2024屆上海市楊浦區(qū)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆上海市楊浦區(qū)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、(本題9分)為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測(cè)溫儀對(duì)出入人員進(jìn)行體溫檢測(cè)。紅外測(cè)溫儀的原理是：被測(cè)物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。圖為氫原子能級(jí)示意圖，已知紅外線單個(gè)光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測(cè)溫儀捕捉，最少應(yīng)給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV2、(本題9分)為了探測(cè)引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍．P與Q的周期之比約為（）A．2:1 B．4:1 C．8:1 D．16:13、(本題9分)如果不計(jì)空氣阻力，下列過(guò)程中機(jī)械能守恒的是（）A．貨箱沿斜面勻速向上滑動(dòng)的過(guò)程B．電梯勻速上升的過(guò)程C．小孩沿滑梯勻速下滑的過(guò)程D．拋出的棒球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程4、(本題9分)對(duì)于一個(gè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在它靜止前，下列說(shuō)法中正確的是A．速度越來(lái)越小 B．速度越來(lái)越大C．加速度越來(lái)越小 D．加速度越來(lái)越大5、如圖，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開(kāi)始下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EK1和EK2，下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則()A．EK1>EK2，W1<W2B．EK1＝EK2，W1>W2C．EK1<EK2，W1>W2D．EK1>EK2，W1=W26、(本題9分)杭十四中鳳起校區(qū)實(shí)驗(yàn)樓大廳里科普器材中有如圖所示的傳動(dòng)裝置：在大齒輪盤內(nèi)嵌有三個(gè)等大的小齒輪．若齒輪的齒很小，大齒輪半徑（內(nèi)徑）是小齒輪半徑的3倍，則當(dāng)大齒輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．小齒輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B．小齒輪的每個(gè)齒的線速度均一樣C．小齒輪的角速度是大齒輪角速度的3倍D．小齒輪每個(gè)齒的向心加速度是大齒輪每個(gè)齒的向心加速度的3倍7、(本題9分)一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子,電子的電荷量為q此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v,在t時(shí)間內(nèi),通過(guò)銅導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(

)A．nvSt B．nvt C． D．8、(本題9分)2019年5月17日，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點(diǎn)，軌道2、1相切于Q點(diǎn)．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運(yùn)行周期為24hB．在軌道1上的運(yùn)行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度D．在軌道2上由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，地球引力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動(dòng)能減少9、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓心為O、半徑為R的固定半圓槽，質(zhì)量相等的兩個(gè)小球A、B分別從圖示位置以不同的速度水平拋出，結(jié)果均落到半圓槽上的P點(diǎn)(O、P兩點(diǎn)連線與水平半徑OD的夾角θ=30°)。已知A的初位置在C點(diǎn)正上方且到C點(diǎn)高度為R，B的初位置在C點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小為g，則A．A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B．B被拋出時(shí)的速度大小為(+1)C．A、B被拋出時(shí)的速度大小之比為：1D．A、B落到P點(diǎn)前瞬間所受重力的功率之比為：110、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為m的一礦泉水瓶（可看成質(zhì)點(diǎn)）豎直向上拋出，水瓶以5g4A．上升過(guò)程中水瓶的動(dòng)能改變量為54B．上升過(guò)程中水瓶的機(jī)械能減少了54C．水瓶落回地面時(shí)動(dòng)能大小為14D．水瓶上升過(guò)程克服重力做功的平均功率大于下落過(guò)程重力的平均功率二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，分別用如下圖的三種實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，圖中斜槽末端均水平．(1)用圖甲和圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則_________A．B．C．D．(2)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射小球與被碰小球均為彈性小球，第一次實(shí)驗(yàn)小球的落點(diǎn)位置如圖用所標(biāo)示的字母所示，第二次實(shí)驗(yàn)將兩小球的質(zhì)量改為相等，則碰撞后入射小球的位置位于_________，被碰小球位置位于___________．(3)在用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為(用裝置圖中的字母表示)____________．(4)用如圖丙所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，用輕質(zhì)細(xì)線將小球1懸掛于0點(diǎn)，使小球1的球心到懸點(diǎn)0的距離為L(zhǎng)，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B點(diǎn).將小球1從右方的A點(diǎn)(OA與豎直方向的夾角為α)由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與小球2發(fā)生正碰，碰撞后，小球1繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，小球2落到水平地面上到桌面邊緣水平距離為x的D點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)測(cè)得上述物理量中的a、L、x，為了驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，已知小球1的質(zhì)量m1，小球2的質(zhì)量m2，還應(yīng)該測(cè)量的物理量有____________．12、（10分）(本題9分)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打下的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=__________________m/s；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在本實(shí)驗(yàn)中,若某同學(xué)作出了圖像,如圖，h為從起點(diǎn)量起的長(zhǎng)度,則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_________________m/s2。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）③在記數(shù)點(diǎn)0～5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=_______________J.系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=_____J；（計(jì)算結(jié)果保留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(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【解題分析】

AB．處于n=2能級(jí)的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．處于n=2能級(jí)的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級(jí)，然后向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)C正確；D．處于n=2能級(jí)的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級(jí)，從n=3到低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解題分析】

