2025屆上海市四中物理高一下期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

2025屆上海市四中物理高一下期末學業(yè)質量監(jiān)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來的2倍，衛(wèi)星仍做勻速圓周運動，則（）A．衛(wèi)星的向心加速度增大到原來的4倍B．衛(wèi)星的角速度增大到原來的4倍C．衛(wèi)星的周期減小到原來的D．衛(wèi)星的周期減小到原來的2、如圖所示，在豎直平面內固定的光滑半圓弧軌道，其兩端點M、N連線水平，將一輕質小環(huán)A套在軌道上，一細線穿過輕環(huán)A，一端系在M點，另一端系一質量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置，不計所有摩擦，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．軌道對輕環(huán)的支持力大小為mgB．細線對M點的拉力大小為mgC．細線對輕環(huán)的作用力大小為mgD．M點和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°3、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運行的周期T．假設地球是一個均勻球體，那么僅利用這三個數據，可以估算出的物理量有（）A．月球的質量 B．地球的質量C．地球表面的重力加速度 D．地球的密度4、真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電荷量不變，將它們之間的距離增大為原來的2倍，則它們之間作用力的大小等于（）A．F B．2F C． D．5、(本題9分)“彈弓”一直是孩子們最喜愛的彈射類玩具之一，其構造如圖所示，橡皮筋兩端點A、B固定在把手上，橡皮筋ACB恰好處于原長狀態(tài)，在C處(AB連線的中垂線上)放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉至D點放手，彈丸就會在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去，打擊目標，現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點，則()A．從D到C，彈丸的機械能守恒B．從D到C，彈丸的動能一直在增大C．從D到C，彈丸的機械能先增大后減小D．從D到E彈丸增加的機械能大于從E到C彈丸增加的機械能6、(本題9分)宇宙中兩顆靠得很近的天體組合為雙星。如圖，某雙屋由質量不等的星體S1和S2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點O做勻速圓周運動。S1到O的距離為r，已知萬有引力常量為G.以下說法中正確的是A．它們做圓周運動的線速度大小相等B．它們做圓周運動的動量大小相等C．若已知S1做圓周運動的周期T，則可求SD．若已知S1做圓周運動的周期T，則可求S7、(本題9分)汽車以大小相等速度通過凹凸不平的路面時，下列判斷正確的是A．汽車經過A，B兩點時對路面壓力值均等于車的重力B．汽車通過B點對路面壓力值小于汽車的重力C．汽車經過A處于失重狀態(tài)D．汽車通過A點時容易爆胎，所以汽車要低速通過凹處8、(本題9分)起重機吊鉤掛著一木箱，木箱正在勻減速下降，這個過程中（）A．木箱的重力做正功B．鋼索對木箱的拉力做正功C．鋼索對木箱的拉力做負功D．木箱的重力勢能和動能都減少9、(本題9分)如圖所示，A物體從與輕質定滑輪等高處沿豎直桿由靜止下滑,通過輕質細繩拉物體B，當A下降h時細繩與豎直桿的夾角為45°（此時物體B未與定滑輪相碰），已知A、B的質量相等，不計一切阻力，重力加速度為g．下列說法正確的是（）A．物體B的機械能守恒B．物體AB的機械能守恒C．此時物體B的速度為D．A開始下滑瞬間的加速度為g10、2019年6月5日我國在黃海海域使用長征十一號運載火箭成功完成“一箭七星”海上發(fā)射技術試驗，這是中國首次在海上進行航天發(fā)射。如圖所示，甲、乙是其中繞著地球做勻速圓周運動的兩顆衛(wèi)星，則下列說法正確的是A．衛(wèi)星甲的線速度大于衛(wèi)星乙的線速度B．衛(wèi)星甲的線速度小于第一宇宙速度C．衛(wèi)星甲的周期大于衛(wèi)星乙的周期D．衛(wèi)星甲的向心加速度大于衛(wèi)星乙的向心加速度二、實驗題11、（4分）(本題9分)某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理．(1)將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝_____cm.(2)測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗．還需要直接測量的一個物理量是_________；(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量．________(填“是”或“否”)12、（10分）(本題9分)驗證機械能守恒定律的方法很多.落體法驗證機械能守恒定律就是其中的一種．圖示是利用透明直尺自由下落和光電計時器來驗證機械能守恒定律的簡易示意圖．當有不透光的物體從光電門間通過時.光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．所用的光電門傳感器可測得最短時間為0.01．將擋光效果好、寬度的黑色磁帶貼在透明直尺上.現(xiàn)將尺從定高度由靜止釋放,并使其豎直通過光電門．一同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間.與圖中所示的高度差,并將部分數據進行了處理,結果如下表所示．(取,表格中為直尺的質量)11.213.14───21.158.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）從表格中的數據可知,直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的,請你簡要分析該同學這樣做的理由是:_________________________________________________．（2）表格中的數據①、②、③分別為____________、_____________、________________．（3）通過實驗得出的結論是：________________________________________________．

