第1頁（共3頁）2025年高一物理下學期期末模擬試卷及答案（共五套）2025年高一物理下學期期末模擬試卷及答案（一）一、選擇題1．發現萬有引力定律的科學家是（）A．伽利略 B．開普勒 C．牛頓 D．卡文迪許2．對于做平拋運動的物體，下列物理量中保持不變的是（）A．速度 B．加速度 C．重力勢能 D．動能3．一物體做勻速圓周運動的半徑為r，線速度大小為v，角速度為ω，周期為T．關于這些物理量的關系，下列說法正確的是（）A．v= B．v= C．v= D．v=ωr4．如圖所示，將一質量為m的擺球用長為L的細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內做勻速圓周運動，細繩就會沿圓錐面旋轉，這樣就構成了一個圓錐擺．關于擺球A的受力情況，下列說法中正確的是（）A．擺球受重力、拉力和向心力的作用B．擺球受拉力和向心力的作用C．擺球受重力和拉力的作用D．擺球受重力和向心力的作用5．若人造衛星繞地球做勻速圓周運動，則離地面越遠的衛星（）A．線速度越大 B．周期越大C．角速度越大 D．向心加速度越大6．如圖所示，物體在F=10N的拉力作用下，在水平面上發生了x=2m的位移，已知拉力F與水平方向的夾角=30°，則此過程中拉力F做的功為（）A．10J B．10J C．﹣10J D．﹣10J7．某同學將質量為500g的足球，以20m/s的速度踢出，則足球被踢出時具有的動能是（）A．5J B．10J C．100J D．400J8．起重機將一集裝箱勻速提升的過程中，集裝箱的（）A．動能不變，機械能不變 B．動能不變，機械能減小C．重力勢能增加，機械能不變 D．重力勢能增加，機械能增加9．下列過程中，物體的機械能守恒的是（）A．物體沿斜面勻速下滑的過程B．物體以一定的初速度做平拋運動的過程C．物體沿光滑曲面下滑的過程D．用手托著物體勻速上升的過程10．一物體從M點向N點做曲線運動，當它經過點Q時，其速度v與所受合力F的方向如圖所示，下面的判斷正確的為（）A．在Q點F的功率為正值 B．在Q點F的功率為負值C．物體加速通過Q點 D．物體減速通過Q點11．如圖所示，把質量為m的石塊從地面上方高h處以θ角斜向上方拋出，初速度是v0，不計空氣阻力．則石塊落地時速度的大小與下列哪些物理量有關（）A．石塊的質量m B．石塊初速度v0C．石塊的初速度的仰角θ D．石塊拋出時的高度h12．如圖所示，在粗糙的水平面上，一物塊以初速度v0沖向一端固定在墻壁上的彈簧，在彈簧被壓縮的過程中，下列說法正確的是（）A．彈簧被壓縮得越短，其彈性勢能越大B．彈簧對物塊做正功，其彈性勢能增加C．彈簧對物塊做負功，其彈性勢能增加D．彈簧增加的彈性勢能等于物塊減少的動能二、填空題13．某實驗小組采用圖1所示的裝置探究功與速度變化的關系，所用打點計時器的工作效率為50Hz．（1）實驗過程中木板略微傾斜，這樣做的目的是；A．為了讓小車釋放后，能沿斜面加速下滑B．為了讓小車釋放后，具有較大的加速度C．為了讓小車釋放后，具有較大的速度D．為了讓橡皮筋對小車做的功等于合力對小車做的功（2）實驗中選用相同的橡皮筋1條、2條、3條…并起來，掛在小車前端進行實驗，且每次小車都拉到同一位置釋放．若第一次只掛1條橡皮筋時，外力對小車做的功記為W，則第四次掛4條橡皮筋時，外力對小車做的功應記為；（3）橡皮筋對小車做的功完成后，小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出，圖2為該組同學第四次實驗時獲得的紙帶（紙帶上各點為實際打出的點），由此可知該次實驗中小車獲得的速度為m/s．14．某同學利用落體法驗證機械能守恒定律，得到如圖所示的紙帶，測出計時點A、B、C點（實際打出點）到起點O的距離分別為h1、h2、h3，若已知打點計時器打點的周期為T，當地的重力加速度為g，所用重錘的質量為m，則從起點O到打下計時點B的過程中，重錘減少的重力勢能為，增加的動能為．三、解答題（共4小題，滿分37分）15．將一小球以v0=10m/s的初速度從地面上方高h=20m處水平拋出，不計空氣阻力，取g=10m/s2．求：（1）小球落地點與拋出點間的水平距離x；（2）小球落地時速度的大小v．16．從地面上方高h=80m處無初速地釋放一小球，小球質量m=0.2kg，忽略空氣阻力，取取g=10m/s2．求：（1）小球下落過程中重力做功的平均功率；（2）小球落地時重力做功的瞬時功率．17．如圖所示，一質量m=2kg的小木塊以v0=3m/s的初速度沿水平桌面開始滑動，滑行了l=2.25m的距離后停了下來，取g=10m/s2，求：（1）此過程中摩擦力對小木塊做的功Wf；（2）小木塊與桌面間的動摩擦因數μ．18．如圖所示，一質量為m的小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，已知球心到懸點的距離為l，先讓小球從偏角θ處由靜止釋放，如果阻力可以忽略，重力加速度為g，求：（1）小球運動到最低點時的速度大小v；（2）小球運動到最低點時細線的拉力大小F．

參考答案與試題解析一、選擇題1．發現萬有引力定律的科學家是（）A．伽利略 B．開普勒 C．牛頓 D．卡文迪許【考點】萬有引力定律的發現和萬有引力恒量的測定；物理學史．【分析】萬有引力定律是牛頓在前人（開普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基礎上，憑借他超凡的數學能力證明，在1687年于《自然哲學的數學原理》上發表的．【解答】解：伽利略的理想斜面實驗推論了物體不受力時運動規律，開普勒發現了行星運動的三大規律，牛頓在前人（開普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基礎上，憑借他超凡的數學能力，發現了萬有引力定律，經過了100多年后，卡文迪許測量出了萬有引力常量；故選C．2．對于做平拋運動的物體，下列物理量中保持不變的是（）A．速度 B．加速度 C．重力勢能 D．動能【考點】平拋運動．【分析】平拋運動的加速度不變，做勻變速曲線運動，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．結合位移、速度分析重力勢能、動能的變化．【解答】解：A、平拋運動的水平分速度不變，豎直分速度逐漸增大，根據平行四邊形定則知，合速度在變化，故A錯誤．B、平拋運動只受到重力的作用，加速度恒等于重力加速度．故B正確．C、平拋運動的位移的高度不斷減小，所以重力勢能隨時間減小．故C錯誤D、平拋運動的速度不斷增大，所以動能不斷增大，故D錯誤．故選：B3．一物體做勻速圓周運動的半徑為r，線速度大小為v，角速度為ω，周期為T．關于這些物理量的關系，下列說法正確的是（）A．v= B．v= C．v= D．v=ωr【考點】線速度、角速度和周期、轉速．【分析】線速度的大小等于角速度與半徑的乘積，等于周長與周期的比值．【解答】解：A、線速度與角速度的關系為v=rω，故A錯誤，D正確．B、線速度與周期的關系為v=，故B錯誤，C正確．故選：CD．4．如圖所示，將一質量為m的擺球用長為L的細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內做勻速圓周運動，細繩就會沿圓錐面旋轉，這樣就構成了一個圓錐擺．關于擺球A的受力情況，下列說法中正確的是（）A．擺球受重力、拉力和向心力的作用B．擺球受拉力和向心力的作用C．擺球受重力和拉力的作用D．擺球受重力和向心力的作用【考點】向心力．【分析】分析小球的受力：受到重力、繩的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能分析物體受到向心力．【解答】解：擺球在水平面內做勻速圓周運動，小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，故C正確．故選：C5．若人造衛星繞地球做勻速圓周運動，則離地面越遠的衛星（）A．線速度越大 B．周期越大C．角速度越大 D．向心加速度越大【考點】人造衛星的加速度、周期和軌道的關系．【分析】根據萬有引力提供向心力得出線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系，從而比較出大小．【解答】解：根據=得：a=，v=，ω=，T=．知離地面越遠的衛星，軌道半徑越大，線速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．故B正確，ACD錯誤．故選：B6．如圖所示，物體在F=10N的拉力作用下，在水平面上發生了x=2m的位移，已知拉力F與水平方向的夾角=30°，則此過程中拉力F做的功為（）A．10J B．10J C．﹣10J D．﹣10J【考點】功的計算．【分析】明確拉力以及物體的位移和二者的夾角，根據功的公式即可求得拉力的功．