变小5．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO＜OB，则（）A．星球A的质量小于星球B的质量B．星球A的线速度大于星球B的线速度C．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小D．双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期越小6．“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道Ⅰ上长C．卫星在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点的速度D．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运动到P点的加速度7．质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D于圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左B．滑块运动到B点时，N＜Mg，摩擦力方向向右C．滑块运动到C点时，N=（M+m）g，M于地面无摩擦力D．滑块运动到D点时，N=Mg，摩擦力方向向左8．在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，不计空气阻力，下面说正确的是（）A．小球受到的向心力大小不变B．细绳对小球的拉力对小球做正功C．重力对小球做功的平均功率为零D．重力对小球做功的功率先变大后变小9．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能是重力势能的一半．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanφ为（）A．1 B． C．2 D．10．如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平粗糙传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（）A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2.2RB．滑块返回左侧所能达到的最大高度一定低于出发点AC．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关D．无论传送带速度v多大，滑块于传送带摩擦产生的热量都一样多二、填空题（共2小题，每空3分，满分21分）11．在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有．A．选取的斜槽轨道要表面光滑B．每次小球应从同一高度由静止释放C．每次小球释放的初始位置可以任意选择D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A，B，C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为60.0cm．则平抛小球的初速度v0为m/s，g取10m/s2．12．如图1所示为“探究功与速度变化的关系”的实验装置．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．再用2条、3条…相同的橡皮筋并在一起进行实验．每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出．（1）为了平衡小车受到的摩擦力，木板应（填“水平”或“倾斜”）放置；（2）判断摩擦阻力已被平衡的方法是A．释放小车后，小车能够运动B．轻推一下小车，小车能够匀速运动C．释放小车后，拖着纸带的小车能够运动D．轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动（3）实验中（填“需要”或“不需要”）测出一条橡皮筋对小车做功W的数值．（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用图2纸带的部分进行测量（选填“AD”、“DG”或“GK”）．三、计算题（共4小题，满分39分）13．飞机离地面高度为H=720m，飞机的水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，不考虑空气阻力，g取10m/s2，求：（1）炸弹从投出到落地所需的时间是多少？（2）欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？14．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？15．如图所示装置可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A于两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角θ=53°．已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=3m．（重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8）（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉至成水平状态，求此时的角速度ω1．（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线AB和AC上的张力大小TAB、TAC．16．为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球紧压弹簧，现由静止释放小球，物块离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5．g取10m/s2，sin53°=0.8．求：（1）弹簧被压缩时的弹性势能；（2）小球到达C点时速度vC的大小；（3）小球浸入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．

