上海市交大附中嘉定2024屆物理高一第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題含解析

上海市交大附中嘉定2024屆物理高一第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題考生請注意：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(biāo)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?？荚嚱Y(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、(本題9分)騎變速自行車時，如果車速v隨人體輸出的動力F變化關(guān)系如圖所示，那么，隨著動力從0開始逐漸增大到最大值，變速自行車的功率A．一直增大 B．一直減小C．先增大后減小 D．先減小后增大2、某同學(xué)在離地h高的平臺上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球落地前瞬間的速度大小為v，重力加速度為g，不計空氣阻力，（以地面為零勢面）則（）A．人對小球做功B．人對小球做功C．小球拋出時的動能為D．小球落地的機(jī)械能為3、(本題9分)如圖所示的電路中，電阻，電源的電動勢，內(nèi)電阻閉合開關(guān)S后，電阻R兩端的電壓為（）A．B．C．D．4、(本題9分)將F沿水平和豎直方向分解，則其豎直方向的分力為()A．Fsinθ B．Fcosθ C．F/sinθ D．F/cosθ5、如圖所示，一物塊在與水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右運動一段距離s．則在此過程中，拉力F對物塊所做的功為（）A．Fs B．Fscosθ C．Fssinθ D．Fstanθ6、(本題9分)在水平面上一輕質(zhì)彈簧豎直放置，在它正上方一物體自由落下，如圖所示，在物體壓縮彈簧速度減為零的過程中（）A．物體的動能不斷減小B．物體所受的合力減小為零C．彈簧的彈性勢能不斷增大D．物體的機(jī)械能守恒7、(本題9分)如圖所示，斜面體放置在水平地面上，物塊沿粗糙的斜面加速下滑，斜面體始終保持靜止，在此過程中（）A．斜面體對物塊的作用力斜向左上方B．斜面體對物塊的作用力斜向右上方C．地面對斜面體的摩擦力水平向右D．地面對斜面體的支持力大于物塊與斜面體的重力之和8、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為L和2L的不伸長繩上。先將小球拉至同一水平位置(如圖示)從靜止釋放，當(dāng)二繩豎直時，則（）A．兩球速度一樣大 B．兩球的動能一樣大C．兩球的機(jī)械能一樣大 D．兩球所受的拉力一樣大9、(本題9分)有一臺理想變壓器及所接負(fù)載如下圖所示。在原線圈c、d兩端加上交變電流。已知b是原線圈中心抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，電容器的耐壓值足夠大。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S1始終接a，當(dāng)滑片P向下滑動時電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)變大，電流表A2示數(shù)變小B．開關(guān)S1始終接b，當(dāng)滑片P向上滑動時R1的電功率增大，V2示數(shù)的變化量與A2示數(shù)的變化量之比不變C．保持滑片P的位置不變，將開關(guān)S1由b改接a，變壓器輸入功率變大D．保持滑片P的位置不變，將開關(guān)S1由a改接b，電容器所帶電荷量將增大10、(本題9分)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．從地面至h＝4m，物體重力做功80JB．從地面至h＝4m，物體克服空氣阻力做功10JC．物體的質(zhì)量為1kgD．h＝0時，物體的速率為10m/s11、(本題9分)下列有關(guān)力做功的說法正確的是A．作用力做正功,則反作用力一定做負(fù)功 B．靜摩擦力與滑動摩擦力都可以做正功C．一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功一定為零 D．一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做功一定不為零12、(本題9分)在地球表面，用彈簧測力計測得質(zhì)量為m0的物體的重力為P，已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，地球同步通訊衛(wèi)星的軌道離地面的高度為hA．地球的第一宇宙速度為RPB．地球的質(zhì)量為RC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小等于RD．地球的自轉(zhuǎn)周期等于2π(R+h)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)如圖a所示，在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，電火花計時器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點跡，則：ab(1)打點計時器打B點時，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．14、（10分）(本題9分)在“研究平拋物體運動”的實驗中,可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度.實驗簡要步驟如下:A．讓小球多次從________位置上滾下,記下小球穿過卡片孔的一系列位置B．安裝好器材,注意使斜槽末端水平和平板豎直,記下斜槽末端O點和過O點的豎直線.檢測斜槽末端水平的方法是________C．測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y,用v0=________算出該小球的平拋初速度.實驗需要對多個點求v0的值,然后求它們的平均值D．取下白紙,以O(shè)為原點,以豎直線為軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫出平拋運動的軌跡上述實驗步驟的合理順序是________(只排列序號即可).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）中國載人航天工程辦公室發(fā)布消息稱，我國即將建成的空間站包括一個核心艙，二個實驗艙.若宇航員通過隨身攜帶的計時工具測得空間站繞地球運動的n周的時間為t，又知地球的半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，萬有引力常量為G.將空間站繞地球運動看作勻速圓周運動，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，求空間站離地面的高度h.16、（12分）(本題9分)一種以氫氣為燃料的汽車，質(zhì)量為m＝2.0×103kg，發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的.若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為a＝1.0m/s2.達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛.試求：(g取10m/s2)(1)汽車的最大行駛速度.(2)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度大小.(3)汽車從靜止到獲得最大行駛速度時阻力做的功.17、（12分）(本題9分)一輛小汽車在平直公路上由靜止啟動，加速度為1.2m/s2。求:(1)小汽車啟動后速度達(dá)到6m/s時所用的時間？(2)此過程中通過的位移？

