2024屆上海市普通中學(xué)三校聯(lián)考物理高一下期末綜合測(cè)試試題含解析

2024屆上海市普通中學(xué)三校聯(lián)考物理高一下期末綜合測(cè)試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖)，沿地球赤道行駛并且汽車相對(duì)于地球速度可以增加到足夠大。當(dāng)汽車速度增加到某一值時(shí)，它將成為脫離地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車”。不計(jì)空氣阻力，已知地球的半徑R＝6400km。下列說(shuō)法正確的是()A．汽車在地面上速度增加時(shí)，它對(duì)地面的壓力增大B．當(dāng)汽車速度增加到1．9km/s，將離開(kāi)地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1hD．在此“航天汽車”上可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力2、(本題9分)如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)人地球同步軌道Ⅱ，則（）A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/sB．衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC．在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)人軌道II3、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)=2N，木箱從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，4s末拉力的瞬時(shí)功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W4、(本題9分)一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起院跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離好高開(kāi)開(kāi)地面，速度為v。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)他的沖量大小為mgΔtB．地面對(duì)他的沖量大小為mv+mgΔtC．地面對(duì)他的沖量大小為mvD．地面對(duì)他的沖量大小為mv-mgΔt5、(本題9分)如圖所示，將一個(gè)小鋼珠（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平臺(tái)上沿水平方向彈出，小鋼珠落在水平地面上的A點(diǎn)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋疄闇y(cè)出小鋼珠離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的初速度v0，只需要下列哪一件器材（）A．天平 B．彈簧測(cè)力計(jì) C．刻度尺 D．秒表6、一條小船在珠江中從西向東勻速直線航行，船上的人正相對(duì)于船以0.4m/s的速度勻速豎直向上升起一面旗幟。當(dāng)他用20s升旗完畢時(shí)，船行駛了6m，那么旗相對(duì)于岸的速度大小為（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s7、(本題9分)一物體沿固定斜面從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端．已知在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是A． B． C． D．8、(本題9分)如圖所示，將物體從一定高度水平拋出(不計(jì)空氣阻力)，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離地面高度為h時(shí)，物體水平位移為x、物體的機(jī)械能為E、物體的動(dòng)能為Ek、物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v.以水平地面為零勢(shì)能面．下列圖像中，能正確反映各物理量與h的關(guān)系的是()．A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點(diǎn)，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動(dòng)。若小球B靜止時(shí)，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點(diǎn)電勢(shì)一定為零C．圓環(huán)對(duì)小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點(diǎn)，A、B組成的系統(tǒng)電勢(shì)能變大10、(本題9分)假想這樣一個(gè)情景：一輛超級(jí)小車沿地球赤道行駛，將地球看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑，小車重量G=mg，用FN表示地面對(duì)它的支持力，小車（）A．速度越大，F(xiàn)N越小B．G和FN是一對(duì)作用力和反作用力C．速度足夠大，駕駛員將處于超重狀態(tài)D．若速度達(dá)到7.9km/s，它將離開(kāi)地面，繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力）11、(本題9分)兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖所示．一個(gè)電荷量為2C、質(zhì)量為1kg的小物塊從該水平面內(nèi)的C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說(shuō)法正確的是A．由C到A的過(guò)程中，電勢(shì)逐漸升高B．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB=－5VC．由C到A的過(guò)程中，物塊的電勢(shì)能先減小后變大D．B為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E=1V/m12、組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)的速率，如果超出了該速率，星球的萬(wàn)有引力將不足以維持其赤附近的物體隨星球做圓周運(yùn)動(dòng),由此能得到半徑為R,密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T，下列表達(dá)式正確的是：（）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中（裝置如圖甲）：①下列說(shuō)法哪一項(xiàng)是正確的___________．（填選項(xiàng)前字母）A．平衡摩擦力時(shí)必須將鉤碼通過(guò)細(xì)線掛在小車上B．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放②圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_____m/s（保留三位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)某物理學(xué)習(xí)小組要描繪一只小燈泡（）的伏安特性曲線，有下列器材供選用：A．電壓表（，內(nèi)阻）B．電壓表（，內(nèi)阻）C．電流表（，內(nèi)阻）D．電流表（，內(nèi)阻）E．滑動(dòng)變阻器（，）F．滑動(dòng)變阻器（，）G．電源（，內(nèi)阻不計(jì)）H．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．（1）電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________．（用序號(hào)字母表示）（2）如圖（a）所示，圖中有幾根導(dǎo)線已經(jīng)接好，為完成本實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路補(bǔ)畫(huà)完整，要求實(shí)驗(yàn)誤差盡可能的小．（3）下表中的數(shù)據(jù)是該小組在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的，請(qǐng)?jiān)趫D（b）坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)，用“×”表示，并繪出圖線．根據(jù)圖象可知，該小燈泡燈絲溫度升高時(shí)，電阻__________（填“變大”或“變小”）．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）(本題9分)如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以3.2m/s、2.0m/s的速率相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后A球靜止．已知碰撞時(shí)間為0.05s，A、B的質(zhì)量均為0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大小；(2)碰撞過(guò)程A對(duì)B平均作用力的大?。?6、（12分）(本題9分)如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以的入射角從AC邊的中點(diǎn)M左側(cè)射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫(huà)出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時(shí)間。17、（12分）(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在輕桿的A點(diǎn)，右端與一質(zhì)量套在輕桿的小物塊相連但不栓接，輕桿AC部分粗糙糙，與小物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)，CD部分為一段光滑的豎直半圓軌道．小物塊在外力作用下壓縮彈簧至B點(diǎn)由靜止釋放，小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最高點(diǎn)D，，小物塊剛經(jīng)過(guò)C點(diǎn)速度，g取，不計(jì)空氣阻力，求：（1）半圓軌道的半徑R；（2）小物塊剛經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）小物塊在外力作用下壓縮彈簧在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能．