参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1．下列说法正确的是（）A．质点在某一点的速度，不一定沿曲线在这一点的切线方向B．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心C．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的D．物体受恒力作用时，可能做匀速圆周运动【考点】43：平抛运动；4A：向心力．【分析】曲线运动的速度方向沿该点的切线方向；圆周运动的加速度方向不一定指向圆心；平抛运动的加速度方向不变，做匀变速曲线运动，速度变化量方向与加速度方向相同；受恒力作用，不可能做匀速圆周运动．【解答】解：A、物体做曲线运动，速度方向沿该点的切线方向，故A错误．B、匀速圆周运动的物体，加速度方向一定指向圆心，变速圆周运动，加速度的方向不一定指向圆心，故B错误．C、平抛运动的加速度不变，方向竖直向下，则速度变化量的方向一定竖直向下，故C正确．D、物体做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，合力方向时刻改变，可知物体受恒力作用，不可能做匀速圆周运动，故D错误．故选：C．2．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，消防车向前前进的过程中，人相对梯子匀加速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（）A．当消防车匀速前进时，消防队员可能做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员水平方向的速度保持不变C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀减速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动【考点】44：运动的合成和分解．【分析】消防员参与了沿梯子方向的匀加速直线运动和水平方向上的直线运动，通过合速度与合加速度是否在同一条直线上判断消防员做直线运动还是曲线运动．【解答】解：A、当消防车匀速前进时，根据运动的合成，可知：消防队员一定做匀变速曲线运动，因水平方向存在加速度，则水平方向的速度变化．故A错误，B也错误．C、当消防车匀加速前进时，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动；若在一条直线上，则做匀变速直线运动，故C错误；D、当消防车匀减速前进时，根据运动的合成，结合曲线运动条件，则消防队员一定做匀变速曲线运动，故D正确．故选：D．3．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律；38：牛顿第三定律．【分析】对小球在最高点受力分析，找出向心力来源，根据牛顿第二、三定律和向心力公式列方程求解！【解答】解：当小球以速度v经内轨道最高点时且不脱离轨道，则小球仅受重力，重力充当向心力，有mg=m；当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力G和轨道对小球竖直向下的支持力N，如图，合力充当向心力，有mg+N=m；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=3mg．故答案选：C．4．有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是（）A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小B．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C．月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大D．月球绕地球运行的周期将变小【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】月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出线速度、周期和万有引力的表达式进行分析．【解答】解：A、设地球质量为M，月球质量为m，地球与月球间的万有引力：由于M＞m，M减小、m增加、M+m固定，故Mm会增加，故地球与月球间的万有引力会逐渐增加，直到两者质量相等为止，故A错误；BCD、万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：解得：a=由于M减小，m增加，故月球的运行速度将会减小，向心加速度减小，周期将会增加；故B正确，CD错误；故选：B5．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO＜OB，则（）A．星球A的质量小于星球B的质量B．星球A的线速度大于星球B的线速度C．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小D．双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期越小【考点】4F：万有引力定律及其应用；4A：向心力．【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据v=ωr判断线速度关系．【解答】解：A、根据万有引力提供向心力m1ω2r1=m2ω2r2，因为r1＜r2，所以m1＞m2，即A的质量一定大于B的质量，故A错误．B、双星系统角速度相等，根据v=ωr，且AO＜OB，可知，A的线速度小于B的线速度，故B错误．CD、设两星体间距为L，中心到A的距离为r1，到B的距离为r2，根据万有引力提供向心力公式得：=m1r1=m2r2解得周期为：T=2π，由此可知双星的距离一定，质量越大周期越小，故C正确；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D错误．故选：C6．“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道Ⅰ上长C．卫星在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点的速度D．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运动到P点的加速度【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】月球的第一宇宙速度是在月球表面的卫星的运行速度；根据开普勒第三定律公式=k比较周期长短；根据牛顿第二定律分析加速度大小关系．【解答】解：A、万有引力提供向心力，故：G=m解得：v=轨道半径越大，线速度越小．月球第一宇宙速度对应的轨道半径为月球的半径，所以第一宇宙速度是绕月球作圆周运动最大的环绕速度，所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度．故A错误．B、根据开普勒第三定律=k，半长轴越长，周期越大，所以卫星在轨道Ⅰ运动的周期最长．故B错误．C、卫星在轨道Ⅰ上运动到P点需要减速才能转移到轨道Ⅱ上运动，故卫星在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点时的速度．故C错误．D、卫星在轨道Ⅲ上在P点和在轨道Ⅱ在P点的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律，加速度相等，故D正确．故选：D7．质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D于圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左B．滑块运动到B点时，N＜Mg，摩擦力方向向右C．滑块运动到C点时，N=（M+m）g，M于地面无摩擦力D．