2024屆上海市寶山區(qū)上海大學(xué)市北附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆上海市寶山區(qū)上海大學(xué)市北附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、(本題9分)真空中兩個靜止的帶電小球（可看成點電荷），相距為r時相互作用力為F，若將它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則相互間的作用力變?yōu)椋ǎ〢．F/2 B．F/4 C．2F D．4F2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中達到的最高點位置2的高度為h，已知重力加速度為g．若以地面為參考平面，下列說法正確的是：（）A．足球由1運動到2的過程中，重力做的功為mghB．足球在最高點位置2時，機械能為mghC．如果沒有選定參考平面，就無法確定重力勢能變化了多少D．足球由2運動到3的過程中，重力勢能減少了mgh3、(本題9分)一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．4、A、B兩顆衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運動，已知衛(wèi)星A的運周期小于衛(wèi)星B的運行周期，則下列說法正確的是A．衛(wèi)星A的軌道半徑大于衛(wèi)星B的軌道半徑B．衛(wèi)星A的運行速度小于衛(wèi)星B的運行速度C．衛(wèi)星A的向心加速度大于衛(wèi)星B的向心加速度D．衛(wèi)星A所需的向心力大于衛(wèi)星B所需的向心力5、(本題9分)在用電腦播放光碟時，光盤將繞其中心做勻速圓周運動．已知光盤的半徑為r，光盤邊緣上一點的線速度大小為v，則光盤轉(zhuǎn)動的角速度為()A．vr B．vr2 C．v2r D．v/r6、(本題9分)如圖所示，足夠長的光滑細(xì)桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無摩擦滑動，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過長度為L的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為質(zhì)點。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，且B不會撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動量和機械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，物塊上擺的初速度將小于原來物塊A固定時的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時，物塊A的速率為7、(本題9分)如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機A，用懸索(重力可忽略不計)救起了傷員B。直升機A和傷員B以相同水平速度勻速運動的同時，懸索將傷員吊起，在某一段時間內(nèi)，A、B之間的距離l與時間t的關(guān)系為l=H-bt2(式中l(wèi)表示傷員到直升機的距離，H表示開始計時時傷員與直升機的距離，H表示開始計時時傷員與直升機的距離，b是一常數(shù)，t表示傷員上升的時間)，不計傷員和繩索受到的空氣阻力。這段時間內(nèi)從地面上觀察，下面判斷正確的是:()A．懸索始終保持豎直B．傷員做直線運動C．傷員做曲線運動D．傷員的加速度大小、方向均不變8、(本題9分)把一個架在絕緣座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場中，導(dǎo)體處于靜電平衡時，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示，這時導(dǎo)體（）A．導(dǎo)體內(nèi)部場強為零B．A端的電勢比B端的電勢高C．A端的電勢與B端的電勢相等D．導(dǎo)體內(nèi)部電場線從A端指向B端9、在一根兩端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個圓柱形的紅蠟塊R，（蠟塊的直徑略小于玻璃管的內(nèi)徑），輕重適宜，它能在玻璃管內(nèi)的水中勻速上升。如圖，當(dāng)紅蠟塊從A端開始勻速上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動。紅蠟塊與玻璃管間的摩擦很小，可以忽略不計，關(guān)于紅蠟塊的運動以下說法正確的是A．運動軌跡是曲線 B．運動軌跡是直線C．速度大小不變 D．速度大小變化10、(本題9分)以下說法正確的是A．做曲線運動的物體，受到的合外力一定不等于零B．向心加速度大的物體比向心加速度小的物體速度方向改變快C．系統(tǒng)受到的合外力為零時，系統(tǒng)的機械能一定守恒D．系統(tǒng)受到的合外力為零時，系統(tǒng)的動量一定守恒二、實驗題11、（4分）(本題9分)某組同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗中，讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點計時器在紙帶上打下一系列點．（1）他們拿到了所需的打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要__________．（選填選項前的字母）A．交流電源B．毫米刻度尺C．天平及砝碼D．秒表（2）先接通打點計時器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如圖2所示，O是紙帶靜止時打出的點，A、B、C是標(biāo)出的3個計數(shù)點，測出它們到O點的距離分別為=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一個數(shù)值在記錄時有誤，是__________（選填選項前的字母）A．B．C．（3）已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．為了驗證機械能守恒定律，需要將重錘動能的增加量m與重錘重力勢能的減少量__________進行比較．（選填選項前的字母）A．B．C．（4）他們在紙帶上選取多個計數(shù)點，分別測量它們到起始點O的距離h，計算對應(yīng)各計數(shù)點的重物速度v，描繪出圖像，如下圖所示，正確的是__________．（選填選項前的字母）（5）推導(dǎo)題（4）中圖線的斜率表達式___________（所需物理量自行設(shè)定）12、（10分）(本題9分)某同學(xué)驗證“重錘做自由落體運動過程中機械能守恒”的實驗，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，只能研究中間某過程機械能是否守恒。如圖所示，相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點未畫出，用刻度尺測出各計數(shù)點之間的距離：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打點計時器工作頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上紙帶可以求出在打第2個點到第5個點的過程中重錘重力勢能的減少量為__________J，重錘動能的增加量為___________J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。

