2025屆上海市四中物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2025屆上海市四中物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如衛(wèi)星的線速度增大到原來(lái)的2倍，衛(wèi)星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．衛(wèi)星的向心加速度增大到原來(lái)的4倍B．衛(wèi)星的角速度增大到原來(lái)的4倍C．衛(wèi)星的周期減小到原來(lái)的D．衛(wèi)星的周期減小到原來(lái)的2、如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的光滑半圓弧軌道，其兩端點(diǎn)M、N連線水平，將一輕質(zhì)小環(huán)A套在軌道上，一細(xì)線穿過輕環(huán)A，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置，不計(jì)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(duì)輕環(huán)的支持力大小為mgB．細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為mgC．細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為mgD．M點(diǎn)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(yùn)行的周期T．假設(shè)地球是一個(gè)均勻球體，那么僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）A．月球的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)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(gè)點(diǎn)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(lái)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(gòu)造如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋A(yù)CB恰好處于原長(zhǎng)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(diǎn)放手，彈丸就會(huì)在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去，打擊目標(biāo)，現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點(diǎn)，則()A．從D到C，彈丸的機(jī)械能守恒B．從D到C，彈丸的動(dòng)能一直在增大C．從D到C，彈丸的機(jī)械能先增大后減小D．從D到E彈丸增加的機(jī)械能大于從E到C彈丸增加的機(jī)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(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。S1到O的距離為r，已知萬(wàn)有引力常量為G.以下說法中正確的是A．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量大小相等C．若已知S1做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，則可求SD．若已知S1做圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)，下列判斷正確的是A．汽車經(jīng)過A，B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)路面壓力值均等于車的重力B．汽車通過B點(diǎn)對(duì)路面壓力值小于汽車的重力C．汽車經(jīng)過A處于失重狀態(tài)D．汽車通過A點(diǎn)時(shí)容易爆胎，所以汽車要低速通過凹處8、(本題9分)起重機(jī)吊鉤掛著一木箱，木箱正在勻減速下降，這個(gè)過程中（）A．木箱的重力做正功B．鋼索對(duì)木箱的拉力做正功C．鋼索對(duì)木箱的拉力做負(fù)功D．木箱的重力勢(shì)能和動(dòng)能都減少9、(本題9分)如圖所示，A物體從與輕質(zhì)定滑輪等高處沿豎直桿由靜止下滑,通過輕質(zhì)細(xì)繩拉物體B，當(dāng)A下降h時(shí)細(xì)繩與豎直桿的夾角為45°（此時(shí)物體B未與定滑輪相碰），已知A、B的質(zhì)量相等，不計(jì)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(jī)械能守恒B．物體AB的機(jī)械能守恒C．此時(shí)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(guó)在黃海海域使用長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭成功完成“一箭七星”海上發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)，這是中國(guó)首次在海上進(jìn)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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．(1)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實(shí)驗(yàn)器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝_____cm.(2)測(cè)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(shí)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(shí)驗(yàn)．還需要直接測(cè)量的一個(gè)物理量是_________；(3)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．________(填“是”或“否”)12、（10分）(本題9分)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的方法很多.落體法驗(yàn)證機(jī)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(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)易示意圖．當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時(shí).光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．所用的光電門傳感器可測(cè)得最短時(shí)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(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間.與圖中所示的高度差,并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理,結(jié)果如下表所示．(取,表格中為直尺的質(zhì)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(shù)據(jù)可知,直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用求出的,請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是:_________________________________________________．（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為____________、_____________、________________．（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：________________________________________________．

（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷下列圖象中正確的是_____________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m=1kg的小球從A點(diǎn)沿光滑斜面軌道由靜止滑下，不計(jì)通過B點(diǎn)時(shí)的能量損失，然后依次滑入兩個(gè)相同的圓形軌道內(nèi)側(cè)，其軌道半徑R=10cm，小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)，小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，E點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，E、F兩點(diǎn)的豎直高度d=0.8m，水平距離x=1.1m，水平軌道CD長(zhǎng)為L(zhǎng)1=1m，DE長(zhǎng)為L(zhǎng)1=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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球通過第二個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度；（1）小球通過第一個(gè)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小；（3）若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求小球從A點(diǎn)釋放時(shí)的高度的范圍是多少？14、（14分）(本題9分)某探究小組設(shè)計(jì)了一貨運(yùn)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(diǎn)等高），圓弧軌道半徑r=0.45m，小車質(zhì)量M=10kg．質(zhì)量m=20kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道頂端A由靜止滑下，經(jīng)B點(diǎn)滑上靜止的小車，經(jīng)過一段時(shí)間，物塊與小車相對(duì)靜止，一起運(yùn)動(dòng)到卸貨點(diǎn)，工人把物塊取下，此后，小車撞到擋板以原速率反彈，B點(diǎn)到卸貨點(diǎn)的距離足夠大，不計(jì)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??；（2）物塊與小車的共同速度及從開始到卸貨點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損耗的機(jī)械能；（3）若小車長(zhǎng)L=1m，工人沒有及時(shí)取下物塊，小車反彈后，物塊以相對(duì)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(diǎn)相距x=4m，以v0=2m/s的速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小煤塊無(wú)初速輕放至A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，g取10m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕。求：（1）小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間；（2）小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中留下的劃痕長(zhǎng)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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)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(lái)的2倍，則半徑為原來(lái)的，，向心加速度增大到原來(lái)的16倍，故A錯(cuò)誤；，半徑為原來(lái)的，角速度增大到原來(lái)的8倍，故B錯(cuò)誤；，半徑為原來(lái)的，衛(wèi)星的周期減小到原來(lái)的，故C正確，D錯(cuò)誤.2、B【解析】

