2024屆上海市普通中學三校聯(lián)考物理高一下期末綜合測試試題含解析

2024屆上海市普通中學三校聯(lián)考物理高一下期末綜合測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫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，錯選和不選得零分）1、某同學設想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖)，沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時，它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力，已知地球的半徑R＝6400km。下列說法正確的是()A．汽車在地面上速度增加時，它對地面的壓力增大B．當汽車速度增加到1．9km/s，將離開地面繞地球做圓周運動C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1hD．在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力2、(本題9分)如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進人地球同步軌道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上的運行速度大于7.9km/sC．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度小于在Q點的速度D．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進人軌道II3、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放著一個質(zhì)量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)=2N，木箱從靜止開始運動，4s末拉力的瞬時功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W4、(本題9分)一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起院跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離好高開開地面，速度為v。在此過程中，下列說法正確的是（）A．地面對他的沖量大小為mgΔtB．地面對他的沖量大小為mv+mgΔtC．地面對他的沖量大小為mvD．地面對他的沖量大小為mv-mgΔt5、(本題9分)如圖所示，將一個小鋼珠（可視為質(zhì)點）從平臺上沿水平方向彈出，小鋼珠落在水平地面上的A點，已知當?shù)氐闹亓铀俣龋疄闇y出小鋼珠離開平臺時的初速度v0，只需要下列哪一件器材（）A．天平 B．彈簧測力計 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，船上的人正相對于船以0.4m/s的速度勻速豎直向上升起一面旗幟。當他用20s升旗完畢時，船行駛了6m，那么旗相對于岸的速度大小為（）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始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端．已知在物體運動過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(不計空氣阻力)，物體運動過程中離地面高度為h時，物體水平位移為x、物體的機械能為E、物體的動能為Ek、物體運動的速度大小為v.以水平地面為零勢能面．下列圖像中，能正確反映各物理量與h的關系的是()．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，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動。若小球B靜止時，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，以無窮遠處為零電勢點，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點電勢一定為零C．圓環(huán)對小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點，A、B組成的系統(tǒng)電勢能變大10、(本題9分)假想這樣一個情景：一輛超級小車沿地球赤道行駛，將地球看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑，小車重量G=mg，用FN表示地面對它的支持力，小車（）A．速度越大，F(xiàn)N越小B．G和FN是一對作用力和反作用力C．速度足夠大，駕駛員將處于超重狀態(tài)D．若速度達到7.9km/s，它將離開地面，繞地球運動，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力）11、(本題9分)兩個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，如圖所示．一個電荷量為2C、質(zhì)量為1kg的小物塊從該水平面內(nèi)的C點靜止釋放，其運動的v-t圖象如圖所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線)．則下列說法正確的是A．由C到A的過程中，電勢逐漸升高B．A、B兩點電勢差UAB=－5VC．由C到A的過程中，物塊的電勢能先減小后變大D．B為中垂線上電場強度最大的點，其電場強度E=1V/m12、組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個最大的自轉(zhuǎn)的速率，如果超出了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤附近的物體隨星球做圓周運動,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，下列表達式正確的是：（）A． B． C． D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中（裝置如圖甲）：①下列說法哪一項是正確的___________．（填選項前字母）A．平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上B．為減小系統(tǒng)誤差，應使鉤碼質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量C．實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放②圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．則打B點時小車的瞬時速度大小為______m/s（保留三位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)某物理學習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．滑動變阻器（，）F．滑動變阻器（，）G．電源（，內(nèi)阻不計）H．電鍵一個，導線若干．（1）電壓表應選用__________，電流表應選用__________，滑動變阻器應選用__________．（用序號字母表示）（2）如圖（a）所示，圖中有幾根導線已經(jīng)接好，為完成本實驗，請用筆畫線代替導線，將電路補畫完整，要求實驗誤差盡可能的?。?）下表中的數(shù)據(jù)是該小組在實驗中測得的，請在圖（b）坐標紙上補齊未畫出的數(shù)據(jù)點，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，電阻__________（填“變大”或“變小”）．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（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的速率相向運動，碰撞后A球靜止．已知碰撞時間為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)碰撞過程A對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)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時間。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，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點由靜止釋放，小物塊恰好運動到半圓軌道最高點D，，小物塊剛經(jīng)過C點速度，g取，不計空氣阻力，求：（1）半圓軌道的半徑R；（2）小物塊剛經(jīng)過C點時對軌道的壓力；（3）小物塊在外力作用下壓縮彈簧在B點時，彈簧的彈性勢能．