【解答】解：根據功的公式可知，拉力的功為：W=FLcosθ=10×2×=10J，故A正確，BCD錯誤．故選：A．7．某同學將質量為500g的足球，以20m/s的速度踢出，則足球被踢出時具有的動能是（）A．5J B．10J C．100J D．400J【考點】動能．【分析】由題意分析物體的質量和速度，再根據動能的公式即可求得動能．【解答】解：由題意可知，物體的質量m=500g=0.5kg，速度v=20m/s，則物體的動能EK=mv2==100J；故C正確，ABD錯誤．故選：C．8．起重機將一集裝箱勻速提升的過程中，集裝箱的（）A．動能不變，機械能不變 B．動能不變，機械能減小C．重力勢能增加，機械能不變 D．重力勢能增加，機械能增加【考點】機械能守恒定律．【分析】集裝箱勻速提升，速度不變，則動能不變，高度上升，重力勢能增大，機械能等于動能加重力勢能．【解答】解：集裝箱勻速提升，速度不變，則動能不變，在上升過程中高度上升，重力勢能增大，則機械能增大．故D正確，ABC錯誤；故選：D9．下列過程中，物體的機械能守恒的是（）A．物體沿斜面勻速下滑的過程B．物體以一定的初速度做平拋運動的過程C．物體沿光滑曲面下滑的過程D．用手托著物體勻速上升的過程【考點】機械能守恒定律．【分析】物體機械能守恒的條件是只有重力或彈簧的彈力做功，通過分析物體的受力情況，判斷各力的做功情況，即可判斷物體機械能是否守恒；也可以根據機械能的概念分析．【解答】解：A、物體沿斜面勻速下滑的過程，動能不變，重力勢能減小，則其機械能必定減小，故A錯誤．B、物體以一定的初速度做平拋運動的過程，只有重力做功，故機械能守恒，故B正確；C、物體沿光滑曲面下滑的過程，只有重力做功，故機械能守恒，故C正確；D、用手托著物體勻速上升的過程，物體的動能不變，重力勢能增大，故機械能一定不守恒，故D錯誤．故選：BC．10．一物體從M點向N點做曲線運動，當它經過點Q時，其速度v與所受合力F的方向如圖所示，下面的判斷正確的為（）A．在Q點F的功率為正值 B．在Q點F的功率為負值C．物體加速通過Q點 D．物體減速通過Q點【考點】功率、平均功率和瞬時功率．【分析】根據F和v方向的夾角確定F做功的正負，從而得出F功率的正負，通過合力做功的正負，確定物體加速還是減速．【解答】解：A、由圖可知，F與v的方向夾角成鈍角，則F做負功，所以在Q點F的功率為負值，故A錯誤，B正確．C、在Q點由于合力做負功，則速度減小，可知物體減速通過Q點，故C錯誤，D正確．故選：BD．11．如圖所示，把質量為m的石塊從地面上方高h處以θ角斜向上方拋出，初速度是v0，不計空氣阻力．則石塊落地時速度的大小與下列哪些物理量有關（）A．石塊的質量m B．石塊初速度v0C．石塊的初速度的仰角θ D．石塊拋出時的高度h【考點】拋體運動．【分析】抓住題目中的條件﹣﹣不計空氣阻力，合外力做的功等于小球動能的變化量，可以判斷出速度與哪些量有關，【解答】解：在整個過程中，有動能定理可知mgh=解得：所以v只與h和V0有關，與其它量無關，故BD正確，AC錯誤；故選：BD12．如圖所示，在粗糙的水平面上，一物塊以初速度v0沖向一端固定在墻壁上的彈簧，在彈簧被壓縮的過程中，下列說法正確的是（）A．彈簧被壓縮得越短，其彈性勢能越大B．彈簧對物塊做正功，其彈性勢能增加C．彈簧對物塊做負功，其彈性勢能增加D．彈簧增加的彈性勢能等于物塊減少的動能【考點】機械能守恒定律．【分析】根據彈簧的彈力與位移方向的關系，分析彈力做功的正負．克服彈力做功彈性勢能增加，彈力做正功彈性勢能減小．據此分析．【解答】解：A、彈簧被壓縮得越短，形變量越大，彈簧的彈性勢能越大，故A正確；BC、物體向左運動，彈簧對物體的彈力方向向右，與物體的位移方向相反，故彈力做負功，彈簧的彈性勢能增加，故B正確，C錯誤；D、由于物體運動中有摩擦力做功，因此動能的減小量等于內能的增加量和彈性勢能的增加量，故D錯誤．故選：AC二、填空題13．某實驗小組采用圖1所示的裝置探究功與速度變化的關系，所用打點計時器的工作效率為50Hz．（1）實驗過程中木板略微傾斜，這樣做的目的是D；A．為了讓小車釋放后，能沿斜面加速下滑B．為了讓小車釋放后，具有較大的加速度C．為了讓小車釋放后，具有較大的速度D．為了讓橡皮筋對小車做的功等于合力對小車做的功（2）實驗中選用相同的橡皮筋1條、2條、3條…并起來，掛在小車前端進行實驗，且每次小車都拉到同一位置釋放．若第一次只掛1條橡皮筋時，外力對小車做的功記為W，則第四次掛4條橡皮筋時，外力對小車做的功應記為4W；（3）橡皮筋對小車做的功完成后，小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出，圖2為該組同學第四次實驗時獲得的紙帶（紙帶上各點為實際打出的點），由此可知該次實驗中小車獲得的速度為2.0m/s．【考點】探究功與速度變化的關系．【分析】（1）根據實驗原理橡皮筋做的功等于小車增加的動能，要消除摩擦力帶了的影響．分析答題．（2）根據實驗的原理可知，實驗中選用相同的橡皮筋1條、2條、3條…并起來，掛在小車前端進行實驗，且每次小車都拉到同一位置釋放，則每一根橡皮筋做的功是相等的．（3）根據紙袋上的數據可以判定，各點之間的距離相等的時候小車做直線運動，利用公式：可得出結論．【解答】解：（1）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分量大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯誤，CD正確；故選CD．（2）根據實驗的原理可知，實驗中選用相同的橡皮筋1條、2條、3條…并起來，掛在小車前端進行實驗，且每次小車都拉到同一位置釋放，則每一根橡皮筋做的功是相等的．若第一次只掛1條橡皮筋時，外力對小車做的功記為W，則第四次掛4條橡皮筋時，外力對小車做的功應記為4W．（3）各點之間的距離相等的時候小車做直線運動，由圖可知，兩個相鄰的點之間的距離是4.00cm時做勻速直線運動，s，利用公式：可得：m/s故答案為：（1）D；（2）4W，（3）2.014．某同學利用落體法驗證機械能守恒定律，得到如圖所示的紙帶，測出計時點A、B、C點（實際打出點）到起點O的距離分別為h1、h2、h3，若已知打點計時器打點的周期為T，當地的重力加速度為g，所用重錘的質量為m，則從起點O到打下計時點B的過程中，重錘減少的重力勢能為mgh2，增加的動能為．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能；并根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．【解答】解：重物由0點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh2．利用勻變速直線運動的推論得：vB==因此動能為EkB=mvB2﹣0=故答案為：mgh2，．三、解答題（共4小題，滿分37分）15．將一小球以v0=10m/s的初速度從地面上方高h=20m處水平拋出，不計空氣阻力，取g=10m/s2．求：（1）小球落地點與拋出點間的水平距離x；（2）小球落地時速度的大小v．【考點】平拋運動．【分析】（1）平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據h=求出運動的時間，平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，根據x=v0t求出飛行的水平距離．（2）求出豎直方向上的分速度，根據平行四邊形定則求出落地的速度大小．【解答】解：（1）由h=得，小球運動的時間為：t=s小球落地點與拋出點間的水平距離為：x=v0t=10×2m=20m（2）落地時在豎直方向的分速度為：vy=gt=10×2m/s=20m/s落地的速度的大小為：m/s．答：（1）小球落地點與拋出點間的水平距離是20m；（2）小球落地時速度的大小是m/s．16．從地面上方高h=80m處無初速地釋放一小球，小球質量m=0.2kg，忽略空氣阻力，取取g=10m/s2．求：（1）小球下落過程中重力做功的平均功率；（2）小球落地時重力做功的瞬時功率．【考點】功率、平均功率和瞬時功率．【分析】（1）物體做自由落體運動，根據位移時間公式求得下落時間，有P=求得平均功率；（2）根據P=mgv求得瞬時功率【解答】解：（1）物體做自由落體運動，根據h=解得：t=重力做功的平均功率為：（2）落地時的速度為：v=gt=40m/s落地時瞬時功率為：P=mgv=80W答：（1）小球下落過程中重力做功的平均功率為40W；（2）小球落地時重力做功的瞬時功率為80W17．如圖所示，一質量m=2kg的小木塊以v0=3m/s的初速度沿水平桌面開始滑動，滑行了l=2.25m的距離后停了下來，取g=10m/s2，求：（1）此過程中摩擦力對小木塊做的功Wf；（2）小木塊與桌面間的動摩擦因數μ．