2023-2024學年上海市浦東新區(qū)四校高一物理第二學期期末預測試題含解析

2023-2024學年上海市浦東新區(qū)四校高一物理第二學期期末預測試題考生須知：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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端，繞桿上的O點做圓周運動，如圖所示，當小球1的速度為v1時，小球2的速度為v2，則轉軸O到小球2的距離為A．v1Lv1+v2、(本題9分)引體向上是國家高中學生體質健康標準的選測項目之一，主要測試上肢肌肉力量的發(fā)展水平，為男學生上肢力量的測試項目。某同學在測試中單次引體向上的時間約為2s，下列數據中，最接近該同學在測試中克服重力做功的平均功率的是A．1.5WB．15WC．150WD．1500W3、(本題9分)高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動，在啟動階段，列車的動能（）A．與它所經歷的時間成正比B．與它的位移成正比C．與它的速度成正比D．與它的速度的大小成正比4、(本題9分)如圖所示，小物塊A與圓柱保持相對靜止，跟著圓盤一起作勻速圓周運動，則A受力情況是受()A．重力、彈力 B．重力、向心力 C．重力、彈力和摩擦力 D．重力、彈力、向心力和摩擦力5、(本題9分)質量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時間是1.5s，安全帶自然長度為5m，g取10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為()A．500N B．1100N C．600N D．1000N6、(本題9分)如圖所示，圓心在O點，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一段不可伸長的輕繩兩端系著質量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，B位于c點，從靜止釋放，設輕繩足夠長，不計一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對小球B做功的功率一直不變C．小球A的機械能一直增加D．小球B經過a點時的速度大小為7、如圖，a、b、c是地球大氣層外同一平面內沿圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星，a和b的質量相等且小于c的質量，則（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度8、(本題9分)如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質彈簧一端固定，另一端與B相連。A和B一起在光滑水平面上作往復運動（不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度范圍內）。則下列說法中正確的是（）A．B和A的運動一定是簡諧運動B．B對A的靜摩擦力方向一定水平向右C．B對A的靜摩擦力與彈簧的彈力始終大小相等D．B對A的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比9、(本題9分)如圖所示為研究木板與木塊之間摩擦力大小的實驗裝置，將一木塊和木板疊放于水平桌面上，輕質彈簧測力計一端固定，另一端用細線與木塊水平相連，長木板右端連有一細繩．開始時，整個裝置處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計的示數為0，現(xiàn)在用手向右水平拉細繩，使長木板在桌面上滑動，下列說法中正確的是A．木塊與木板之間的摩擦力始終是滑動摩擦力B．如果測出木塊的重力，可求出木塊與木板間的動摩擦因數C．木板運動過程中，彈簧秤示數先變大，后不變D．木板運動過程中，彈簧秤示數保持不變10、小車在水平直軌道上由靜止開始運動，全過程運動的v-t圖像如圖所示，除2s-10s時間段內圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線。已知在小車運動的過程中，2s～14s時間段內小車的功率保持不變，在14s末關閉發(fā)動機，讓小車自由滑行.小車的質量為2kg，受到的阻力大小不變.則A．小車受到的阻力為1.5NB．小車額定功率為18WC．ls末小車發(fā)動機的輸出功率為9WD．小車在變加速運動過程中位移為39m二、實驗題11、（4分）某同學用圖1所示的裝置研究兩個小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況，并用它來驗證碰撞中的動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC為水平槽。（1）實驗中通過僅測量小球做平拋運動的______（選填“水平位移”或“豎直位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關系.（2）檢驗水平槽BC是否調平的方法是：_______.（3）實驗裝置中的重錘線起什么作用？__________.（4）實驗時先使入射球m1從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定P點的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，讓球m1仍從位置S多次由靜止開始滾下，跟球m2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，從而確定M、N點的位置。a.為提高實驗的精度，減小誤差，要求m1__________m2。（選填“>”“<”“＝”）b.其中確定P點位置的多次落點痕跡如圖2所示，刻度尺的零點與O點對齊，則OP＝_________cm。（5）經測定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O點的距離如圖3所示，請通過計算說明本次實驗中兩小球碰撞前后的動量是否守恒__________.（6）牛頓曾設想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星，如圖，同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會從做平拋運動逐漸變?yōu)樽鰣A周運動，請分析原因_____________。12、（10分）(本題9分)用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個打下的點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則①在紙帶上打下記數點5時的速度v=__________________m/s；（計算結果保留兩位有效數字）②在本實驗中,若某同學作出了圖像,如圖，h為從起點量起的長度,則據此得到當地的重力加速度g=_________________m/s2。（計算結果保留兩位有效數字）③在記數點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=_______________J.系統(tǒng)勢能的減少量△EP=_____J；（計算結果保留3位有效數字）三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，以A、B和C、D為斷點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點，一物塊（視為質點）被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A點時剛好與傳送帶速度相同，然后經A點沿半圓軌道滑下，且在B點對軌道的壓力大小為10mg，再經B點滑上滑板，滑板運動到C點時被牢固粘連。物塊可視為質點，質量為m，滑板質量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R,板右端到C點的距離為L=2.5R，E點距A點的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數相同，重力加速度為g。求：(1)物塊滑到B點的速度大小.(2)物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數.(3)物塊與滑板間因摩擦而產生的總熱量14、（14分）如圖所示，虛線MN左側有一場強為E1＝E的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2＝2E的勻強電場，在虛線PQ右側距PQ為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量為e，質量為m，重力不計)無初速度地放入電場E1中的A點，最后電子打在右側的屏上，A點到MN的距離為，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：(1)電子到達MN時的速度；(2)電子離開偏轉電場時偏轉角的正切值tanθ；(3)電子打到屏上的點P′到點O的距離.15、（13分）如圖所示，豎直平面內的直角坐標系xOy中有一根表面粗糙的粗細均勻的細桿OMN，它的上端固定在坐標原點O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點，OM段所對應的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點，其原長比桿MN的長度短．可視為質點的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點后沿桿MN運動壓縮彈簧，再經彈簧反彈后恰好到達M點．已知小球的質量0.1kg，M點的縱坐標為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運動至M點時的速度vM的大小和方向；(3)輕質彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.

