上海市華東師范大學(xué)二附中2025屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

上海市華東師范大學(xué)二附中2025屆物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到最大值之前的一段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是A．汽車的位移x與時(shí)間t成正比B．汽車的動(dòng)能與成正比C．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F是時(shí)間t的二次函數(shù)D．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P是時(shí)間t的二次函數(shù)2、(本題9分)如圖所示,用水平力F推放在水平粗糙地面上的木箱,關(guān)于木箱所受摩擦力下列說(shuō)法正確的是A．若木箱保持靜止,則F越大,它所受摩擦力越大B．若木箱保持靜止,則木箱質(zhì)量越大,它所受摩擦力越大C．若木箱向前滑動(dòng),則F越大,它所受摩擦力越大D．若木箱向前滑動(dòng),則木箱運(yùn)動(dòng)越快,它所受摩擦力越大3、物體在拉力作用下向上運(yùn)動(dòng)，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，則A．物體重力勢(shì)能減少5J B．物體機(jī)械能增加5JC．合力做功為20J D．物體機(jī)械能減小5J4、(本題9分)2018年2月22日，平昌冬奧會(huì)上武大靖以的成績(jī)奪得500米短道速滑冠軍．圖示是他在水平彎道上滑行的情景，關(guān)于他在彎道上的受力，下列說(shuō)法正確的是A．受到的合力為零B．所需的向心力是由靜摩擦力提供的C．受到的重力與支持力是一對(duì)相互作用力D．受重力、支持力、摩擦力5、(本題9分)甲、乙兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的線速度大小之比為1∶2，角速度大小之比為3∶2，則兩球的向心加速度大小之比為（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:26、(本題9分)雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．實(shí)際觀測(cè)該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜測(cè)這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、B的連線正中間，相對(duì)A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為()A．，B．，C．，D．，7、(本題9分)如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落到B點(diǎn)時(shí)與豎直彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由C→B→A反彈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球、地球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．小球重力勢(shì)能的增加量等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量C．小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．在C點(diǎn)，彈性勢(shì)能最大8、(本題9分)如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)中，從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相等的光滑軌道．甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說(shuō)法正確的有A．甲的切向加速度始終比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度D．甲比乙先到達(dá)B處9、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對(duì)接，右邊與一個(gè)足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為和?，F(xiàn)讓A以的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰撞的時(shí)間為，碰后的速度大小變?yōu)?，?dāng)A與B碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過(guò)程中，墻壁對(duì)A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過(guò)程中沒(méi)有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度10、(本題9分)如圖所示，水平地面上有兩塊完全相同的木塊A、B，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B間的相互作用力，下列說(shuō)法可能正確的是()A．若地面是完全光滑的，則FAB＝FB．若地面是完全光滑的，則FAB=C．若地面是有摩擦的，且A，B未被推動(dòng)，可能FAB＝D．若地面是有摩擦的，且A，B被推動(dòng)，則FAB＝11、(本題9分)物體在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度就叫做第一宇宙速度．關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．第一宇宙速度大小約為11.2km/sB．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度C．第一宇宙速度是使人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)所需的最小發(fā)射速度D．若已知地球的半徑和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度12、(本題9分)甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為2r和r，下列說(shuō)法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動(dòng)能之比為1∶4 D．甲、乙的動(dòng)能之比為1∶8二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)利用重物自由下落來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。（1）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置（甲）中存在的明顯錯(cuò)誤______.（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)____(選填“A”或“B”).A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1，2，3，4四個(gè)點(diǎn)如圖(乙)所示.已測(cè)出1，2，3，4到打出的第一個(gè)點(diǎn)O的距離分別為h1，h2，h3，h4，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T.若代入所測(cè)數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式gh3=______(用題目中已測(cè)出的物理量表示)，則可驗(yàn)證重物下落過(guò)程機(jī)械能守恒.14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖示裝置探究功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系配套器材有長(zhǎng)木板，橡皮筋(若干)小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶復(fù)寫紙等。(1)實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦力后，發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)的紙帶上相鄰各點(diǎn)間的間隔先增大后均勻，則應(yīng)選擇該紙帶上間隔___________（填“增大”或“均勻”)的部分來(lái)計(jì)算小車的速度。(2)該同學(xué)采用圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為使得到的圖線是直線，若用縱坐標(biāo)表示功，則橫坐標(biāo)應(yīng)表示___________(填“速度”或“速度的平方”)。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一根表面粗糙的粗細(xì)均勻的細(xì)桿OMN，它的上端固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點(diǎn)，OM段所對(duì)應(yīng)的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點(diǎn)，其原長(zhǎng)比桿MN的長(zhǎng)度短．可視為質(zhì)點(diǎn)的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細(xì)桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過(guò)M點(diǎn)后沿桿MN運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達(dá)M點(diǎn)．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.8m，小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個(gè)過(guò)程中摩擦力對(duì)小球所做的功Wf；(2)小球初次運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)時(shí)的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能Epm.16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的半徑為R的光滑圓形軌道，其內(nèi)側(cè)有兩個(gè)光滑的小球a、b（均可視為質(zhì)點(diǎn)），a、b兩小球質(zhì)量分別為m、2m，某一時(shí)刻同時(shí)讓兩小球在圓軌道最高點(diǎn)，以等大的速率向相反方向運(yùn)動(dòng)，兩小球恰好在圓軌道的最低點(diǎn)相遇并發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后，a球恰好能再次經(jīng)過(guò)豎直圓軌道最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力（重力加速度為g），求：（1）第一次碰撞前瞬間a球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的大??；（2）第一次碰撞后瞬間b球的速度大小；（3）若第二次碰撞產(chǎn)生的熱量為第一次碰撞產(chǎn)生熱量的，求第二次碰撞后瞬間兩球速度的大?。?7、（12分）(本題9分)如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿x軸的正方向，場(chǎng)強(qiáng)為E．在A（d，0）點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間到達(dá)（0，－d）點(diǎn)．不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用．試求（1）分裂時(shí)兩個(gè)微粒各自的速度；（2）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，－d）點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)微粒1做功的瞬間功率；（3）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，－d）點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