【考點】動能定理的應用；力的合成與分解的運用．【分析】（1）分析物體的受力情況，根據動能定理可求得摩擦力所做的功；（2）根據功的公式可求得動摩擦因數大小．【解答】解：（1）物體在運動過程中只有摩擦力做功，根據動能定理可知：Wf=0﹣mv02=﹣=﹣9J；（2）根據Wf=﹣μmgl解得：μ===0.18．答：（1）此過程中摩擦力對小木塊做的功Wf為﹣9J．（2）小木塊與桌面間的動摩擦因數μ為0.18．18．如圖所示，一質量為m的小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，已知球心到懸點的距離為l，先讓小球從偏角θ處由靜止釋放，如果阻力可以忽略，重力加速度為g，求：（1）小球運動到最低點時的速度大小v；（2）小球運動到最低點時細線的拉力大小F．【考點】向心力；動能定理的應用．【分析】（1）對小球由最高點運動到最低點過程根據動能定理即可求得小球到達最低點時的速度大小；（2）小球做圓周運動，最低點處拉力和重力的合力提供向心力，根據向心力公式即可求得細線的拉力大小．【解答】解：（1）對小球擺到最低點的過程，根據動能定理可知：mgl（1﹣cosθ）=mv2﹣0解得：v=（2）在最低點小球受拉力和重力作用，根據向心力公式可得：F﹣mg=m解得：F=3mg﹣2mgcosθ．答：（1）小球運動到最低點時的速度大小v為；小球運動到最低點時細線的拉力大小F為3mg﹣2mgcosθ．2025年高一物理下學期期末模擬試卷及答案（二）一、選擇題．在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求；第9～12題有多項符合題目要求）1．在萬有引力理論發展經歷中，提出萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是A．開普勒、卡文迪許B．牛頓、伽利略C．牛頓、卡文迪許D．開普勒、伽利略2．在水平面上；小猴拉著小滑塊做勻速圓周運動，O點為圓心，能正確表示某時刻小滑塊受到的牽引力F及摩擦力Fr的示意圖是A．B．C．D．3．如圖所示是一個玩具陀螺，a、b、c是陀螺表面上的三點．當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩定旋轉時，下列表述正確的是A．a、b、c三點的線速度大小相等B．a、b兩點的加速度比c點的大C．a、b兩點的角速度比c點的大D．a、b兩點的線速度始終相同4．宇宙中有兩顆相距無限遠的恒星S1、S2，半徑均為R0．如圖分別是兩顆恒星周圍行星的公轉半徑r3與公轉周期T2的圖象，其中r3為橫軸，T2為縱軸．則以下說法正確的是A．恒星S1的質量大于恒星S2的質量B．恒星S1的密度大于恒星S2的密度C．不考慮S1、S2的自轉，S2表面重力加速度較大D．距兩恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度較大5．2017年4月20日，中國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”發射升空，于4月22日與此前發射的“天宮二號”目標飛行器進行對接，形成組合體，向其輸送補給物資．若“天宮二號”此前在離地約400km高的圓軌道上運行，下列說法正確是A．“天宮二號”的在軌運行速度小于同步衛星的速度B．對接前，“天舟一號”欲追上“天宮二號”，必須在同一軌道上點火加速C．對接前，“天宮二號”的運行周期為1hD．對接后，“天宮二號”的速度小于第一宇宙速度6．2017年2月，解放軍在南海進行海空軍演習，演習中空中加油機為戰斗機進行空中加油，如圖所示，空中加油的過程大致如下：首先是加油機和受油機必須按照預定時間在預定地點匯合，然后受油機和加油機實施對接，對接成功后，加油系統根據信號自動接通油路．加油完畢后，受油機根據加油機的指揮進行脫離，整個加油過程便完成了．在加、受油機加油過程中，若加油機和受油機均保持勻速運動，且運動時所受阻力與重力成正比，則A．加油機和受油機一定相對運動B．加油機和受油機發動機提供的推力應保持恒定C．加油機向受油機供油，加油機質量減小，必須減小發動機輸出功率D．加油機向受油機供油，受油機質量增大，必須減小發動機輸出功率7．如圖所示，一物體在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲線運動，當物體從M點運動到N點時，其速度方向恰好改變了90°，則物體在M點到N點的運動過程中，以下說法錯誤的是A．物體做勻變速運動B．水平恒力先做正功后做負功C．M、N兩點速度大小可能相等D．速度先減小后增大8．一個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輕質彈簧上，如圖所示．小球從接觸彈簧到將彈簧壓至最短的過程中A．小球做減速運動B．小球的機械能守恒C．彈簧壓至最短時，小球的加速度最大D．彈簧壓至最短時，小球處于平衡狀態9．水滴自高處由靜止開始下落，至落地前的過程中遇到水平方向吹來的風，不計其他阻力，則A．風速越大，水滴下落的時間越長B．風速越大，水滴落地時的瞬時速度越大C．水滴著地時的瞬時速度與風速無關D．水滴下落的時間與風速無關10．如圖所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長．物塊A由靜止從圖示位置釋放后，先沿桿向上運動．設某時刻物塊A運動的速度大小為vA，小球B運動的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為θ（θ＜90°），則A．vB＝vAcosθB．vA＝vBcosθC．小球B向下運動過程中，其動能一直增大D．物塊A上升到與滑輪等高處時，它的機械能最大11．有一物體在高h處，以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，恰好落到光滑的斜面上時速度與斜面平行．它的水平方向的分速度和豎直方向的分速度隨時間t變化的圖像是圖中的A．B．C．D．12．宇宙中兩顆相距很近的恒星常常組成一個雙星系統．它們以相互間的萬有引力彼此提供向心力，從而使它們繞著某一共同的圓心做勻速圓周運動．若已知它們的運動周期為T，兩星到菜一共同圓心的距離分別為R1和R2．那么，雙星系統中兩顆恒星的質量關系是A．這兩顆恒星的質量必定相等B．這兩顆恒星的質量之比為m1︰m2＝R2︰R1C．必有一顆恒星的質量為D．這兩顆恒星的質量之和為二、實驗題．13．某同學利用圖示裝置測量小球平拋運動的初速度．其中斜槽固定在桌面上，一平整木板表面釘上白紙和復寫紙，豎直立于斜槽右側的水平地面上．進行如下操作：①將斜槽軌道的末端調至水平；②小球從擋板處靜止釋放，撞到木板后在白紙上留下痕跡A：③將木板依次向右平移距離x，重復上述操作留下痕跡B、C：④測得距離x＝10.00cm，A、B間距離y1＝5.02cm，B、C間距離y2＝14.82cm．（取g＝9.8m／s2）（1）保證斜槽末端水平的目的是________．（2）小球初速度的大小為________m／s．（保留3位有效數字）14．如圖甲所示，是驗證機械能守恒定律的實驗裝置，物體A和B系在輕質細繩兩端跨過光滑定滑輪（且mA＞mB），現讓A、B由靜止釋放，全過程A、B不會接觸地面．（忽略滑輪質量，已知重力加速度為g．）（1）實驗研究的對象是________（選填“A”、“B”或“AB”）．（2）實驗中除了已知重力加速度g，以下不需要測量的物理量是________．（填序號A．物體A和B的質量mA、mBB．遮光片的寬度dC．光電門1、2間的距離hD．細繩的總長LE．遮光片通過光電門1、2的時間分別為t1、t2（3）遮光片通過光電門1、2過程中A與B重力勢能變化的表達式為________．動能變化的表達式為________，若實驗滿足表達式________，則可驗證機械能守恒．（利用上題中需要測量的物理量所對應的字母符號填空）（4）實驗進行過程中，有同學對裝置改進，如圖乙所示，在A的下面掛上質量為m的鉤碼C，讓mA＝mB＝m，遮光片通過光電門1、2的速度分別用v1、v2表示，光電門1、2的距離用h表示，若機械能守恒，則有＝________．三、計算題解答時請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15．宇航員來到某星球表面做了如下實驗：將一小鋼球以v0的初速度豎直向上拋出，測得小鋼球上升離拋出點的最大高度為h（h遠小于星球半徑），該星球為密度均勻的球體，引力常量為G，求：（1）求該星球表面的重力加速度；（2）若該星球的半徑R，忽略星球的自轉，求該星球的密度．（球的體積公式：，R為球半徑）16．