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、B【解題分析】試題分析：汽車沿地球赤道行駛時(shí)，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律分析速度減小時(shí)，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當(dāng)速度增大時(shí)支持力為零，汽車將離開(kāi)地面繞地球圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1h．在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力．汽車沿地球赤道行駛時(shí)，由重力和支持力的合力提供向心力．設(shè)汽車的質(zhì)量為m，支持力為F，速度為v，地球半徑為R，則由牛頓第二定律得，，當(dāng)汽車速度v減小時(shí)，支持力F增大，則汽車對(duì)對(duì)地面的壓力增大，故A錯(cuò)誤；1.9km/s是第一宇宙速度，當(dāng)汽車速度時(shí)，汽車將離開(kāi)地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，成為近地衛(wèi)星，故B正確；“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)半徑越小，周期越小，則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期最小．

最小周期，v=1.9km/s，R=6400km，代入解得T=5081s=1.4h，“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1.4h，故C錯(cuò)誤；在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力，故D錯(cuò)誤．2、D【解題分析】

了解同步衛(wèi)星的特點(diǎn)和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含義，當(dāng)萬(wàn)有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時(shí)，衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：若是“供大于需”，則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運(yùn)動(dòng)；若是“供小于需”，則衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng).【題目詳解】11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的發(fā)射速度，而同步衛(wèi)星仍然繞地球運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，在軌道I上，P點(diǎn)是近地點(diǎn)，Q點(diǎn)是遠(yuǎn)地點(diǎn)，則衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力大于萬(wàn)有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力，故D正確；故選D．【題目點(diǎn)撥】本題考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，知道第一宇宙速度的特點(diǎn)，衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬(wàn)有引力和所需的向心力關(guān)系確定．3、B【解題分析】

根據(jù)牛頓第二定律得，加速度；則4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，則拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正確，ACD錯(cuò)誤。4、B【解題分析】以人為對(duì)象，受到地面的支持力和自身的重力，規(guī)定向上為正，根據(jù)動(dòng)量定理可知N-mgΔt=mv所以地面對(duì)人的沖量為NΔt=mgΔt+mv，故B對(duì)，ACD錯(cuò)；故選B5、C【解題分析】

小鋼珠離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，則有：，，聯(lián)立得：，可知只要用刻度尺測(cè)量出鋼珠平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離x和下落高度h，就能測(cè)出v，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C?！绢}目點(diǎn)撥】本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解和應(yīng)用，平時(shí)要加強(qiáng)練習(xí)，提高遷移能力．6、C【解題分析】