滑块运动到D点时，N=Mg，摩擦力方向向左【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小．【解答】解：A、小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，所以A错误．B、小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，所以B错误．C、小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，所以C错误；D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知，所以D正确．故选：D8．在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，不计空气阻力，下面说正确的是（）A．小球受到的向心力大小不变B．细绳对小球的拉力对小球做正功C．重力对小球做功的平均功率为零D．重力对小球做功的功率先变大后变小【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率；4A：向心力．【分析】小球被释放后做圆周运动，只有重力做功，机械能守恒，在下落过程中速度逐渐增大，运动过程中，由向心力公式可判断出向心力变化．绳子拉力与小球速度始终垂直，对小球不做功．重力的瞬时功率由公式P=mgvy可判断．【解答】解：A、小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力公式F=m可知，向心力逐渐增大，故A错误；B、小球做圆周运动，细绳对小球的拉力方向始终与小球的速度垂直，可知，拉力对小球不做功，故B错误；C、重力对小球做的功为mgL，则其平均功率不为零，故C错误；D、小球在A点时速度为零，重力的瞬时功率为零，到达B点时，重力与速度垂直，由公式P=mgvy可知重力的瞬时功率也为零，则重力对小球做功的瞬时功率先变大后变小，故D正确；故选：D9．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能是重力势能的一半．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanφ为（）A．1 B． C．2 D．【考点】43：平抛运动．【分析】根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能是重力势能的一半，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角．【解答】解：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得：据题有：联立解得：v=则，解得：．故B正确，A、C、D错误．故选：B．10．如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平粗糙传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（）A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2.2RB．滑块返回左侧所能达到的最大高度一定低于出发点AC．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关D．无论传送带速度v多大，滑块于传送带摩擦产生的热量都一样多【考点】66：动能定理的应用；6B：功能关系．【分析】根据滑块能通过C点，由牛顿第二定律求得在C处的速度范围，进而由机械能守恒求得高度范围；再根据滑块和传送带的相对运动得到摩擦力的变化及滑块的速度变化，然后求得相对位移，即可求得摩擦生热．【解答】解：A、滑块能通过C点，那么对滑块在C应用牛顿第二定律可得：；对滑块从A到C的运动过程应用机械能守恒可得：，所以，固定位置A到B点的竖直高度h≥2.5R，故A错误；B、滑块在传送带上向右做减速运动时，摩擦力恒定，滑块做匀减速运动；返回D点的过程，若滑块到达D点时速度小于传送带速度，则滑块向左运动和向右运动对称，那么，滑块将回到A点；若距离足够大，滑块达到传送带速度后，将随传送带一起做匀速运动，那么，传送带到达D点的速度小于第一次到达D点的速度，滑块返回左侧所能达到的最大高度将低于出发点A，故B错误；C、由B可知，传送带受摩擦力作用，向右做匀减速运动，那么，滑块在传送带上向右运动的最大距离只和在D处的速度及传送带的动摩擦因数相关，与传送带速度v无关，故C正确；D、滑块在传送带上的加速度恒定，那么滑块的位移恒定，故传送带速度越大，滑块在传送带上的相对位移越大，滑块于传送带摩擦产生的热量越多，故D错误；故选：C．二、填空题（共2小题，每空3分，满分21分）11．在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有B．A．选取的斜槽轨道要表面光滑B．每次小球应从同一高度由静止释放C．每次小球释放的初始位置可以任意选择D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是D．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A，B，C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为60.0cm．则平抛小球的初速度v0为3.0m/s，g取10m/s2．【考点】MB：研究平抛物体的运动．【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．（2）根据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，结合运动学公式得出y与x的关系式，从而确定图线．（3）根据位移时间公式求出抛出到A、B两点的时间，从而得出时间差，结合水平位移求出平抛运动的初速度．【解答】解：（1）A、为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A错误，B正确，C错误．D、为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲线连接，故D错误．故选：B．（2）根据x=v0t，y=得，y=，可知y﹣x2图象是过原点的倾斜直线，故D正确，A、B、C错误．（3）根据得，，根据得，，则初速度．故答案为：（1）B，（2）D，（3）3.0．12．如图1所示为“探究功与速度变化的关系”的实验装置．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．再用2条、3条…相同的橡皮筋并在一起进行实验．每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出．（1）为了平衡小车受到的摩擦力，木板应倾斜（填“水平”或“倾斜”）放置；（2）判断摩擦阻力已被平衡的方法是DA．释放小车后，小车能够运动B．轻推一下小车，小车能够匀速运动C．释放小车后，拖着纸带的小车能够运动D．轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动（3）实验中不需要（填“需要”或“不需要”）测出一条橡皮筋对小车做功W的数值．（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用图2纸带的GK部分进行测量（选填“AD”、“DG”或“GK”）．【考点】MJ：探究功与速度变化的关系．【分析】为了平衡摩擦力木板应倾斜放置，使小车在沿斜面的分力等于摩擦力；实验中只需让每次橡皮筋做功成倍数的增加即可，不需要测出一条橡皮筋做功的具体数值．要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．【解答】解：（1）实验中橡橡皮筋对小车所做功认为是合外力做功，因此需要平衡摩擦力，故木板应该是倾斜的．（2）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑即可；故选：D（3）实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故实验中不需要测出一条橡皮筋对小车做功W的数值．（4）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．即应选用纸带的GK部分进行测量．故答案为：（1）倾斜；（2）D；（3）不需要；（4）GK三、计算题（共4小题，满分39分）13．飞机离地面高度为H=720m，飞机的水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，不考虑空气阻力，g取10m/s2，求：（1）炸弹从投出到落地所需的时间是多少？（2）欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？【考点】43：平抛运动．【分析】（1）炸弹离开飞机后做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间．（2）结合炸弹的初速度和时间求出平抛运动的水平位移，结合汽车的速度求出汽车在炸弹平抛运动时间内的位移，从而得出飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹．【解答】解：（1）由H=gt2得炸弹下落时间为：t===12s（2）这段时间内，炸弹的水平位移为：x1=v1t=100×12m=1200m汽车的位移为：x2=v2t=30×12m=360m故飞机距汽车的水平距离为：s=x1﹣x2=1200﹣360m=840m时投弹．答：（1）炸弹从投出到落地所需的时间是12s．（2）欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车的水平距离840m处投弹．14．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？【考点】4F：万有引力定律及其应用；4A：向心力．【分析】（1）根据两物体的重力相同即两物体受到的万有引力相同求解；（2）根据第一宇宙速度即近地卫星速度求得第一宇宙速度的表达式，从而求解．【解答】解：（1）物体在星体表面的重力等于物体受到的万有引力，又有同一个人在两个星体表面能举起的物体重力相同，故有：；所以，；（2）第一宇宙速度即近地卫星的速度，故有：所以，；所以，；答：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为40kg；（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍．15．如图所示装置可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A于两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角θ=53°．已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=3m．（重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8）（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉至成水平状态，求此时的角速度ω1．（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线AB和AC上的张力大小TAB、TAC．【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】（1）当细线AB刚好被拉直，则AB的拉力为零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出此时的角速度．（2）抓住小球竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出细线AB和AC的张力．【解答】解：（1）当细线AB刚好被拉直，则AB的拉力为零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，解得．（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，竖直方向上有：TACcos53°=mg，水平方向上有：，代入数据解得TAC=N，TAB=4N．答：（1）此时的角速度为rad/s．（2）细线AB和AC上的张力大小TAB、TAC分别为4N、N．16．为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球紧压弹簧，现由静止释放小球，物块离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5．g取10m/s2，sin53°=0.8．求：（1）弹簧被压缩时的弹性势能；（2）小球到达C点时速度vC的大小；（3）小球浸入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．【考点】66：动能定理的应用；43：平抛运动．【分析】（1）根据小球在A点的速度方向，由平抛运动规律根据竖直高度得到竖直分速度，从而得到离开平台时的速度，然后对小球在平台上的运动应用动能定理即可求解；（2）对小球从A到C应用动能定理求解；（3）通过小球不脱离轨道得到小球的运动状况，然后应用机械能守恒求解．【解答】解：（1）小球离开台面到达A点的过程做平抛运动，故有：，小球在平台上运动，只有弹簧弹力做功，故由动能定理可得：弹簧被压缩时的弹性势能为：；（2）小球在A处的速度为：；小球从A到C的运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得：解得：；（3）小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，即小球能通过圆轨道最高点，或小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径；那么对小球能通过最高点时，在最高点应用牛顿第二定律可得：；对小球从C到最高点应用机械能守恒可得：解得：；对小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径的情况应用机械能守恒可得：解得：；故小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R≥5m或0＜R≤2m；答：（1）弹簧被压缩时的弹性势能为4.5J；（2）小球到达C点时速度vC的大小为10m/s；（3）小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R≥5m或0＜R≤2m．