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

A.萬(wàn)有引力提供環(huán)繞天體的向心力，此式只能計(jì)算中心天體的質(zhì)量，根據(jù)題給定的數(shù)據(jù)可以計(jì)算中心天體地球的質(zhì)量，而不能計(jì)算環(huán)繞天體月球的質(zhì)量，故A不符合題意；B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：可得中心天體質(zhì)量，故B符合題意；C.在地球表面重力和萬(wàn)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?yàn)樵虑虿皇墙仫w行，故在不知道地球半徑的情況下無(wú)法求得地球的密度，故D不符合題意．4、D【解析】

由點(diǎn)電荷庫(kù)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(lái)的2倍，庫(kù)侖力將變?yōu)樵瓉?lái)的，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D。5、D【解析】

A．從D到C，橡皮筋的彈力對(duì)彈丸做功，彈丸的機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；B．橡皮筋A(yù)CB恰好處于原長(zhǎng)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(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．從D到C，橡皮筋對(duì)彈丸一直做正功，彈丸的機(jī)械能一直在增加，故C錯(cuò)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(duì)彈丸做功較多，機(jī)械能增加也多，故D正確．故選D。6、BC【解析】

這是一個(gè)雙星的問題，S1和S2繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的萬(wàn)有引力提供各自的向心力，S1【詳解】設(shè)星體S1和S2的質(zhì)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(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供得：Gm1m2(r+r')2＝m1r4π2T2＝m2r'4π2T2

可得：m1r=【點(diǎn)睛】本題考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，雙星的特點(diǎn)是兩個(gè)星體周期相等，星體間的萬(wàn)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(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知汽車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)對(duì)路面的壓力不等于重力，故A錯(cuò)誤.B．汽車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)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(jié)合牛頓第三定律可知壓力小于重力，所以B正確.C．汽車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)有向上的加速度，所以出于超重狀態(tài)，B點(diǎn)時(shí)有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤D．因?yàn)樘幱诔貭顟B(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?yàn)闇p速下降，所以拉力大于重力．位移向下，所以拉力做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，C正確；重力做正功，重力勢(shì)能減少，故A正確；減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)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(duì)B做正功，所以物體B的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．由于不計(jì)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(dāng)A下降h，由系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械能守恒知：解得故C錯(cuò)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(diǎn)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(shí)求解B的速率,再討論B的運(yùn)動(dòng)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(xiàng)A錯(cuò)誤；B.第一宇宙速度是所有環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)D錯(cuò)誤；二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）50.0（2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)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(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)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(jù)功能關(guān)系需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：，可見還需要測(cè)量出M，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量；

（3）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)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(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．12、極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度趨近于瞬間時(shí)速度（答案合理均得分）4.220.3970.402在誤差允許的范圍內(nèi),直尺的機(jī)械能守恒C【解析】（1）根據(jù)平均速度的定義可知，當(dāng)位移很小，時(shí)間很短時(shí)可以利用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時(shí)間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度可以利用求出．

（2）根據(jù)題意可知：，則動(dòng)能的增加量，重力勢(shì)能的減小量．

（3）可知在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

（4）根據(jù)機(jī)械能守恒得，，可知圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故選C．點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，以及利用圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，注意物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．三、計(jì)算題：解答應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)1m/s（1）40N(3)或【解析】⑴小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道最高點(diǎn)，有：求得：υ1==1m/s①⑵在小球從第一軌道最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到第二圓軌道最高點(diǎn)過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理有：?μmgL1=mv11?mv11②求得：υ1==m/s在最高點(diǎn)時(shí)，合力提供向心力，即FN+mg=③求得：FN=m(?g)=40N根據(jù)牛頓第三定律知，小球?qū)壍赖膲毫椋篎N′=FN=40N④⑵若小球恰好通過第二軌道最高點(diǎn)，小球從斜面上釋放的高度為h1，在這一過程中應(yīng)用動(dòng)能定理有：mgh1?μmgL1?mg1R=mv11⑤求得：h1=1R+μL1+=0.45m若小球恰好能運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，小球從斜面上釋放的高度為h1，在這一過程中應(yīng)用動(dòng)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(yīng)有h1≤h≤h1，即：0