2024屆上海市華東師大三附中物理高一下期末檢測試題含解析

2024屆上海市華東師大三附中物理高一下期末檢測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、2019年春節(jié)期間，中國科幻電影里程碑的作品《流浪地球》熱播，人類帶著地球“流浪”至靠近木星時，上演了地球的生死存亡之戰(zhàn)．影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特大功率發(fā)動機，使地球完成一系列變軌操作，其逃離過程如圖所示，地球在橢圓軌道I上運行到遠日點B變軌，進入圓形軌道II，在圓形軌道II上運行到B點時再次加速變軌，從而最終擺脫太陽束縛．對于該過程，下列說法正確的是A．在軌道I上B點的動能等于在軌道II上B點的動能B．沿軌道I運行的周期小于沿軌道II運行的周期C．沿軌道I運行時，在A點的加速度小于在B點的加速度D．在軌道I上由A點運行到B點的過程，速度逐漸增大2、(本題9分)下列物體的運動過程滿足機械能守恒定律的是（）A．加速上升的氣球B．在空中勻速下落的樹葉C．在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動的小球D．斜向上拋出的鉛球（不計空氣阻力）3、(本題9分)火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為()A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g4、(本題9分)下列說法符合史實的是（）A．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律B．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C．卡文迪許首先在實驗室里測出了萬有引力常量數(shù)值D．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以13A．物體的重力勢能減少1B．物體的機械能減少1C．物體的動能增加1D．重力做功mgh6、(本題9分)為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是：被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號。圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個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．1.89eV7、(本題9分)平靜水面上停著一只小船，船頭站立著一個人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍．從某時刻起，人向船尾走去，走到船中部時他突然停止走動．不計水對船的阻力，下列說法正確的是（）A．人在船上走動過程中，人的動能是船的動能的8倍B．人在船上走動過程中，人的位移是船的位移的9倍C．人走動時，它相對水面的速度大于小船相對水面的速度D．人突然停止走動后，船由于慣性還會繼續(xù)運動一小段時間8、(本題9分)起重機將質(zhì)量為m的貨物沿豎直方向勻加速提起，加速度大小為，貨物上升h的過程中（已知重力加速度為g），則（）A．貨物克服重力做功mghB．貨物的動能增加了mghC．合外力對貨物做功為mghD．貨物的機械能增加了mgh9、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結(jié)果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=600，則下列說法正確的是()A．小球重力與電場力的關(guān)系是mg=qEB．小球在B點時，對圓弧的壓力為2qEC．小球在A點和B點的加速度大小相等D．如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，不能沿AB圓弧而運動10、汽車安全性能是當(dāng)今衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是未來汽車發(fā)展的三大主題（安全、節(jié)能、環(huán)保）之一，實車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能最有效的方法，也是各國政府檢驗汽車安全性能的強制手段之一。試驗時讓汽車載著模擬乘員以48.3km/h的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞試驗臺。由于障礙物是固定的，所以撞擊使汽車的動量一下子變到0，其沖擊力相當(dāng)于以100km/h左右的速度撞向非固定物體，對該試驗的下列分析，正確的是（）A．汽車前面的發(fā)動機倉用料越堅硬、發(fā)動機倉越堅固，進行碰撞試驗時模擬乘員受到的傷害就越小B．汽車發(fā)生碰撞時，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力C．相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體較安全一些D．如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害11、(本題9分)關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（）A．曲線運動一定是變速運動B．變速運動一定是曲線運動C．做曲線運動的物體可能沒有加速度D．做曲線運動的物體可能受到恒力作用12、(本題9分)宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上，用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g'表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，N表示人對秤的壓力，下列關(guān)系式中正確的是（）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)小明利用如圖裝置用于驗證機械能守恒定律．將電磁鐵固定在鐵架臺上，一塊長度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點，將光電門固定在A的正下方B處．調(diào)整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h．記錄小鐵片每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較小鐵片在釋放點A和點B之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗證機械能是否守恒．取作為小鐵片經(jīng)過光電門時速度．d為小鐵片長度，t為小鐵片經(jīng)過光電門的擋光時間，可由計時器測出．（1）用計算小鐵片動能變化的大小，用刻度尺測量小鐵片長度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測量中，計時器的示數(shù)為1．1151s，則小鐵片通過光電門時速度為v1=_________m/s．（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時速度v2___（選填偏大，偏?。?）整理實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)的ΔEp與ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空氣阻力；②小鐵片通過光電門時中間時刻和中間位置速度不相等；③長度d值的測量；以上原因?qū)儆谙到y(tǒng)誤差的是（選填序號）．14、（10分）(本題9分)如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置圖，請完成下列各題。(1)機械能守恒定律的內(nèi)容是：在__________的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。(2)本實驗需要比較重物在自由下落過程中某兩點的動能變化與__________變化，就能驗證機械能是否守恒。(3)為驗證機械能是否守恒，本實驗必須要測量出來重物自由下落到某點時下落高度和重物在該點的__________。(4)重物和紙帶下落過程中要克服阻力，反映在測量結(jié)果上會產(chǎn)生一種系統(tǒng)誤差，即重物下落時減少的重力勢能總是__________其增加的動能（選填“大于”、“等于”或“小于”）。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)如圖所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目．為了研究蹦極過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點，他的運動沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時，游客從蹦極平臺由靜止開始下落，到P點時彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運動，能到達的最低位置為Q點，整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點的過程中，機械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來計算，其中k為常量，為彈性繩的伸長量．（1）彈性繩的原長為l0，彈性繩對游客的彈力為F，游客相對蹦極平臺的位移為x，取豎直向下為正方向，請在如圖中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)當(dāng)游客位移為x（x＞l0）時，彈性繩彈性勢能EP的表達式；（3）按照安全標(biāo)準(zhǔn)，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過計算說明：總質(zhì)量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施．16、（12分）(本題9分)如圖所示，傾角為α的斜面A被固定在水平面上，細線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上．滑輪左側(cè)的細線水平，右側(cè)的細線與斜面平行．A、B的質(zhì)量均為m.撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運動．不計一切摩擦，重力加速度為g.求：(1)A固定不動時，A對B支持力的大小N；(2)A滑動的位移為x時，B的位移大小s；(3)A滑動的位移為x時的速度大小vA.17、（12分）(本題9分)如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角，皮帶在電動機的帶動下，始終保持的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為的工件（可看作質(zhì)點）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過時間，工件被傳送到的高處，取，求（1）工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。（2）電動機由于傳送工件多消耗的電能。