本題考查衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、開(kāi)普勒定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)．設(shè)地球半徑為R，根據(jù)題述，地球衛(wèi)星P的軌道半徑為RP=16R，地球衛(wèi)星Q的軌道半徑為RQ=4R，根據(jù)開(kāi)普勒定律，==64，所以P與Q的周期之比為TP∶TQ=8∶1，選項(xiàng)C正確．3、D【解題分析】汽車在公路上勻速行駛的過(guò)程的過(guò)程中，動(dòng)能不變，但是勢(shì)能可能變化，故機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；電梯勻速上升的過(guò)程中，動(dòng)能不變，勢(shì)能增加，故機(jī)械能增加，B錯(cuò)誤；小孩沿滑梯勻速下滑的過(guò)程，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，故機(jī)械能減小，C錯(cuò)誤；拋出的棒球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，D正確．【題目點(diǎn)撥】判斷機(jī)械能是否守恒，有兩種方法，一種是判斷動(dòng)能與勢(shì)能之和是否變化；一種是判斷是否只有重力做功．4、A【解題分析】勻減速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變而速度均勻減小的運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤．5、D【解題分析】

設(shè)斜面的傾角為θ，滑動(dòng)摩擦力大小為μmgcosθ，則物體克服摩擦力所做的功為μmgscosθ．而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等，即W1=W1．根據(jù)動(dòng)能定理得，，在AC斜面上滑動(dòng)時(shí)重力做功多，克服摩擦力做功相等，則在AC面上滑到底端的動(dòng)能大于在BC面上滑到底端的動(dòng)能，即．A.EK1>EK1，W1<W1，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.EK1＝EK1，W1>W1與分析不符，故B錯(cuò)誤；C.EK1<EK1，W1>W1與分析不符，故C錯(cuò)誤；D.EK1>EK1，W1=W1與分析相符，故D正確；6、CD【解題分析】

A．小齒輪的運(yùn)動(dòng)方向和大齒輪的運(yùn)動(dòng)方向相同，所以小齒輪也是順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．大齒輪和小齒輪的線速度大小相等，小齒輪的每個(gè)齒的線速度方向不同，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)v=ωr可知，線速度相等，大齒輪半徑（內(nèi)徑）是小齒輪半徑的3倍時(shí)，小齒輪的角速度是大齒輪角速度的3倍，故C正確；D．根據(jù)a=，大齒輪半徑（內(nèi)徑）是小齒輪半徑的3倍．可知小齒輪每個(gè)齒的向心加速度是大齒輪每個(gè)齒的向心加速度的3倍，故D正確．故選CD。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道線速度、角速度、向心加速度與半徑的關(guān)系，知道大齒輪和小齒輪的線速度大小相等，難度適中．7、AC【解題分析】

AB.從微觀角度來(lái)說(shuō)，在t時(shí)間內(nèi)能通過(guò)某一橫截面的自由電子必須處于長(zhǎng)度為vt的圓柱體內(nèi)，此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為N=nV=nvSt，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.從電流的定義式來(lái)說(shuō)，故在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電荷量為It，通過(guò)橫截面的自由電子數(shù)目為，故C正確，D錯(cuò)誤；8、ACD【解題分析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運(yùn)行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是近地衛(wèi)星運(yùn)行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．在同一點(diǎn)Q，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力相同，在軌道1上萬(wàn)有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點(diǎn)做近心運(yùn)動(dòng)，則萬(wàn)有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無(wú)動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，由近地點(diǎn)P向遠(yuǎn)地點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負(fù)功，勢(shì)能增加，而衛(wèi)星的機(jī)械能保持不變，故其動(dòng)能減小，故D正確．9、BD【解題分析】

ABC.由圖可知A球下落的高度為：；A球與B球在水平方向的位移均為：；B球下落的高度為：；根據(jù)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)可得時(shí)間為：；所以A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：；B球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：；由水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可得B球的初速度為：；A球的初速度為：；所以兩球的初速度大小之比為，故A，C均錯(cuò)誤，B正確.D.兩小落在P點(diǎn)時(shí)，A球在豎直方向的分速度為vAy=gtA，B球在豎直方向的分速度為vBy=gtB，根據(jù)P=Fvcosθ=mgvy可得兩球重力的瞬時(shí)功率之比為：；故D正確.10、AD【解題分析】

考查功能關(guān)系、功率計(jì)算，根據(jù)相關(guān)規(guī)律計(jì)算可得。【題目詳解】根據(jù)牛頓第二定律可得F=ma=由動(dòng)能定理可得，W=FS=上升過(guò)程中水瓶的動(dòng)能改變量為54故A符合題意。由f+mg=5可得f=14阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，W上升過(guò)程中水瓶的機(jī)械能減少了14C．從最高點(diǎn)到時(shí)最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得mgH-水瓶落回地面時(shí)動(dòng)能大小為34D．上升過(guò)程中加速大于下降過(guò)程中加速度，上升過(guò)程用時(shí)較少，上升、下降過(guò)程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升過(guò)程克服重力做功的平均功率大于下落過(guò)程重力的平均功率故D符合題意。【題目點(diǎn)撥】理解功能關(guān)系，動(dòng)能變化只取決于合外力做功，合外力做正功（負(fù)功），動(dòng)能增大（減小），機(jī)械能變化取決于除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功，該力做正功（負(fù)功），機(jī)械能增加（減?。?。二、實(shí)驗(yàn)題11、C；斜槽末端P點(diǎn)；；桌面高度h；OC與豎直方向的夾角；【解題分析】(1)為保證兩球發(fā)生對(duì)心正碰，兩球的半徑應(yīng)相等，為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故選C；(2)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射小球與被碰小球均為彈性小球，第一次實(shí)驗(yàn)小球的落點(diǎn)位置如圖用所標(biāo)示的字母所示，第二次實(shí)驗(yàn)將兩小球的質(zhì)量改為相等，則碰撞后入射小球的位置位于斜槽末端，被碰小球位置位于P點(diǎn)；(3)小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拋出點(diǎn)的高度h相同，則它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，需要驗(yàn)證：，則有，由圖乙所示可知,需要驗(yàn)證：，(4)驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，即，即測(cè)碰撞后小球1和小球2的速度，