如圖所示，鏢盤掛在豎直的墻壁上，小明玩飛鏢游戲時，從水平方向距離鏢盤3m遠處將飛鏢沿水平方向擲出，出手時飛鏢瞄準線在靶心正上方距靶心h1＝0.2m，最終飛鏢打在靶心正下方距靶心h2＝0.25m的A處，不計空氣阻力，g＝10m／s2，求：（1）飛鏢在空中運動的時間；（2）不改變擲出時的位置，若將飛鏢擲出的速度變為原來的3倍，則飛鏢落在鏢盤的位置是在靶心的上方還是下方？該位置到靶心的距離為多少？17．質量m＝1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運動，經過位移4m時，拉力F停止作用，運動到位移是8m時物體停止．運動過程中物體動能隨位移變化的Ek－s的圖象如圖所示．g取10m／s2．求：（1）物體跟水平面間的動摩擦因數為多大？（2）拉力F的大小為多大？（3）物體運動0－3m過程中，拉力F的平均功率為多大？18．半徑為r的豎直光滑圓軌道固定在光滑木板AB中央，置于光滑水平桌面．圓軌道和木板AB的總質量為m，木板AB兩端被限定，無法水平移動，可豎直移動．木板AB的右端放置足夠長的木板CD，其表面與木板AB齊平，質量為2m．一個質量為m的滑塊（可視為質點）從圓軌道最低點以一定的初速度v0向右運動進入圓軌道，運動一周后回到最低點并向右滑上水平木板AB和CD，最終與木板CD保持相對靜止，滑塊與木板CD間動摩擦因數為μ，其余摩擦均不計，則：（1）為保證滑塊能通過圓軌道的最高點，求初速度v0的最小值；（2）為保證滑塊通過圓軌道的最高點時，木板AB不離開地面，求初速度v0的最大值；（3）若滑塊恰能通過圓軌道最高點，求滑塊在木板CD上滑動產生的熱量Q．

高一物理參考答案及評分標準一、選擇題題號123456789101112答案CABCDCBCBDADBCBCD二、實驗題13．（1）保證小球每次做平拋運動（2）1.0014．（1）AB（2）D（3）（mA－mB）gh（4）三、計算題15．（1）根據速度-位移公式得：，得（2）在星球表面附近的重力等于萬有引力，有及聯立解得星球密度16．（1）飛鏢做的是平拋運動，根據平拋運動的規律可得豎直方向（2）飛鏢水平方向做勻速直線運動所以x＝v0t得v0＝10m／s飛鏢擲出的速度變為原來的3倍，則空中運動時間飛鏢落在鏢盤時到靶心的距離為y豎直方向解得y＝－0.15m故可以說明飛鏢落在鏢盤的位置是在靶心的上方，到靶心的距離為0.15m．17．（1）4－8m內，物體只受摩擦力作用，由動能定理得－μmgx2＝0－Ek4解得μ＝0.25（2）0－4m內，由動能定理得Fx1－μmgx1＝Ek4－Ek0解得F＝4.5N（3）0－3m過程中，物體受力均恒定，故物體做勻加速直線運動由圖象可得v0＝2m／sv3＝4m／s故平均速度物體運動0－3m過程中，拉力F的平均功率解得P＝13.5W18．（1）滑塊在最高點，速度最小時有：從最低點到最高點的過程中，滑塊機械能守恒，設滑塊最低點的初速度為v01，根據機械能守恒定律解得（2）要使木板AB不離地，滑塊在最高點時對軌道的壓力最大為FN＝mg，滑塊在最高點，速度最大時有：設滑塊最低點的初速度為v02時，在最高點有最大速度，根據機械能守恒定律解得（3）由（1）可知，滑塊恰能通過最高點，并由機械能守恒可得，滑塊滑到木板CD時的初速度為；由受力分析可知，滑塊在木板CD上做勻減速直線運動，木板CD做勻加速直線運動，加速度大小分別為設經過時間t，兩者速度相等均為v，則有v＝v0－a1t＝a2t解得這段時間內，滑塊位移木板CD的位移滑塊相對木板CD的位移為故這一過程中產生的熱量（另解：可相應得分）2025年高一物理下學期期末模擬試卷及答案（三）一、選擇題（共10小題，每小題4分，滿分40分）1．下列說法正確的是（）A．質點在某一點的速度，不一定沿曲線在這一點的切線方向B．做圓周運動的物體，其加速度一定指向圓心C．平拋運動的物體速度變化的方向始終是豎直向下的D．物體受恒力作用時，可能做勻速圓周運動2．如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業．為了節省救援時間，消防車向前前進的過程中，人相對梯子勻加速向上運動，在地面上看消防隊員的運動，下列說法中正確的是（）A．當消防車勻速前進時，消防隊員可能做勻加速直線運動B．當消防車勻速前進時，消防隊員水平方向的速度保持不變C．當消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻變速曲線運動D．當消防車勻減速前進時，消防隊員一定做勻變速曲線運動3．質量為m的小球在豎直平面內的圓形軌道的內側運動，經過最高點而不脫離軌道的臨界速度值是v．當小球以2v的速度經過最高點時，對軌道的壓力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg4．有研究表明300年后人類產生的垃圾將會覆蓋地球1米厚．有人提出了“將人類產生的垃圾分批轉移到無人居住的月球上”的設想，假如不考慮其他星體的影響，且月球仍沿著原來的軌道繞地球作勻速圓周運動，運用您所學物理知識，分析垃圾轉移前后，下列說法中正確的是（）A．地球與月球間的萬有引力會逐漸減小B．月球繞地球運行的線速度將會逐漸變小C．月球繞地球運行的加速度將會逐漸變大D．月球繞地球運行的周期將變小5．宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉，稱之為雙星系統．在浩瀚的銀河系中，多數恒星都是雙星系統．設某雙星系統A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示，若AO＜OB，則（）A．星球A的質量小于星球B的質量B．星球A的線速度大于星球B的線速度C．雙星間距離一定，雙星的總質量越大，其轉動周期越小D．雙星的總質量一定，雙星間距離越大，其轉動周期越小6．“嫦娥一號”探月衛星沿地月轉移軌道直奔月球，在距月球表面200km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲，先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示．之后，衛星在P點又經過兩次變軌，最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動．對此，下列說法正確的是（）A．衛星在軌道Ⅲ上運動的速度大于月球的第一宇宙速度B．衛星在軌道Ⅱ上運動周期比在軌道Ⅰ上長C．衛星在軌道Ⅱ上運動到P點的速度大于沿軌道Ⅰ運動到P點的速度D．衛星在軌道Ⅲ上運動到P點的加速度等于沿軌道Ⅱ運動到P點的加速度7．質量為M的物體內有光滑圓形軌道，現有一質量為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面做圓周運動，A、C為圓周的最高點和最低點，B、D于圓心O在同一水平線上．小滑塊運動時，物體M保持靜止，關于物體M對地面的壓力N和地面對物體的摩擦力，下列說法正確的是（）A．滑塊運動到A點時，N＞Mg，摩擦力方向向左B．滑塊運動到B點時，N＜Mg，摩擦力方向向右C．滑塊運動到C點時，N=（M+m）g，M于地面無摩擦力D．滑塊運動到D點時，N=Mg，摩擦力方向向左8．在天花板上的O點系一根細繩，細繩的下端系一小球．小球拉至細繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點的正下方的B點的運動過程中，不計空氣阻力，下面說正確的是（）A．小球受到的向心力大小不變B．細繩對小球的拉力對小球做正功C．重力對小球做功的平均功率為零D．重力對小球做功的功率先變大后變小9．取水平地面為重力勢能零點．一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能是重力勢能的一半．不計空氣阻力．該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角的正切值tanφ為（）A．1 B． C．2 D．10．如圖所示，光滑軌道ABCD是過山車軌道的模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R的圓形軌道的最高點，BD部分水平，末端D點與右端足夠長的水平粗糙傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉動，現將一質量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點后再經D點滑上傳送帶，則（）A．固定位置A到B點的豎直高度可能為2.2RB．滑塊返回左側所能達到的最大高度一定低于出發點AC．滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v無關D．無論傳送帶速度v多大，滑塊于傳送帶摩擦產生的熱量都一樣多二、填空題（共2小題，每空3分，滿分21分）11．