（4）根據該實驗，請你判斷下列圖象中正確的是_____________．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，一質量為m=1kg的小球從A點沿光滑斜面軌道由靜止滑下，不計通過B點時的能量損失，然后依次滑入兩個相同的圓形軌道內側，其軌道半徑R=10cm，小球恰能通過第二個圓形軌道的最高點，小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向E點運動，E點右側有一壕溝，E、F兩點的豎直高度d=0.8m，水平距離x=1.1m，水平軌道CD長為L1=1m，DE長為L1=3m．軌道除CD和DE部分粗糙外，其余均光滑，小球與CD和DE間的動摩擦因數μ=0.1，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球通過第二個圓形軌道的最高點時的速度；（1）小球通過第一個圓軌道最高點時對軌道的壓力的大??；（3）若小球既能通過圓形軌道的最高點，又不掉進壕溝，求小球從A點釋放時的高度的范圍是多少？14、（14分）(本題9分)某探究小組設計了一貨運裝置，該裝置由固定的光滑圓弧軌道AB與平板小車組成（小車與B點等高），圓弧軌道半徑r=0.45m，小車質量M=10kg．質量m=20kg的物塊（可視為質點）從軌道頂端A由靜止滑下，經B點滑上靜止的小車，經過一段時間，物塊與小車相對靜止，一起運動到卸貨點，工人把物塊取下，此后，小車撞到擋板以原速率反彈，B點到卸貨點的距離足夠大，不計小車與地面間的摩擦，g=10m/s2，求：（1）物塊滑到軌道底端B處的速率及向心力大小；（2）物塊與小車的共同速度及從開始到卸貨點的過程中系統(tǒng)損耗的機械能；（3）若小車長L=1m，工人沒有及時取下物塊，小車反彈后，物塊以相對地面向右，大小為1m/s的速度滑離小車，求物塊與小車間的摩擦力大小。15、（13分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端點相距x=4m，以v0=2m/s的速度順時針運轉。今將一小煤塊無初速輕放至A點處，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.4，g取10m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。求：（1）小煤塊從A運動到B的時間；（2）小煤塊從A運動到B的過程中留下的劃痕長度。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據萬有引力等于向心力有：解得，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來的2倍，則半徑為原來的，，向心加速度增大到原來的16倍，故A錯誤；，半徑為原來的，角速度增大到原來的8倍，故B錯誤；，半徑為原來的，衛(wèi)星的周期減小到原來的，故C正確，D錯誤.2、B【解析】

D、對球分析，受重力和拉力而平衡，故T=mg；再對環(huán)受力分析，受兩個拉力和支持力，如圖所示：根據平衡條件，圖中∠1=∠2，再根據等腰三角形底角相等，有∠2=∠3，而∠1+∠2+∠3=90°，故∠1=∠2=∠3=30°，M點和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為∠1+∠2=60°，故D錯誤；A、軌道對輕環(huán)的支持力大小為：N=2TcosB、細線對M點的拉力大小為T=mg，B正確；C、細線對輕環(huán)的作用力大小為兩個拉力的合力，為3T=【點睛】本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答。3、B【解析】

A.萬有引力提供環(huán)繞天體的向心力，此式只能計算中心天體的質量，根據題給定的數據可以計算中心天體地球的質量，而不能計算環(huán)繞天體月球的質量，故A不符合題意；B.根據萬有引力提供向心力可得：可得中心天體質量，故B符合題意；C.在地球表面重力和萬有引力相等，即所以因不知道地球半徑故不可以求出地球表面的重力加速度；故C不符合題意；D.因為月球不是近地飛行，故在不知道地球半徑的情況下無法求得地球的密度，故D不符合題意．4、D【解析】

由點電荷庫侖力的公式可以得到，電量不變，將它們之間的距離增大為原來的2倍，庫侖力將變?yōu)樵瓉淼?，故D正確，A、B、C錯誤；故選D。5、D【解析】

A．從D到C，橡皮筋的彈力對彈丸做功，彈丸的機械能增大，故A錯誤；B．橡皮筋ACB恰好處于原長狀態(tài)，在C處橡皮筋的拉力為0，在CD連線中的某一處，彈丸受力平衡，所以從D到C，彈丸受的合力先向上后向下，速度先增大后減小，則彈丸的動能先增大后減小，故B錯誤；C．從D到C，橡皮筋對彈丸一直做正功，彈丸的機械能一直在增加，故C錯誤；D．從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段位移相等，所以DE段橡皮筋對彈丸做功較多，機械能增加也多，故D正確．故選D。6、BC【解析】