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、C【解題分析】

根據(jù)圖象知縱橫坐標(biāo)的乘積是先增大后減小的，即功率P=Fv先增大后減小。A.一直增大，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.一直減小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.先增大后減小，與結(jié)論相符，選項C正確；D.先減小后增大，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；2、C【解題分析】

AB.設(shè)小球拋出時的速度為，在此過程中人對小球做功，根據(jù)動能定理可知：此后小球做平拋運動，下落高度h的過程中，有動能定理可知：聯(lián)立解得：故AB錯誤；C.小球拋出時的動能為故C正確；D.以拋出點為零勢能點，此時的機(jī)械能為，小球在下落過程中機(jī)械能守恒，所以小球落地的機(jī)械能為，故D錯誤。3、C【解題分析】

根據(jù)閉合電路歐姆定律得I==A=0.5A電阻R兩端的電壓U=IR=0.5×5V=2.5V，故C正確，ABD錯誤．故選C4、A【解題分析】

根據(jù)力的作用效果可以將F分解為沿水平方向和豎直方向的兩個力，根據(jù)平行四邊形定則，豎直方向上分力Fx＝Fsinθ，故A正確，BCD錯誤．故選A.5、B【解題分析】試題分析：物體的位移是在水平方向上的，把拉力F分解為水平的Fcosθ，和豎直的Fsinθ，由于豎直的分力不做功，所以拉力F對物塊所做的功即為水平分力對物體做的功，所以w=Fcosθ?s=Fscosθ故選B6、C【解題分析】

在物體壓縮彈簧速度減為零的過程中，彈力先小于重力后大于重力，則物體的速度先增大后減小，因此動能先增大后減小，故A錯誤；當(dāng)重力等于彈力時，合力為零，加速度等于零，此時速度最大，當(dāng)速度減為零時，彈力大于重力，合外力不為零，且方向向上，故B錯誤；在物體壓縮彈簧速度減為零的過程中，彈簧的壓縮量不斷增大，因此彈性勢能不斷增加，故C正確；對于物體和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但物體由于彈簧的彈力對物體做負(fù)功，則物體的機(jī)械能不守恒，選項D錯誤；故選C.【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵就是物體的運動過程的分析，分析清楚物體在每個過程的運動情況即可解決問題．要注意本題中系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒，但物體的機(jī)械能不守恒．7、BC【解題分析】

AB．以物體為研究對象，受力分析可知，物體受重力、斜面的作用力而加速下滑，則合外力一定沿斜面向下；根據(jù)二力的合成可知，斜面體對物塊的作用力只能斜向右上方，故A錯誤，B正確；

C．再對斜面體分析可知，斜面體受物體向左下的壓力，故斜面體受到的摩擦力水平向右，故C正確；

D．對整體受力分析可知，整體有向下的加速度，可以認(rèn)為整體處于失重狀態(tài)；故整體對地面的壓力小于兩物體的重力，故D錯誤。

故選BC。8、CD【解題分析】A球和B球在下落過程中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，設(shè)釋放時的水平面為零勢能點，所以兩球的機(jī)械能在運動過程中總為零，故兩球的機(jī)械能相等，C正確。過程中A球的重力做功為mgl，B球的重力做功為2mgl，所以在豎直方向上A球的動能為mgl，B球的動能為2mgl，AB錯誤，在豎直方向是TA-mg=mv9、ABD【解題分析】