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、B【解題分析】

根據(jù)庫侖定律可得變化前：F＝kQqA.F/2，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.F/4，與結(jié)論相符，選項B正確；C.2F，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.4F，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；2、D【解題分析】

A．足球由1運動到2的過程中，高度增加，重力做負(fù)功，應(yīng)用-mgh表示，故A錯誤；B．足球在最高點位置2時，重力勢能為mgh，動能不等于零，則機械能大于mgh，選項B錯誤；C．分析重力勢能的變化，只要找出高度的變化即可，與選不選參考平面沒有關(guān)系，故C錯誤；D．足球由2運動到3的過程中，足球的高度越來越低，重力做正功，重力勢能減少，2、3兩位置的高度差是h，所以重力勢能減少了mgh，故D正確。故選D?！绢}目點撥】重力做功與路徑無關(guān)，與零勢能面的選取無關(guān)，只與物體的始末位置有關(guān)。重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功（或表述為克服重力做功），重力勢能增加。但要注意，重力勢能的大小與零勢能面的選取有關(guān)。3、D【解題分析】

本題考查動量守恒定律【題目詳解】系統(tǒng)分離前后，動量守恒：，解得：，故ABC錯誤；D正確．4、C【解題分析】

A.兩衛(wèi)星均由萬有引力提供向心力，，解得軌道半徑，衛(wèi)星A的周期小，則軌道半徑小，故A錯誤.B.根據(jù)，衛(wèi)星A的軌道半徑小，則運行速度大，故B錯誤.C.根據(jù)萬有引力定律可知，向心加速度，衛(wèi)星A的軌道半徑小，則A的向心加速度大，故C正確.D.兩衛(wèi)星的質(zhì)量m未知，則向心力，大小無法比較，故D錯誤.5、D【解題分析】試題分析：根據(jù)公式可得光盤轉(zhuǎn)動的加速度為，D正確；考點：考查了圓周運動規(guī)律的應(yīng)用【名師點睛】熟記描述勻速圓周運動的物理量線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等之間的關(guān)系，即，6、BD【解題分析】

A.在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機械能不守恒，故A錯誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點時由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點到最高點的過程，根據(jù)機械能守恒定律得子彈射入物塊B的過程，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，根據(jù)動量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來物塊A固定時的上擺初速度。故C錯誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。7、ACD【解題分析】

A．由可以知道傷員在豎直方向的運動是加速度的方向豎直向上，大小恒定的勻加速直線運動，豎直方向只受兩個力的作用，所以懸索的拉力大于傷員的重力，因此懸索始終保持豎直，所以A正確.BCD．他在水平方向做勻速直線運動，豎直方向上是勻加速直線運動，那么傷員的運動相對直升機做加速度不變的勻加速直線運動；從地面看就是類平拋運動，故B錯誤，C正確，D正確.8、AC【解題分析】

枕形導(dǎo)體在點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，正好與點電荷的電場疊加，靜電平衡時內(nèi)部電場強度處處為零，導(dǎo)體是等勢體，表面是等勢面。A.導(dǎo)體內(nèi)部場強為零，與結(jié)論相符，選項A符合題意；B.A端的電勢比B端的電勢高，與結(jié)論不相符，選項B不符合題意；C.A端的電勢與B端的電勢相等，與結(jié)論相符，選項C符合題意；D.導(dǎo)體內(nèi)部場強為零，則無電場線可言，選項D不符合題意；9、BC【解題分析】

蠟塊在水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做勻速直線運動，都沒有加速度，所以合運動一定為直線運動，并且速度保持不變.A．軌跡為曲線與分析不符，故A錯誤B．軌跡為直線與分析相符，故B正確C．速度大小不變與分析相符，故C正確D．速度大小變化與分析不符，故D錯誤【題目點撥】兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動.10、ABD【解題分析】

A.做曲線運動的物體加速度不為零，則受到的合外力一定不等于零，選項A正確；B.向心加速度是描述線速度方向改變快慢的物理量，向心加速度大的物體比向心加速度小的物體速度方向改變快，選項B正確.C.系統(tǒng)受到的合外力為零時，系統(tǒng)的機械能不一定守恒，例如勻速上升的物體，選項C錯誤；D.系統(tǒng)受到的合外力為零時，系統(tǒng)的動量一定守恒，選項D正確；二、實驗題11、ABBBAk=2g【解題分析】

(1)[1].“驗證機械能守恒定律”的實驗中除所需的打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要交流電源和毫米刻度尺，故選AB；(2)[2].毫米刻度尺應(yīng)估讀到0.01cm，所以hB的讀數(shù)有誤，故選B；(3)[3].