A.汽車從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)動(dòng)能定理，汽車的動(dòng)能，B錯(cuò)誤；C.發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力，C錯(cuò)誤；D.發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，D正確2、A【解析】

若木箱保持靜止，則靜摩擦力與F大小相等，F(xiàn)越大，則它所受的摩擦力越大；故A正確；木箱受到的靜摩擦力與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；若木箱滑動(dòng)，則物體受到的是滑動(dòng)摩擦力，摩擦力大小與正壓力有關(guān)，和推力F無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選A。【點(diǎn)睛】在分析摩擦力時(shí)，首先要明確物體受到的是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力，再根據(jù)摩擦力的性質(zhì)進(jìn)行分析解答．滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比、與動(dòng)摩擦因數(shù)成正比，與其他因素?zé)o關(guān)；靜摩擦力根據(jù)物體的受力分析進(jìn)行判斷．3、B【解析】

A.物體向上運(yùn)動(dòng)重力做負(fù)功5J，故重力勢(shì)能增加了5J；故A錯(cuò)誤.C.合力做功W=10-5-5=0，即合力做功為零；故C錯(cuò)誤.BD.除重力以外的力做功衡量機(jī)械能的變化，因此物體的機(jī)械能增加了△E=10-5=5J；故B正確，D錯(cuò)誤.4、D【解析】

水平彎道轉(zhuǎn)彎需要有力提供向心力，此時(shí)人受重力、支持力、靜摩擦，冰面的摩擦力非常小不可能提供向心力．【詳解】水平彎道轉(zhuǎn)彎需要有力提供向心力，此時(shí)人受重力、支持力、靜摩擦，人的向心力大部分應(yīng)該是由支持力的水平分力提供的，而并非摩擦力，故AB錯(cuò)誤，D正確；受到的重力施力物體是地球，支持力施力物體是地面，它們不是相互作用力，故C錯(cuò)誤；故選D．5、C【解析】

根據(jù)a=vω，則兩球的向心加速度大小之比為3：4，故ABD錯(cuò)誤，C正確.6、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力知：可得兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則：解得所以由于C的存在，雙星的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則：解得：M=故選D。7、AD【解析】以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈簧的彈力做功，符合機(jī)械能守恒的條件，因此，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A正確；根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知，小球重力勢(shì)能的增加量與動(dòng)能增加量之和等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量，故B錯(cuò)誤；當(dāng)小球的重力等于彈力時(shí)，加速度為零，速度最大，即動(dòng)能最大，該位置處于B與C之間，故C錯(cuò)誤；在C處彈簧的壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，故D正確．故選AD．【點(diǎn)睛】在小球由C→B→A反彈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈力逐漸減小，開始小于重力，到BC間某位置等于重力，后大于重力，因此，小球從C到B過(guò)程中先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，因此明確了整個(gè)過(guò)程中小球的運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)功能關(guān)系可正確解答本題．8、BD【解析】