這是一個雙星的問題，S1和S2繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，S1【詳解】設星體S1和S2的質量分別為m1、m2，它們的軌道半徑分別是r、r'；星體S1、S2做圓周運動的向心力由萬有引力提供得：Gm1m2(r+r')2＝m1r4π2T2＝m2r'4π2T2

可得：m1r=【點睛】本題考查萬有引力定律的應用，雙星的特點是兩個星體周期相等，星體間的萬有引力提供各自所需的向心力。7、BD【解析】

A．由于汽車做曲線運動，根據牛頓第二定律可知汽車經過A、B兩點對路面的壓力不等于重力，故A錯誤.B．汽車經過B點時存在向下加速度，由牛頓第二定律可知支持力N小于汽車重力，再結合牛頓第三定律可知壓力小于重力，所以B正確.C．汽車經過A點時有向上的加速度，所以出于超重狀態(tài)，B點時有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故C錯誤D．因為處于超重狀態(tài)下受到的壓力比較大，所以在A處比較容易爆胎，故D正確8、ACD【解析】

木箱受重力和向上的拉力，因為減速下降，所以拉力大于重力．位移向下，所以拉力做負功，故B錯誤，C正確；重力做正功，重力勢能減少，故A正確；減速運動，動能減少，故D正確．9、BD【解析】

A．由于B受到繩子的拉力作用，并且拉力對B做正功，所以物體B的機械能不守恒，故A錯誤；B．由于不計一切摩擦，所以物體AB組成的系統(tǒng)的械能守恒，故B正確；C．當A下降h，由系統(tǒng)內機械能守恒知：解得故C錯誤；D．A開始下滑瞬間豎直方向只受重力作用所以加速度為g，故D正確；故選BD．點睛：物體A以速度v沿豎直桿勻速下滑,繩端沿著繩子方向的速率等于物體B的速率,將A物體的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的分速度等于繩速,由幾何知識求解B的速率,再討論B的運動情況.10、BC【解析】

由可知：A.由可知，衛(wèi)星甲的線速度小于衛(wèi)星乙的線速度，選項A錯誤；B.第一宇宙速度是所有環(huán)繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的最大速度，則衛(wèi)星甲的線速度小于第一宇宙速度，選項B正確；C.由可知，衛(wèi)星甲的周期大于衛(wèi)星乙的周期，選項C正確；D.由可知，衛(wèi)星甲的向心加速度小于衛(wèi)星乙的向心加速度，選項D錯誤；二、實驗題11、（1）50.0（2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量M（3）否【解析】

（1）兩光電門中心之間的距離s=70.30cm-20.30cm=50.00cm；（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度為：；滑塊通過光電門2速度為：；根據功能關系需要驗證的關系式為：，可見還需要測量出M，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量；

（3）該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．12、極短時間或極短位移內的平均速度趨近于瞬間時速度（答案合理均得分）4.220.3970.402在誤差允許的范圍內,直尺的機械能守恒C【解析】（1）根據平均速度的定義可知，當位移很小，時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用求出．

（2）根據題意可知：，則動能的增加量，重力勢能的減小量．

（3）可知在實驗誤差允許的范圍內，機械能守恒．

（4）根據機械能守恒得，，可知圖線為過原點的傾斜直線，故選C．點睛：本題考查了實驗“驗證機械能守恒定律”中的數據處理，以及利用圖象來處理實驗數據的能力，注意物理基本規(guī)律在實驗中的應用．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、(1)1m/s（1）40N(3)或【解析】⑴小球恰能通過第二個圓形軌道最高點，有：求得：υ1==1m/s①⑵在小球從第一軌道最高點運動到第二圓軌道最高點過程中，應用動能定理有：?μmgL1=mv11?mv11②求得：υ1==m/s在最高點時，合力提供向心力，即FN+mg=③求得：FN=m(?g)=40N根據牛頓第三定律知，小球對軌道的壓力為：FN′=FN=40N④⑵若小球恰好通過第二軌道最高點，小球從斜面上釋放的高度為h1，在這一過程中應用動能定理有：mgh1?μmgL1?mg1R=mv11⑤求得：h1=1R+μL1+=0.45m若小球恰好能運動到E點，小球從斜面上釋放的高度為h1，在這一過程中應用動能定理有：mgh1?μmg(L1+L1)=0?0⑥求得：h1=μ(L1+L1)=0.8m使小球停在BC段，應有h1≤h≤h1，即：0