A．開關(guān)始終接a不變，變壓器輸入電壓不變，原、副線圈的匝數(shù)不變，變壓器輸出電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，當(dāng)滑片P向下滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，所以電流會減小，電流表示數(shù)變小，而所以會變大，即電壓表示數(shù)變大，故A正確；B．開關(guān)始終接b，由于原、副線圈的匝數(shù)不變，變壓器輸入電壓不變，則變壓器輸出電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，當(dāng)滑片P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知，電流表示數(shù)增大，電阻消耗的電功率增大，將原線圈和電阻看作等效電源，則示數(shù)的變化量與示數(shù)的變化量之比等于等效電源的內(nèi)阻，恒定不變，故B正確；C．保持滑片P的位置不變，將開關(guān)由b改接a時，原線圈匝數(shù)增大，根據(jù)變壓比可知可知變小，根據(jù)可知副線圈輸出功率變小，則原線圈輸入功率變小，故C錯誤；D．保持滑片P的位置不變，將開關(guān)由a改接b，原線圈匝數(shù)減小，根據(jù)變壓比可知可知增大，電容器兩端電壓增大所帶電荷量增大，故D正確。故選ABD。10、BC【解題分析】

A.從地面至h=4m，物體重力勢能增加了80J，則物體重力做功-80J，故A項與題意不相符；B.從地面至h=4m，物體的機(jī)械能減少10J，根據(jù)功能關(guān)系知，物體克服空氣阻力做功10J．故B項與題意相符；C.由圖知，h=4m時Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C項與題意相符；D.h=0時，Ep=0，E總=100J，則物體的動能為Ek=E總-Ep=100J由E得：v0故D項與題意不相符。11、BCD【解題分析】作用力和反作用力是作用在兩個物體上的力，作用力做正功時，反作用力也可能做正功，如光滑地面上兩個同名磁極靠近的物體，在磁力作用下會相互遠(yuǎn)離，力均做正功，A錯誤；人走路時，受到的是靜摩擦力，靜摩擦力做正功，輕放在水平傳送帶上的物體，在滑動摩擦力作用力做加速運動，滑動摩擦力做正功，B正確；作用力與反作用力作用在不同的物體上，等大、反向、共線；發(fā)生靜摩擦的兩個物體相對靜止，相對與參考系的位移一定相同，故一對靜摩擦力做的功一定等大、一正一負(fù)；故一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功代數(shù)和為零，C正確；一對滑動摩擦力，大小相等，但兩物體有相對運動，位移不相等，所以總功不為零；用功能關(guān)系理解，由于滑動摩擦產(chǎn)生內(nèi)能，內(nèi)能從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來，所以機(jī)械能減少，也就是滑動摩擦力做的總功為負(fù)，D正確．【題目點撥】本題關(guān)鍵根據(jù)功的定義以及牛頓第三定律進(jìn)行分析求解，要注意相互作用力的作用點的位移必須相對于同一個參考系；難點是一對滑動摩擦力做的功之和為負(fù)值，可以從功的物理意義角度去考慮．12、AB【解題分析】

由P=m0g【題目詳解】AB．第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的線速度，由萬有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于萬有引力得：GMm'聯(lián)立②③，解得：地球的質(zhì)量為M=P將④代入①得：v=RPmC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小為a=vD．對于地球同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力，得：GM聯(lián)立④⑤得：T=2π即地球自轉(zhuǎn)的周期也為：T=2π【題目點撥】本題主要考查了萬有引力定律及其應(yīng)用，屬于中等題型。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點計時器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解題分析】（1）根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)為動能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導(dǎo)致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點睛：熟練應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律、推論以及功能關(guān)系解決實驗問題，加強基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用，掌握某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的速度，同時注意單位的統(tǒng)一．14、斜槽的同一位置；將小球放在水平槽末端中若能靜止則可認(rèn)為水平；；BADC【解題分析】

A：在“研究平拋物體運動”的實驗中，要保證小球從斜槽末端飛出時的速度是相同的，因此，要讓