試題分析：由受力分析及牛頓第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A錯(cuò)誤；由機(jī)械能守恒定律可知，各點(diǎn)的機(jī)械能保持不變，高度（重力勢(shì)能）相等處的動(dòng)能也相等，故B錯(cuò)誤；由甲乙的速度時(shí)間圖像可知C錯(cuò)誤D正確考點(diǎn)：牛頓第二定律；機(jī)械能守恒定律9、AC【解析】試題分析：設(shè)水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時(shí)無(wú)能量損失，A將以速度水平向右運(yùn)動(dòng)，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯(cuò)誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得，解得，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了求作用力、高度問(wèn)題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律即可正確解題。10、BCD【解析】

AB．若地面是完全光滑的，A、B將以共同的加速度運(yùn)動(dòng)，因木塊AB完全相同設(shè)質(zhì)量為m、加速度為a．根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)AB整體：得對(duì)B：A錯(cuò)誤B正確；D．若地面是有摩擦的，且A、B被推動(dòng)，A、B也將以共同的加速度運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：對(duì)AB整體解得對(duì)B：故D正確；C．若地面是有摩擦的，且A、B未被推動(dòng)，則可能是F小于A所受的摩擦力未被推動(dòng)，此時(shí)AB之間無(wú)作用力，也可能是F大于A所受的摩擦力，但小于AB所受的摩擦力之和未被推動(dòng)，此時(shí)AB之間有作用力大于零，但要小于，因?yàn)楦鶕?jù)D項(xiàng)可知，當(dāng)時(shí)，AB就滑動(dòng)了．即可以等于之間的任意值，C正確．故選BCD.【點(diǎn)睛】用整體法與隔離法對(duì)物體受力分析是處理連接體問(wèn)題常用的方法．一般情況下，先用整體法求出整體的加速度，由這一加速度再用隔離法根據(jù)牛頓第二定律，求解受力情況．正確選擇研究對(duì)象是用整體法與隔離法的關(guān)鍵．11、CD【解析】試題分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知，當(dāng)r取地球半徑，則v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A錯(cuò)．R越大，速度越小，所以B對(duì)．要把衛(wèi)星送入軌道，則需要更多機(jī)械能，因此越遠(yuǎn)越困難，所以C對(duì)．，所以D對(duì)考點(diǎn)：萬(wàn)有引力提供向心力點(diǎn)評(píng)：本題考查了萬(wàn)有引力提供向心力的常見(jiàn)公式的推導(dǎo)和理解．12、BC【解析】

根據(jù)可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項(xiàng)B正確；由可知，甲、乙的動(dòng)能之比為1∶4，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)采用交流電A【解析】

（1）[1]．從圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)現(xiàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在了“直流電源”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是“低壓交流電源”．因此明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接在“直流電源”上．（2）[2]．為了使紙帶上打下的第1個(gè)點(diǎn)是速度為零的初始點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個(gè)點(diǎn)的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故選A．（1）[1]．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，只要驗(yàn)證即即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．因此需求解v1．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系式可得則有故只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證成立，就可驗(yàn)證重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．14、均勻速度的平方【解析】

第一空.橡皮筋的拉力即為小車所受合外力大小，在橡皮條伸長(zhǎng)階段小車加速，恢復(fù)原長(zhǎng)后勻速，故小車先加速后勻速，點(diǎn)間距先增加后均勻；在處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇紙帶上間隔均勻的部分來(lái)計(jì)算速度；

第二空.根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力的功與動(dòng)能的變化量成正比，故為了得出直線，應(yīng)以速度的平方為橫坐標(biāo)。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5m/s，vM的方向與x軸正方向成夾角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J【解析】

(1)對(duì)題述過(guò)程由動(dòng)能定理得：WG＋Wf＝0－，代入數(shù)據(jù)解得Wf＝－1.25J．(2)假設(shè)小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得x＝v0t，y＝，代入數(shù)據(jù)解得：y＝x2，與OM曲線方程一致，說(shuō)明小球在OM段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與細(xì)桿OM無(wú)摩擦，做平拋運(yùn)動(dòng)：由動(dòng)能定理WG＝－，代入數(shù)據(jù)解得vM＝5m/s，由運(yùn)動(dòng)的合成和分解可得vM的方向與x軸正方向夾角的余弦值：cosθ＝＝，即θ＝53°.(3)小球從M點(diǎn)開始直至小球被彈回M點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力所做的功Wf1，－2Wf1＝0－，求得Wf＝－1.25J，又由Wf＝－μmgxmcosθ得，小球下滑的最大距離xm＝6.25m在小球從M點(diǎn)開始直至將彈簧壓縮到最短過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：mgx