選河岸為參考系，船運(yùn)動(dòng)的速度是旗子相對(duì)于船豎直向上的速度為v2=0.4m/s故旗子相對(duì)于船的速度為A.0.3m/s與計(jì)算結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤。B.0.4m/s與計(jì)算結(jié)果不符，故B錯(cuò)誤。C.0.5m/s與計(jì)算結(jié)果相符，故C正確。D.0.6m/s與計(jì)算結(jié)果不符，故D錯(cuò)誤。7、AD【解題分析】

試題分析：摩擦力恒定，物體沿斜面下滑時(shí)做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零勻變速直線運(yùn)動(dòng)中合力、速度、位移和機(jī)械能所時(shí)間變化特點(diǎn)可解答本題．解：A、物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知，其合外力恒定，故A正確；B、在v﹣t圖象中，斜率表示加速度大小，由于物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，因此其v﹣t圖象斜率不變，故B錯(cuò)誤；C、物體下滑位移為：，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，其位移與時(shí)間圖象為拋物線，故C錯(cuò)誤；D、設(shè)開(kāi)始時(shí)機(jī)械能為E總，根據(jù)功能關(guān)系可知，開(kāi)始機(jī)械能減去因摩擦消耗的機(jī)械能，便是剩余機(jī)械能，即有：，因此根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，機(jī)械能與時(shí)間的圖象為開(kāi)口向下的拋物線，故D正確．故選AD．【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于圖象問(wèn)題要明確兩坐標(biāo)軸、斜率的含義等，對(duì)于比較復(fù)雜的圖象問(wèn)題可以利用物理規(guī)律寫(xiě)出兩個(gè)物理量的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)一步判斷圖象性質(zhì)．8、BC【解題分析】

A.根據(jù)t=則水平位移x=v由表達(dá)式可知，圖線為曲線，開(kāi)口向右，故A項(xiàng)與題意不相符；B.平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能隨著高度的變化不變，故B項(xiàng)與題意相符；C.根據(jù)mg(H-h)=得：Ek知Ek與h成一次函數(shù)關(guān)系，故C項(xiàng)與題意相符；D.根據(jù)mg(H-h)=1解得：v=vv與h不成線性關(guān)系，故D項(xiàng)與題意不相符。9、BD【解題分析】

A.因小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢(shì)線，以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，因此O點(diǎn)的電勢(shì)為零，故B正確；C.由A選項(xiàng)分析，可知圓環(huán)對(duì)小球B的彈力背離圓心，故C錯(cuò)誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，導(dǎo)致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢(shì)能變大，故D正確；10、AD【解題分析】

A、對(duì)超級(jí)小車，根據(jù)牛頓第二定律：mg-FN=m，地面對(duì)它的支持力FN=mg-m，速度越大，F(xiàn)N越小，故A正確。B、G和FN是不同性質(zhì)的兩種力，它們不是一對(duì)作用力和反作用力，故B錯(cuò)誤。C、由支持力FN=mg-m知，F(xiàn)Nmg，則駕駛員對(duì)座椅的壓力也小于重力，駕駛員處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。D、若速度達(dá)到第一宇宙速度v=7.9km/s，它將離開(kāi)地面，繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力），故D正確。11、BD【解題分析】

A、據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)，故由點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)逐漸減小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、根據(jù)圖可知、兩點(diǎn)的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理得電場(chǎng)力做的功：，故、兩點(diǎn)的電勢(shì)差，故選項(xiàng)B正確；C、由點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)圖可知帶電粒子的速度增大，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、根據(jù)圖可知帶電粒子在點(diǎn)的加速度最大為，所受的電場(chǎng)力最大為2N，根據(jù)知點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大為1N/C，故選項(xiàng)D正確。12、BC【解題分析】

AB.當(dāng)周期小到一定值時(shí)，壓力為零，此時(shí)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，即解得：①故B正確，A錯(cuò)誤；CD.星球的質(zhì)量代入①式可得：故C正確，D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、C0.653【解題分析】試題分析：①車在水平木板運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向受到繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；而平衡摩擦力是小車帶動(dòng)紙帶恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；設(shè)小車質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對(duì)小車有：F=Ma；對(duì)鉤碼有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，這樣兩者才能近似相等．為使紙帶打上盡量多的點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放②中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程的平均速度得：=0.653m/s.考點(diǎn)：本題考查探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系14、ADE變大【解題分析】（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應(yīng)選A；燈泡額定電流為：I==0.48A，