在“研究平拋物體運動”的實驗中（如圖1），通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有．A．選取的斜槽軌道要表面光滑B．每次小球應從同一高度由靜止釋放C．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖3中y﹣x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是．（選填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）圖2是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A，B，C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為60.0cm．則平拋小球的初速度v0為m/s，g取10m/s2．12．如圖1所示為“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．再用2條、3條…相同的橡皮筋并在一起進行實驗．每次實驗中小車獲得的速度由打出的紙帶算出．（1）為了平衡小車受到的摩擦力，木板應（填“水平”或“傾斜”）放置；（2）判斷摩擦阻力已被平衡的方法是A．釋放小車后，小車能夠運動B．輕推一下小車，小車能夠勻速運動C．釋放小車后，拖著紙帶的小車能夠運動D．輕推一下小車，拖著紙帶的小車能夠勻速運動（3）實驗中（填“需要”或“不需要”）測出一條橡皮筋對小車做功W的數值．（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用圖2紙帶的部分進行測量（選填“AD”、“DG”或“GK”）．三、計算題（共4小題，滿分39分）13．飛機離地面高度為H=720m，飛機的水平飛行速度為v1=100m/s，追擊一輛速度為v2=30m/s同向行駛的汽車，不考慮空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）炸彈從投出到落地所需的時間是多少？（2）欲使炸彈擊中汽車，飛機應在距離汽車的水平距離多遠處投彈？14．據報道，科學家們在距離地球20萬光年外發現了首顆系外“宜居”行星．假設該行星質量約為地球質量的6倍，半徑約為地球半徑的2倍．若某人在地球表面能舉起60kg的物體，試求：（1）人在這個行星表面能舉起的物體的質量為多少？（2）這個行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？15．如圖所示裝置可繞豎直軸O′O轉動，可視為質點的小球A于兩細線連接后分別系于B、C兩點，當細線AB沿水平方向繃直時，細線AC與豎直方向的夾角θ=53°．已知小球的質量m=1kg，細線AC長L=3m．（重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8）（1）若裝置勻速轉動時，細線AB剛好被拉至成水平狀態，求此時的角速度ω1．（2）若裝置勻速轉動的角速度ω2=rad/s，求細線AB和AC上的張力大小TAB、TAC．16．為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列的設想：取一個與水平方向夾角為θ=53°，長為L1=7.5m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與足夠長的光滑水平軌道BC相連，然后在C處連接一個豎直的光滑圓軌道．如圖所示．高為h=0.8m光滑的平臺上有一根輕質彈簧，一端被固定在左面的墻上，另一端通過一個可視為質點的質量m=1kg的小球緊壓彈簧，現由靜止釋放小球，物塊離開臺面時已離開彈簧，到達A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下．已知小物塊與AB間的動摩擦因數為μ=0.5．g取10m/s2，sin53°=0.8．求：（1）彈簧被壓縮時的彈性勢能；（2）小球到達C點時速度vC的大小；（3）小球浸入圓軌道后，要使小球不脫離軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應該滿足什么條件．

參考答案與試題解析一、選擇題（共10小題，每小題4分，滿分40分）1．下列說法正確的是（）A．質點在某一點的速度，不一定沿曲線在這一點的切線方向B．做圓周運動的物體，其加速度一定指向圓心C．平拋運動的物體速度變化的方向始終是豎直向下的D．物體受恒力作用時，可能做勻速圓周運動【考點】43：平拋運動；4A：向心力．【分析】曲線運動的速度方向沿該點的切線方向；圓周運動的加速度方向不一定指向圓心；平拋運動的加速度方向不變，做勻變速曲線運動，速度變化量方向與加速度方向相同；受恒力作用，不可能做勻速圓周運動．【解答】解：A、物體做曲線運動，速度方向沿該點的切線方向，故A錯誤．B、勻速圓周運動的物體，加速度方向一定指向圓心，變速圓周運動，加速度的方向不一定指向圓心，故B錯誤．C、平拋運動的加速度不變，方向豎直向下，則速度變化量的方向一定豎直向下，故C正確．D、物體做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，合力方向時刻改變，可知物體受恒力作用，不可能做勻速圓周運動，故D錯誤．故選：C．2．如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業．為了節省救援時間，消防車向前前進的過程中，人相對梯子勻加速向上運動，在地面上看消防隊員的運動，下列說法中正確的是（）A．當消防車勻速前進時，消防隊員可能做勻加速直線運動B．當消防車勻速前進時，消防隊員水平方向的速度保持不變C．當消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻變速曲線運動D．當消防車勻減速前進時，消防隊員一定做勻變速曲線運動【考點】44：運動的合成和分解．【分析】消防員參與了沿梯子方向的勻加速直線運動和水平方向上的直線運動，通過合速度與合加速度是否在同一條直線上判斷消防員做直線運動還是曲線運動．【解答】解：A、當消防車勻速前進時，根據運動的合成，可知：消防隊員一定做勻變速曲線運動，因水平方向存在加速度，則水平方向的速度變化．故A錯誤，B也錯誤．C、當消防車勻加速前進時，若合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線，其加速度的方向大小不變，所以消防員做勻變速曲線運動；若在一條直線上，則做勻變速直線運動，故C錯誤；D、當消防車勻減速前進時，根據運動的合成，結合曲線運動條件，則消防隊員一定做勻變速曲線運動，故D正確．故選：D．3．質量為m的小球在豎直平面內的圓形軌道的內側運動，經過最高點而不脫離軌道的臨界速度值是v．當小球以2v的速度經過最高點時，對軌道的壓力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg【考點】4A：向心力；37：牛頓第二定律；38：牛頓第三定律．【分析】對小球在最高點受力分析，找出向心力來源，根據牛頓第二、三定律和向心力公式列方程求解！【解答】解：當小球以速度v經內軌道最高點時且不脫離軌道，則小球僅受重力，重力充當向心力，有mg=m；當小球以速度2v經內軌道最高點時，小球受重力G和軌道對小球豎直向下的支持力N，如圖，合力充當向心力，有mg+N=m；又由牛頓第三定律得到，小球對軌道的壓力與軌道對小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=3mg．故答案選：C．4．有研究表明300年后人類產生的垃圾將會覆蓋地球1米厚．有人提出了“將人類產生的垃圾分批轉移到無人居住的月球上”的設想，假如不考慮其他星體的影響，且月球仍沿著原來的軌道繞地球作勻速圓周運動，運用您所學物理知識，分析垃圾轉移前后，下列說法中正確的是（）A．地球與月球間的萬有引力會逐漸減小B．月球繞地球運行的線速度將會逐漸變小C．月球繞地球運行的加速度將會逐漸變大D．月球繞地球運行的周期將變小【考點】4H：人造衛星的加速度、周期和軌道的關系；4F：萬有引力定律及其應用．【分析】月球繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據牛頓第二定律列式求解出線速度、周期和萬有引力的表達式進行分析．【解答】解：A、設地球質量為M，月球質量為m，地球與月球間的萬有引力：由于M＞m，M減小、m增加、M+m固定，故Mm會增加，故地球與月球間的萬有引力會逐漸增加，直到兩者質量相等為止，故A錯誤；BCD、萬有引力提供向心力，根據牛頓第二定律，有：解得：a=由于M減小，m增加，故月球的運行速度將會減小，向心加速度減小，周期將會增加；故B正確，CD錯誤；故選：B5．宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉，稱之為雙星系統．在浩瀚的銀河系中，多數恒星都是雙星系統．設某雙星系統A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示，若AO＜OB，則（）A．星球A的質量小于星球B的質量B．星球A的線速度大于星球B的線速度C．雙星間距離一定，雙星的總質量越大，其轉動周期越小D．雙星的總質量一定，雙星間距離越大，其轉動周期越小【考點】4F：萬有引力定律及其應用；4A：向心力．【分析】雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，根據向心力公式判斷質量關系，根據v=ωr判斷線速度關系．【解答】解：A、根據萬有引力提供向心力m1ω2r1=m2ω2r2，因為r1＜r2，所以m1＞m2，即A的質量一定大于B的質量，故A錯誤．B、雙星系統角速度相等，根據v=ωr，且AO＜OB，可知，A的線速度小于B的線速度，故B錯誤．CD、設兩星體間距為L，中心到A的距離為r1，到B的距離為r2，根據萬有引力提供向心力公式得：=m1r1=m2r2解得周期為：T=2π，由此可知雙星的距離一定，質量越大周期越小，故C正確；總質量一定，雙星之間的距離就越大，轉動周期越大，故D錯誤．故選：C6．“嫦娥一號”探月衛星沿地月轉移軌道直奔月球，在距月球表面200km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲，先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示．之后，衛星在P點又經過兩次變軌，最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動．對此，下列說法正確的是（）A．衛星在軌道Ⅲ上運動的速度大于月球的第一宇宙速度B．衛星在軌道Ⅱ上運動周期比在軌道Ⅰ上長C．衛星在軌道Ⅱ上運動到P點的速度大于沿軌道Ⅰ運動到P點的速度D．衛星在軌道Ⅲ上運動到P點的加速度等于沿軌道Ⅱ運動到P點的加速度【考點】4H：人造衛星的加速度、周期和軌道的關系；4F：萬有引力定律及其應用．【分析】月球的第一宇宙速度是在月球表面的衛星的運行速度；根據開普勒第三定律公式=k比較周期長短；根據牛頓第二定律分析加速度大小關系．【解答】解：A、萬有引力提供向心力，故：G=m解得：v=軌道半徑越大，線速度越小．月球第一宇宙速度對應的軌道半徑為月球的半徑，所以第一宇宙速度是繞月球作圓周運動最大的環繞速度，所以衛星在軌道Ⅲ上運動的速度小于月球的第一宇宙速度．故A錯誤．B、根據開普勒第三定律=k，半長軸越長，周期越大，所以衛星在軌道Ⅰ運動的周期最長．故B錯誤．C、衛星在軌道Ⅰ上運動到P點需要減速才能轉移到軌道Ⅱ上運動，故衛星在軌道Ⅱ上運動到P點的速度小于沿軌道Ⅰ運動到P點時的速度．故C錯誤．D、衛星在軌道Ⅲ上在P點和在軌道Ⅱ在P點的萬有引力大小相等，根據牛頓第二定律，加速度相等，故D正確．故選：D7．質量為M的物體內有光滑圓形軌道，現有一質量為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面做圓周運動，A、C為圓周的最高點和最低點，B、D于圓心O在同一水平線上．小滑塊運動時，物體M保持靜止，關于物體M對地面的壓力N和地面對物體的摩擦力，下列說法正確的是（）A．滑塊運動到A點時，N＞Mg，摩擦力方向向左B．滑塊運動到B點時，N＜Mg，摩擦力方向向右C．滑塊運動到C點時，N=（M+m）g，M于地面無摩擦力D．滑塊運動到D點時，N=Mg，摩擦力方向向左【考點】4A：向心力；37：牛頓第二定律．【分析】小滑塊在豎直面內做圓周運動，小滑塊的重力和圓形軌道對滑塊的支持力的合力作為向心力，根據在不同的地方做圓周運動的受力，可以分析得出物體M對地面的壓力N和地面對物體M的摩擦力的大小．【解答】解：A、小滑塊在A點時，滑塊對M的作用力在豎直方向上，系統在水平方向不受力的作用，所以沒有摩擦力的作用，所以A錯誤．B、小滑塊在B點時，需要的向心力向右，所以M對滑塊有向右的支持力的作用，對M受力分析可知，地面要對物體有向右的摩擦力的作用，在豎直方向上，由于沒有加速度，物體受力平衡，所以物體M對地面的壓力N=Mg，所以B錯誤．C、小滑塊在C點時，滑塊的向心力向上，所以C對物體M的壓力要大于C的重力，故M受到的滑塊的壓力大于mg，那么M對地面的壓力就要大于（M+m）g，所以C錯誤；D、小滑塊在D點和B的受力的類似，由B的分析可知，所以D正確．故選：D8．在天花板上的O點系一根細繩，細繩的下端系一小球．小球拉至細繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點的正下方的B點的運動過程中，不計空氣阻力，下面說正確的是（）A．小球受到的向心力大小不變B．細繩對小球的拉力對小球做正功C．重力對小球做功的平均功率為零D．重力對小球做功的功率先變大后變小【考點】63：功率、平均功率和瞬時功率；4A：向心力．【分析】小球被釋放后做圓周運動，只有重力做功，機械能守恒，在下落過程中速度逐漸增大，運動過程中，由向心力公式可判斷出向心力變化．繩子拉力與小球速度始終垂直，對小球不做功．重力的瞬時功率由公式P=mgvy可判斷．【解答】解：A、小球從A點運動到B點過程中，速度逐漸增大，由向心力公式F=m可知，向心力逐漸增大，故A錯誤；B、小球做圓周運動，細繩對小球的拉力方向始終與小球的速度垂直，可知，拉力對小球不做功，故B錯誤；C、重力對小球做的功為mgL，則其平均功率不為零，故C錯誤；D、小球在A點時速度為零，重力的瞬時功率為零，到達B點時，重力與速度垂直，由公式P=mgvy可知重力的瞬時功率也為零，則重力對小球做功的瞬時功率先變大后變小，故D正確；故選：D9．取水平地面為重力勢能零點．一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能是重力勢能的一半．不計空氣阻力．該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角的正切值tanφ為（）A．1 B． C．2 D．【考點】43：平拋運動．【分析】根據機械能守恒定律，以及已知條件：拋出時動能是重力勢能的一半，分別列式即可求出落地時速度與水平速度的關系，從而求出物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角．【解答】解：設拋出時物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時的速度大小為v，方向與水平方向的夾角為α．根據機械能守恒定律得：據題有：聯立解得：v=則，解得：．故B正確，A、C、D錯誤．故選：B．10．如圖所示，光滑軌道ABCD是過山車軌道的模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R的圓形軌道的最高點，BD部分水平，末端D點與右端足夠長的水平粗糙傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉動，現將一質量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點后再經D點滑上傳送帶，則（）A．固定位置A到B點的豎直高度可能為2.2RB．滑塊返回左側所能達到的最大高度一定低于出發點AC．滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v無關D．無論傳送帶速度v多大，滑塊于傳送帶摩擦產生的熱量都一樣多【考點】66：動能定理的應用；6B：功能關系．【分析】根據滑塊能通過C點，由牛頓第二定律求得在C處的速度范圍，進而由機械能守恒求得高度范圍；再根據滑塊和傳送帶的相對運動得到摩擦力的變化及滑塊的速度變化，然后求得相對位移，即可求得摩擦生熱．【解答】解：A、滑塊能通過C點，那么對滑塊在C應用牛頓第二定律可得：；對滑塊從A到C的運動過程應用機械能守恒可得：，所以，固定位置A到B點的豎直高度h≥2.5R，故A錯誤；B、滑塊在傳送帶上向右做減速運動時，摩擦力恒定，滑塊做勻減速運動；返回D點的過程，若滑塊到達D點時速度小于傳送帶速度，則滑塊向左運動和向右運動對稱，那么，滑塊將回到A點；若距離足夠大，滑塊達到傳送帶速度后，將隨傳送帶一起做勻速運動，那么，傳送帶到達D點的速度小于第一次到達D點的速度，滑塊返回左側所能達到的最大高度將低于出發點A，故B錯誤；C、由B可知，傳送帶受摩擦力作用，向右做勻減速運動，那么，滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離只和在D處的速度及傳送帶的動摩擦因數相關，與傳送帶速度v無關，故C正確；D、滑塊在傳送帶上的加速度恒定，那么滑塊的位移恒定，故傳送帶速度越大，滑塊在傳送帶上的相對位移越大，滑塊于傳送帶摩擦產生的熱量越多，故D錯誤；故選：C．