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】

A.因為從橢圓軌道I上的B點加速才能進入圓形軌道II，則在軌道I上B點的動能小于在軌道II上B點的動能，選項A錯誤；B.因為在橢圓軌道I的半長軸a小于在圓軌道II的半徑R，由開普勒行星運動第三定律可得，可知沿軌道I運行的周期小于沿軌道II運行的周期，選項B正確；C.根據(jù)可知，沿軌道I運行時，在A點的加速度大于在B點的加速度，選項C錯誤；D.在軌道I上由A點運行到B點的過程，引力做負功，則動能減小，即速度逐漸減小，選項D錯誤．2、D【解題分析】加速上升的氣球，動能和重力勢能都增加，則機械能增加，選項A錯誤；在空中勻速下落的樹葉會受到阻力作用，機械能減小，選項B錯誤；在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動的小球，動能不變，重力勢能不斷變化，則機械能不變變化，選項C錯誤；斜向上拋出的鉛球（不計空氣阻力），只有重力做功，機械能守恒，選項D正確，故選D.點睛：掌握住機械能守恒的條件，也就是只有重力做功，分析物體是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判斷是否機械能守恒．3、B【解題分析】試題分析：根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力列出等式表示出重力加速度．通過火星的質(zhì)量和半徑與地球的關(guān)系找出重力加速度的關(guān)系．根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力知道得出：火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度，故選B．考點：萬有引力定律及其應(yīng)用．點評：求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先根據(jù)物理規(guī)律用已知的物理量表示出來，再進行之比．4、C【解題分析】

A項：開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，故A錯誤；B項：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故B錯誤；C項：卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量，使萬有引力定律有了真正的使用價值，故C正確；D項：亞當(dāng)斯和勒威耶發(fā)現(xiàn)了海王星，克萊德湯博發(fā)現(xiàn)了冥五星，故D錯誤．5、C【解題分析】根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系得WG=-ΔEp，由靜止豎直下落到地面，在這個過程中，WG=mgh，所以重力勢能減小了mgh，A錯誤D正確；由除了重力和彈簧彈力之外的力做功量度機械能的變化得出W外=ΔE，由靜止豎直下落到地面，在這個過程中，根據(jù)牛頓第二定律得F合=mg-f=ma=16、C【解題分析】

AB．處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項AB錯誤；C．處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉，選項C正確；D．處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級，從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測溫儀捕捉，選項D錯誤。故選C。7、AC【解題分析】