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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

設A球的半徑為r1，B球的半徑為r2，則有r2=L-r1，v1=ωr1，v2=ω（L-r1），聯(lián)立可得：r22、C【解析】

高三同學體重大約60kg，引體向上時向上運動的位移大約0.4m，則克服重力做功的平均功率約為：接近150W。A.1.5W與計算結果不符，A錯誤。B.15W與計算結果不符，B錯誤。C.150W與計算結果相符，C正確。D.1500W與計算結果不符，D錯誤。3、B【解析】

因列車做初速度為零的勻加速直線運動，則有：v=at，而動能表達式Ek=mv2=ma2t2，可知動能與所經歷的時間平方成正比，故A錯誤；依據動能定理，則有：F合x=mv2?0，可知，動能與它的位移成正比，故B正確；由動能表達式Ek=mv2，可知，動能與它的速度平方成正比，故CD錯誤；故選B．4、C【解析】

向心力是根據效果命名的力，不是真實存在的力，不能說物體受到向心力；小物塊A跟著圓盤一起作勻速圓周運動，其合力充當向心力；小物塊在圓盤上相對靜止，一定受到重力和圓盤支持力的作用；物塊在轉動過程中，有背離圓心向外運動的趨勢，因此受到指向圓心的靜摩擦力，且靜摩擦力提供向心力。A.小物塊受重力、彈力，與上分析不一致，故A錯誤；B.小物塊受重力、向心力，與上分析不一致，故B錯誤；C.小物塊受重力、彈力和摩擦力，與上分析相一致，故C正確；D.小物塊受重力、彈力、向心力和摩擦力，與上分析不一致，故D錯誤。5、D【解析】試題分析：根據自由落體運動規(guī)律，該工人自由下落5m的時間為1s，則根據沖量定理則，帶入則考點：沖量定理點評：本題考查了沖量定理的簡單運用，首先要計算自由落體運動的時間，然后利用沖量定理進行計算．6、CD【解析】

根據速度的分解知識可知，B球的速度沿繩子方向的分速度等于A的速度，則兩球速度大小不是始終相等，選項A錯誤；重力瞬時功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時重力的功率為零；B球運動到a點時，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對小球B做功的功率先增大后減小，故B錯誤．在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對A球做正功，由功能原理可知，A球的機械能一直增加．故C正確．設小球B經過a點時的速度大小為v1，此時A球的速度大小為v1．則有：v1=v1cos30°;由系統(tǒng)的機械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；聯(lián)立解得v1=．故D正確．故選CD．【點睛】本題解題的關鍵是對兩個小球運動情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機械能守恒；能用特殊位置法判斷B的重力的瞬時功率．7、AB【解析】