二、填空題（共2小題，每空3分，滿分21分）11．在“研究平拋物體運動”的實驗中（如圖1），通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有B．A．選取的斜槽軌道要表面光滑B．每次小球應從同一高度由靜止釋放C．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖3中y﹣x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是D．（選填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）圖2是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A，B，C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為60.0cm．則平拋小球的初速度v0為3.0m/s，g取10m/s2．【考點】MB：研究平拋物體的運動．【分析】（1）根據實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．（2）根據平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結合運動學公式得出y與x的關系式，從而確定圖線．（3）根據位移時間公式求出拋出到A、B兩點的時間，從而得出時間差，結合水平位移求出平拋運動的初速度．【解答】解：（1）A、為了保證小球每次平拋運動的初速度大小相等，讓小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故A錯誤，B正確，C錯誤．D、為描出小球的運動軌跡，描繪的點用平滑曲線連接，故D錯誤．故選：B．（2）根據x=v0t，y=得，y=，可知y﹣x2圖象是過原點的傾斜直線，故D正確，A、B、C錯誤．（3）根據得，，根據得，，則初速度．故答案為：（1）B，（2）D，（3）3.0．12．如圖1所示為“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．再用2條、3條…相同的橡皮筋并在一起進行實驗．每次實驗中小車獲得的速度由打出的紙帶算出．（1）為了平衡小車受到的摩擦力，木板應傾斜（填“水平”或“傾斜”）放置；（2）判斷摩擦阻力已被平衡的方法是DA．釋放小車后，小車能夠運動B．輕推一下小車，小車能夠勻速運動C．釋放小車后，拖著紙帶的小車能夠運動D．輕推一下小車，拖著紙帶的小車能夠勻速運動（3）實驗中不需要（填“需要”或“不需要”）測出一條橡皮筋對小車做功W的數值．（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用圖2紙帶的GK部分進行測量（選填“AD”、“DG”或“GK”）．【考點】MJ：探究功與速度變化的關系．【分析】為了平衡摩擦力木板應傾斜放置，使小車在沿斜面的分力等于摩擦力；實驗中只需讓每次橡皮筋做功成倍數的增加即可，不需要測出一條橡皮筋做功的具體數值．要測量最大速度，應該選用點跡恒定的部分．【解答】解：（1）實驗中橡橡皮筋對小車所做功認為是合外力做功，因此需要平衡摩擦力，故木板應該是傾斜的．（2）實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動，所以正確的做法是：輕推一下小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑即可；故選：D（3）實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難，故實驗中不需要測出一條橡皮筋對小車做功W的數值．（4）要測量最大速度，應該選用點跡恒定的部分．即應選用紙帶的GK部分進行測量．故答案為：（1）傾斜；（2）D；（3）不需要；（4）GK三、計算題（共4小題，滿分39分）13．飛機離地面高度為H=720m，飛機的水平飛行速度為v1=100m/s，追擊一輛速度為v2=30m/s同向行駛的汽車，不考慮空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）炸彈從投出到落地所需的時間是多少？（2）欲使炸彈擊中汽車，飛機應在距離汽車的水平距離多遠處投彈？【考點】43：平拋運動．【分析】（1）炸彈離開飛機后做平拋運動，根據高度求出平拋運動的時間．（2）結合炸彈的初速度和時間求出平拋運動的水平位移，結合汽車的速度求出汽車在炸彈平拋運動時間內的位移，從而得出飛機應在距離汽車的水平距離多遠處投彈．【解答】解：（1）由H=gt2得炸彈下落時間為：t===12s（2）這段時間內，炸彈的水平位移為：x1=v1t=100×12m=1200m汽車的位移為：x2=v2t=30×12m=360m故飛機距汽車的水平距離為：s=x1﹣x2=1200﹣360m=840m時投彈．答：（1）炸彈從投出到落地所需的時間是12s．（2）欲使炸彈擊中汽車，飛機應在距離汽車的水平距離840m處投彈．14．據報道，科學家們在距離地球20萬光年外發現了首顆系外“宜居”行星．假設該行星質量約為地球質量的6倍，半徑約為地球半徑的2倍．若某人在地球表面能舉起60kg的物體，試求：（1）人在這個行星表面能舉起的物體的質量為多少？（2）這個行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？【考點】4F：萬有引力定律及其應用；4A：向心力．【分析】（1）根據兩物體的重力相同即兩物體受到的萬有引力相同求解；（2）根據第一宇宙速度即近地衛星速度求得第一宇宙速度的表達式，從而求解．【解答】解：（1）物體在星體表面的重力等于物體受到的萬有引力，又有同一個人在兩個星體表面能舉起的物體重力相同，故有：；所以，；（2）第一宇宙速度即近地衛星的速度，故有：所以，；所以，；答：（1）人在這個行星表面能舉起的物體的質量為40kg；（2）這個行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍．15．如圖所示裝置可繞豎直軸O′O轉動，可視為質點的小球A于兩細線連接后分別系于B、C兩點，當細線AB沿水平方向繃直時，細線AC與豎直方向的夾角θ=53°．已知小球的質量m=1kg，細線AC長L=3m．（重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8）（1）若裝置勻速轉動時，細線AB剛好被拉至成水平狀態，求此時的角速度ω1．（2）若裝置勻速轉動的角速度ω2=rad/s，求細線AB和AC上的張力大小TAB、TAC．【考點】4A：向心力；37：牛頓第二定律．【分析】（1）當細線AB剛好被拉直，則AB的拉力為零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，結合牛頓第二定律求出此時的角速度．（2）抓住小球豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，結合牛頓第二定律求出細線AB和AC的張力．【解答】解：（1）當細線AB剛好被拉直，則AB的拉力為零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律有：，解得．（2）若裝置勻速轉動的角速度ω2=rad/s，豎直方向上有：TACcos53°=mg，水平方向上有：，代入數據解得TAC=N，TAB=4N．答：（1）此時的角速度為rad/s．（2）細線AB和AC上的張力大小TAB、TAC分別為4N、N．16．為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列的設想：取一個與水平方向夾角為θ=53°，長為L1=7.5m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與足夠長的光滑水平軌道BC相連，然后在C處連接一個豎直的光滑圓軌道．如圖所示．高為h=0.8m光滑的平臺上有一根輕質彈簧，一端被固定在左面的墻上，另一端通過一個可視為質點的質量m=1kg的小球緊壓彈簧，現由靜止釋放小球，物塊離開臺面時已離開彈簧，到達A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下．已知小物塊與AB間的動摩擦因數為μ=0.5．