AC．不計水的阻力，人與船組成的系統(tǒng)動量守恒，以人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv船=0v=8v船人與船的動能之比：故AC正確；B．人與船組成的系統(tǒng)動量守恒，以人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv船=0，v=8v船vt=8v船ts人=8s船故B錯誤；D．人與船組成的系統(tǒng)動量守恒，人突然停止走動后，人的動量為零，則小船的動量也為零，速度為零，即人停止走動后，船立即停止運動，故D錯誤；故選AC．點睛：本題考查了動量守恒定律的應(yīng)用，知道動量守恒的條件、應(yīng)用動量守恒定律、動能計算公式即可正確解題；對人船模型要知道：“人走船走”，“人停船?！钡牡览恚?、ACD【解題分析】

A、貨物上升h的過程中，貨物克服重力做功mgh，故A正確。B、根據(jù)動能定理：動能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B錯誤。C、合外力對貨物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律：F拉-mg=ma，F(xiàn)拉=mg+ma=mg，貨物增加的機械能E機=F拉h(huán)=mgh，故D正確。9、CD【解題分析】

A、小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理得：，得，即，故A錯誤；B、小球到達B點時速度為零，向心力為零，則沿半徑方向合力為零，此時對小球受力分析可知：，故圓弧對小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點時，對圓弧的壓力為，故B錯誤；C、在A點，小球所受的合力等于重力，加速度；在B點，合力沿切線方向，加速度，所以A、B兩點的加速度大小相等，故C正確；D、如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，將沿重力和電場力合力方向做勻加速直線運動，不能沿AB圓弧而運動，故D正確；故選CD．【題目點撥】小球從A運動到B的過程中，重力和電場力做功，動能的變化量為零，根據(jù)動能定理求解小球重力與電場力的關(guān)系；小球在B點時，球到達B點時速度為零，向心力為零，沿半徑方向合力為零，此時對小球受力分析，求解圓弧對小球支持力，根據(jù)牛頓第三定律可得小球在B點時，對圓弧的壓力．10、BCD【解題分析】

A.汽車前面的發(fā)動機倉用料越堅硬、發(fā)動機倉越堅固，進行碰撞試驗時與障礙物碰撞的時間越短，根據(jù)動量定理可知F?t=m?v，則F越大，即模擬乘員受到的傷害就越大，選項A錯誤；B.汽車發(fā)生碰撞時，在人動量變化相同的情況下，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時間，根據(jù)動量定理F?t=m?v可知，從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力，選項B正確.C.相對汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體時，作用的時間較長，則作用力較小，駕駛員就較安全一些，選項C正確；D.如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會對模擬乘員造成巨大傷害，選項D正確.11、AD【解題分析】曲線運動的速度方向一定變化，則曲線運動一定是變速運動，選項A錯誤；變速運動不一定是曲線運動，例如勻變速直線運動，選項B錯誤；做曲線運動的物體速度一定變化，則一定有加速度，選項C錯誤；做曲線運動的物體可能受到恒力作用，例如平拋運動，選項D正確；故選AD.12、BD【解題分析】

在地球表面處，即，在宇宙飛船內(nèi)：，，B正確；宇宙飛船繞地心做勻速圓周運動時，其內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，故N＝0，D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（2）2．52,2m/s（2）偏?。?）①②【解題分析】試題分析:（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為2．52cm；某次測量中，計時器的示數(shù)為2．2252s，則鋼球的速度為：．（2）由勻變速直線運動的推論知v2即為中間時刻的瞬時速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運動都有．（3）偶然誤差是人為因素造成的，結(jié)果會不確定偏大或偏小，如操作、讀數(shù)，③屬于此類；系統(tǒng)誤差是實驗原理具有的缺陷，結(jié)果出現(xiàn)一致性偏差，如①和②．考點：考查驗證機械能守恒定律．名師點睛：對于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有關(guān)測量；抓住某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度的大小是解題的關(guān)鍵．14、只有重力或彈力做功重力勢能速度大于【解題分析】

(1)[1]機械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。(2)[2]本實驗需要比較重物在自由下落過程中某兩點的動能變化與重力勢能變化，就能驗證機械能是否守恒。因為機械能守恒，則減少的勢能轉(zhuǎn)化為動能。(3)[3]動能中需要計算速度，故為驗證機械能是否守恒，本實驗必須要測量出來重物自由下落到某點時下落高度和重物在該點的速度。(4)[4]重物和紙帶下落過程中要克服阻力，反映在測量結(jié)果上會產(chǎn)生一種系統(tǒng)誤差，即重物下落時減少的重力勢能總是大于其增加的動能。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）（3）可以使用（計算過程見解析）【解題分析】

（1）彈性繩對游客的彈力F隨游客位移x變化關(guān)系的圖線如圖所示．（2）在圖中，圖線與x軸所圍面積表示彈力F做的功