2025年高一物理下学期期末模拟试卷及答案（四）一、选择题（1-8题为单选题，每小题4分，9-11题为多选题，每小题4分，共50分．多选题给出的四个选项中只有两个或两个以上选项正确，全部选对的得6分，少选的得3分，选错或不答的得0分．）1．如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A、B间的摩擦力为f，则以下说法正确的是（）A．F对B做正功，对A不做功 B．f对B做负功，对A不做功C．f对B不做功，对A做负功 D．F对A和B组成的系统做功为02．2013年12月14日晚上21点，嫦娥三号探测器稳稳地落在了月球．月球离地球的平均距离是384400km；中国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”的运行轨道高度为350km，它们的绕地球运行轨道均视为圆周，则（）A．月球比“天宫一号”速度大 B．月球比“天宫一号”周期长C．月球比“天宫一号”角速度大 D．月球比“天宫一号”加速度大3．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能为（）A．mgh﹣mv2 B．mv2﹣mgh C．mgh+mv2 D．mgh4．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．关于万有引力定律的创建，下列说法错误的是（）A．牛顿接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B．牛顿根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论C．牛顿根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出F∝m1m2D．牛顿根据大量实验数据得出了比例系数G的大小5．牛顿运动定律不适用于下列哪些情况（）A．研究原子中电子的运动B．研究“神舟五号”飞船的高速发射C．研究地球绕太阳的运动D．研究飞机从北京飞往纽约的航线6．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，则两个力的合力对物体做功为（）A．7J B．10J C．12J D．14J7．质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地，g取10m/s2，关于重力做功的功率，下列说法正确的是（）A．下落过程中重力的功率是100WB．下落过程中重力的功率是400WC．即将落地时重力的功率是400WD．即将落地时重力的功率是200W8．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A． B． C．mgh D．09．关于向心加速度和向心力，下列说法中正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体所受的向心力大小不变，是一个恒力B．做圆周运动的物体，其向心加速度一定指向圆心C．地球自转时，地面上各点的向心加速度都指向地心D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小10．质量为m的人造地球卫星在圆轨道上，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（）A．卫星运行的线速度为 B．卫星运行的角速度为C．卫星运行的周期为4π D．卫星的加速度为g11．关于功与能的认识，下列说法中正确的是（）A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．重力做功的多少与参考平面的选取有关C．物体受拉力和重力的作用下向上运动，拉力做功10J，但物体重力势能的增加量有可能不是10JD．对于质量一定的物体，速度发生变化，则其动能一定发生变化二、实验题探究题（12分）12．在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）产生误差的主要原因是．A．重物下落的实际距离大于测量值B．重物下落的实际距离小于测量值C．重物的实际末速度v大于gtD．重物的实际末速度v小于gt（2）甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带，它们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么一定存在操作误差的同学是，错误的原因是；（3）有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，…，如图所示，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g．要用它来验证B和G两点处机械能是否守恒，可量得BG间的距离h=，B点的速度表达式为vB=，G点的速度表达式为vG=，若B点和G点的速度vB、vG和BG间的距离h均为已知量，则当=时，机械能守恒．三、计算题（14题12分，15题14分，16题12分，共38分．）13．某行星的平均密度是ρ，靠近行星表面飞行的航天器的运行周期为T，证明：ρT2是一个常数．14．质量为1000kg的汽车在平直公路上试车，当车速度达到30m/s时关闭发动机，经过60s后停下来，汽车所受阻力大小恒定．（1）汽车受到的阻力是多大？（2）若汽车以20kW的恒定功率重新启动，当速度达到10m/s时，汽车的加速度是多大？15．一颗质量为m=10g的子弹速度为v1=500m/s，击穿一块d=5cm厚的匀质木板后速度变为v2=400m/s，设在击穿过程中子弹所受到的阻力f恒定，这颗子弹在木板中所受的阻力多大？还能击穿多少块同样的木板？

参考答案与试题解析一、选择题（1-8题为单选题，每小题4分，9-11题为多选题，每小题4分，共50分．多选题给出的四个选项中只有两个或两个以上选项正确，全部选对的得6分，少选的得3分，选错或不答的得0分．）1．如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A、B间的摩擦力为f，则以下说法正确的是（）A．F对B做正功，对A不做功 B．f对B做负功，对A不做功C．f对B不做功，对A做负功 D．F对A和B组成的系统做功为0【考点】功的计算；摩擦力的判断与计算．【分析】对整体研究，再对AB研究，由W=FL求出阻力做的功即可【解答】解：A、F作用在B物体上，没有作用在A物体上，且AB向前做加速运动，