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，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，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當速度增大時支持力為零，汽車將離開地面繞地球圓周運動．根據(jù)第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h．在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力．汽車沿地球赤道行駛時，由重力和支持力的合力提供向心力．設汽車的質(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，，當汽車速度v減小時，支持力F增大，則汽車對對地面的壓力增大，故A錯誤；1.9km/s是第一宇宙速度，當汽車速度時，汽車將離開地面繞地球做圓周運動，成為近地衛(wèi)星，故B正確；“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動時半徑越小，周期越小，則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運動時，周期最?。?/p>

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

了解同步衛(wèi)星的特點和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含義，當萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時，衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運動：若是“供大于需”，則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運動；若是“供小于需”，則衛(wèi)星做逐漸遠離圓心的運動.【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)星仍然繞地球運動，故A錯誤；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(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的表達式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律，在軌道I上，P點是近地點，Q點是遠地點，則衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，故C錯誤；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力，故D正確；故選D．【題目點撥】本題考查萬有引力定律的應用，知道第一宇宙速度的特點，衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關系確定．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錯誤。4、B【解題分析】以人為對象，受到地面的支持力和自身的重力，規(guī)定向上為正，根據(jù)動量定理可知N-mgΔt=mv所以地面對人的沖量為NΔt=mgΔt+mv，故B對，ACD錯；故選B5、C【解題分析】

小鋼珠離開平臺后做平拋運動，將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，則有：，，聯(lián)立得：，可知只要用刻度尺測量出鋼珠平拋運動的水平距離x和下落高度h，就能測出v，故ABD錯誤，C正確。故選C?！绢}目點撥】本題主要考查了平拋運動規(guī)律的理解和應用，平時要加強練習，提高遷移能力．6、C【解題分析】

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

試題分析：摩擦力恒定，物體沿斜面下滑時做初速度為零的勻變速直線運動，根據(jù)初速度為零勻變速直線運動中合力、速度、位移和機械能所時間變化特點可解答本題．解：A、物體在斜面上運動時做勻加速運動，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動，因此其v﹣t圖象斜率不變，故B錯誤；C、物體下滑位移為：，根據(jù)數(shù)學知識可知，其位移與時間圖象為拋物線，故C錯誤；D、設開始時機械能為E總，根據(jù)功能關系可知，開始機械能減去因摩擦消耗的機械能，便是剩余機械能，即有：，因此根據(jù)數(shù)學知識可知，機械能與時間的圖象為開口向下的拋物線，故D正確．故選AD．【點評】對于圖象問題要明確兩坐標軸、斜率的含義等，對于比較復雜的圖象問題可以利用物理規(guī)律寫出兩個物理量的函數(shù)關系式，根據(jù)數(shù)學知識進一步判斷圖象性質(zhì)．8、BC【解題分析】

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

A.因小球B處于靜止狀態(tài)，對其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負電，故A錯誤；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線，以無窮遠處為零電勢點，因此O點的電勢為零，故B正確；C.由A選項分析，可知圓環(huán)對小球B的彈力背離圓心，故C錯誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點，電場力做負功，導致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢能變大，故D正確；10、AD【解題分析】

A、對超級小車，根據(jù)牛頓第二定律：mg-FN=m，地面對它的支持力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，它們不是一對作用力和反作用力，故B錯誤。C、由支持力FN=mg-m知，F(xiàn)Nmg，則駕駛員對座椅的壓力也小于重力，駕駛員處于失重狀態(tài)，故C錯誤。D、若速度達到第一宇宙速度v=7.9km/s，它將離開地面，繞地球運動，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)兩個等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由點沿中垂線指向外側(cè)，故由點到點的過程中電勢逐漸減小，故選項A錯誤；B、根據(jù)圖可知、兩點的速度，再根據(jù)動能定理得電場力做的功：，故、兩點的電勢差，故選項B正確；C、由點到點的過程中，根據(jù)圖可知帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故選項C錯誤；D、根據(jù)圖可知帶電粒子在點的加速度最大為，所受的電場力最大為2N，根據(jù)知點的場強最大為1N/C，故選項D正確。12、BC【解題分析】

AB.當周期小到一定值時，壓力為零，此時萬有引力充當向心力，即解得：①故B正確，A錯誤；CD.星球的質(zhì)量代入①式可得：故C正確，D錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C0.653【解題分析】試題分析：①車在水平木板運動時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紙帶恰好做勻速運動，A錯誤；設小車質(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：對小車有：F=Ma；對鉤碼有：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，實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放②中間時刻的瞬時速度等于該過程的平均速度得：=0.653m/s.考點：本題考查探究恒力做功與動能改變的關系14、ADE變大【解題分析】（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應選A；燈泡額定電流為：I==0.48A，