根據萬有引力提供向心力得A.，a和b質量相等且小于c的質量，可知b所需向心力最小，故A項與題意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B項與題意相符；C.所以b、c的線速度大小相等，小于a的線速度，故C項與題意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D項與題意不相符。8、AD【解析】

A.A和B起在光滑水平面上做往復運動，受力分析可知彈簧的彈力提供回復力，滿足回復力F=-kx，故都做簡諧運動；故A項符合題意.BCD.設彈簧的形變量為x，彈簧的勁度系數為k，A、B的質量分別為M和m，根據牛頓第二定律得到整體的加速度為a=-kx對A：f=Ma=-Mkx可見B對A的靜摩擦力大小f與彈簧的形變量x成正比；B對A的靜摩擦力方向在平衡位置右側向左，在平衡位置左側向右；故B項不合題意，C項不合題意，D項符合題意.9、BC【解析】開始拉動木板時木塊與木板間的摩擦力是靜摩擦力，隨著木板的拉倒，彈簧逐漸伸長，彈力不斷變大，靜摩擦力逐漸變大，當彈簧的彈力等于最大靜摩擦力時，木塊開始滑動，以后木板和木塊之間的摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，以后的運動過程中，滑動摩擦力保持不變，則彈簧的彈力不變，則選項AD錯誤，C正確；根據滑動摩擦力的求解公式可知，從彈簧秤的讀數可知道滑動摩擦力的大小，如果測出木塊的重力，可求出木塊與木板間的動摩擦因數，選項B正確；故選BC.10、BCD【解析】

A.勻減速運動階段的加速度大小為：，根據牛頓第二定律得：f=ma=3N；故A錯誤.B.勻速運動階段，牽引力等于阻力，則有：P=Fv=3×6W=18W．故B正確.C.勻加速運動階段的加速度大小為：，根據牛頓第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度為：v1=a1t1=l.5m/s，則1s末小車發(fā)動機的輸出功率為：P=Fv1=9W，故C正確；D.對2s～10s的過程運用動能定理得：，代入數據得解得：s1=39m，故D正確.二、實驗題11、水平位移將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動，說明槽口是傾斜的記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平拋運動，由于落地的高度都相同，則落地的時間相同，則小球落地的水平位移與速度成正比，則實驗中通過僅測量小球做平拋運動的水平位移，可間接得到小球碰撞前后的速度關系.第二空.檢驗水平槽BC是否調平的方法是：將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動，說明槽口是傾斜的.第三空.實驗裝置中的重錘線起的作用是：記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點；第四空.為提高實驗的精度，防止入射球反彈，要求m1>m2；第五空.用盡量小的圓把P的落地點圈起來，圓心即為P的平均落點，則OP＝44.80cm。第六空.碰前動量：m1?OP=45.0×44.80g?cm=2016.0g?cm；碰后總動量：m1?OM+m2?ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6g?cm；即m1第七空.物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力--重力，做平拋運動；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不再看作恒力；當物體初速度達到第一宇宙速度時，做圓周運動而成為地球衛(wèi)星。12、2.49.70.5760.582【解析】

（1）[1]根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為：（2）[2]由于由于解得：則有：解得：（3）[3][4]物體的初速度為零，所以動能的增加量為重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（1）3gR（2）0.5（3）3.5mgR【解析】

在B點，由軌道的支持力和重力的合力提供向心力，根據向心力公式求解；從E到B的過程中，根據動能定理求解；滑塊滑上木板后做勻減速直線運動，木板做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律求解加速度，根據運動學基本公式判斷速度相當時的位置關系，再根據摩擦力做功公式結合能量守恒求解?！驹斀狻浚?）設物塊運動到B的速度為vB，由牛頓第二定律得：10mg-mg=m解得：v（2）從E到B由動能定理得mg2R+μmg5R=解得：

μ=0.5（3）物塊從B點滑上滑板時至物塊與滑板共速，根據動量守恒：mv解得：v=對m，根據動能定理：-μmgx解得：x1=8R對M，根據動能定理：μmgx解得：x2=2R因為：Δx=x可知物塊與滑板達到共同速度時，物塊未離開滑板：Q物塊與木板此后以共同速度勻速運動至C點，