g取10m/s2，sin53°=0.8．求：（1）彈簧被壓縮時的彈性勢能；（2）小球到達C點時速度vC的大小；（3）小球浸入圓軌道后，要使小球不脫離軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應該滿足什么條件．【考點】66：動能定理的應用；43：平拋運動．【分析】（1）根據小球在A點的速度方向，由平拋運動規律根據豎直高度得到豎直分速度，從而得到離開平臺時的速度，然后對小球在平臺上的運動應用動能定理即可求解；（2）對小球從A到C應用動能定理求解；（3）通過小球不脫離軌道得到小球的運動狀況，然后應用機械能守恒求解．【解答】解：（1）小球離開臺面到達A點的過程做平拋運動，故有：，小球在平臺上運動，只有彈簧彈力做功，故由動能定理可得：彈簧被壓縮時的彈性勢能為：；（2）小球在A處的速度為：；小球從A到C的運動過程只有重力、摩擦力做功，故由動能定理可得：解得：；（3）小球進入圓軌道后，要使小球不脫離軌道，即小球能通過圓軌道最高點，或小球能在圓軌道上到達的最大高度小于半徑；那么對小球能通過最高點時，在最高點應用牛頓第二定律可得：；對小球從C到最高點應用機械能守恒可得：解得：；對小球能在圓軌道上到達的最大高度小于半徑的情況應用機械能守恒可得：解得：；故小球進入圓軌道后，要使小球不脫離軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R≥5m或0＜R≤2m；答：（1）彈簧被壓縮時的彈性勢能為4.5J；（2）小球到達C點時速度vC的大小為10m/s；（3）小球進入圓軌道后，要使小球不脫離軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R≥5m或0＜R≤2m．2025年高一物理下學期期末模擬試卷及答案（四）一、選擇題（1-8題為單選題，每小題4分，9-11題為多選題，每小題4分，共50分．多選題給出的四個選項中只有兩個或兩個以上選項正確，全部選對的得6分，少選的得3分，選錯或不答的得0分．）1．如圖所示，木塊A、B疊放在光滑水平面上，A、B之間不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速運動，設A、B間的摩擦力為f，則以下說法正確的是（）A．F對B做正功，對A不做功 B．f對B做負功，對A不做功C．f對B不做功，對A做負功 D．F對A和B組成的系統做功為02．2013年12月14日晚上21點，嫦娥三號探測器穩穩地落在了月球．月球離地球的平均距離是384400km；中國第一個目標飛行器和空間實驗室“天宮一號”的運行軌道高度為350km，它們的繞地球運行軌道均視為圓周，則（）A．月球比“天宮一號”速度大 B．月球比“天宮一號”周期長C．月球比“天宮一號”角速度大 D．月球比“天宮一號”加速度大3．如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一小球向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面．設物體在斜面最低點A的速度為v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為h，不計小球與彈簧碰撞過程中的能量損失，則小球在C點時彈簧的彈性勢能為（）A．mgh﹣mv2 B．mv2﹣mgh C．mgh+mv2 D．mgh4．牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據，運用嚴密的邏輯推理，建立了萬有引力定律．關于萬有引力定律的創建，下列說法錯誤的是（）A．牛頓接受了胡克等科學家關于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想B．牛頓根據地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質量成正比，即F∝m的結論C．牛頓根據F∝m和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關系，進而得出F∝m1m2D．牛頓根據大量實驗數據得出了比例系數G的大小5．牛頓運動定律不適用于下列哪些情況（）A．研究原子中電子的運動B．研究“神舟五號”飛船的高速發射C．研究地球繞太陽的運動D．研究飛機從北京飛往紐約的航線6．兩個互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上使物體運動，物體通過一段位移時，力F1對物體做功6J，力F2對物體做功8J，則兩個力的合力對物體做功為（）A．7J B．10J C．12J D．14J7．質量為2kg的物體做自由落體運動，經過2s落地，g取10m/s2，關于重力做功的功率，下列說法正確的是（）A．下落過程中重力的功率是100WB．下落過程中重力的功率是400WC．即將落地時重力的功率是400WD．即將落地時重力的功率是200W8．如圖所示，質量為m的小球從高為h處的斜面上的A點滾下，經過水平面BC后，再滾上另一斜面，當它到達高為的D點時，速度為零，在這個過程中，重力做功為（）A． B． C．mgh D．09．關于向心加速度和向心力，下列說法中正確的是（）A．做勻速圓周運動的物體所受的向心力大小不變，是一個恒力B．做圓周運動的物體，其向心加速度一定指向圓心C．地球自轉時，地面上各點的向心加速度都指向地心D．向心力只改變物體速度的方向，不改變物體速度的大小10．質量為m的人造地球衛星在圓軌道上，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則（）A．衛星運行的線速度為 B．衛星運行的角速度為C．衛星運行的周期為4π D．衛星的加速度為g11．關于功與能的認識，下列說法中正確的是（）A．當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少B．重力做功的多少與參考平面的選取有關C．物體受拉力和重力的作用下向上運動，拉力做功10J，但物體重力勢能的增加量有可能不是10JD．對于質量一定的物體，速度發生變化，則其動能一定發生變化二、實驗題探究題（12分）12．在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：（1）產生誤差的主要原因是．A．重物下落的實際距離大于測量值B．重物下落的實際距離小于測量值C．重物的實際末速度v大于gtD．重物的實際末速度v小于gt（2）甲、乙、丙三位同學分別得到A、B、C三條紙帶，它們的前兩個點間的距離分別是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么一定存在操作誤差的同學是，錯誤的原因是；（3）有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d1，d2，d3，…，如圖所示，各相鄰點間的時間間隔為T，當地重力加速度為g．要用它來驗證B和G兩點處機械能是否守恒，可量得BG間的距離h=，B點的速度表達式為vB=，G點的速度表達式為vG=，若B點和G點的速度vB、vG和BG間的距離h均為已知量，則當=時，機械能守恒．三、計算題（14題12分，15題14分，16題12分，共38分．）13．某行星的平均密度是ρ，靠近行星表面飛行的航天器的運行周期為T，證明：ρT2是一個常數．14．質量為1000kg的汽車在平直公路上試車，當車速度達到30m/s時關閉發動機，經過60s后停下來，汽車所受阻力大小恒定．（1）汽車受到的阻力是多大？（2）若汽車以20kW的恒定功率重新啟動，當速度達到10m/s時，汽車的加速度是多大？15．一顆質量為m=10g的子彈速度為v1=500m/s，擊穿一塊d=5cm厚的勻質木板后速度變為v2=400m/s，設在擊穿過程中子彈所受到的阻力f恒定，這顆子彈在木板中所受的阻力多大？還能擊穿多少塊同樣的木板？

參考答案與試題解析一、選擇題（1-8題為單選題，每小題4分，9-11題為多選題，每小題4分，共50分．多選題給出的四個選項中只有兩個或兩個以上選項正確，全部選對的得6分，少選的得3分，選錯或不答的得0分．）1．如圖所示，木塊A、B疊放在光滑水平面上，A、B之間不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速運動，設A、B間的摩擦力為f，則以下說法正確的是（）A．F對B做正功，對A不做功 B．f對B做負功，對A不做功C．f對B不做功，對A做負功 D．F對A和B組成的系統做功為0【考點】功的計算；摩擦力的判斷與計算．【分析】對整體研究，再對AB研究，由W=FL求出阻力做的功即可【解答】解：A、F作用在B物體上，沒有作用在A物體上，且AB向前做加速運動，