2023-2024學(xué)年上海市楊浦區(qū)市級名校高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市楊浦區(qū)市級名校高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)一個質(zhì)量為m的物體以a＝2g的加速度豎直向下加速運動，則在物體下降h高度的過程中物體的A．重力勢能減少了2mgh B．合外力做功為mgh C．合外力做功為2mgh D．動能增加了mgh2、(本題9分)關(guān)于兩物體之間的彈力和摩擦力的關(guān)系，下列說法正確的是()A．一個物體靜止在另外一個物體的表面上，它們之間一定不存在靜摩擦力作用B．一個物體靜止在另外一個物體的表面上，它們之間可能存在靜摩擦力作用C．兩物體間的靜摩擦力消失時，彈力一定也同時消失D．當(dāng)兩物體間的彈力消失時，摩擦力仍可存在一段時間3、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．a(chǎn)衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大C．c加速可以追上同一軌道上的b，b減速可以等候同一軌道上的cD．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度4、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上，有質(zhì)量分別為3m和m的A、B兩滑塊，它們中間夾著（不相連）一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，由于被一根細(xì)繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài)．則下列說法正確的是()A．剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧后，A、B兩滑塊的動量大小之比PA:PB=1:1B．剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧后，A、B兩滑塊的速度大小之比vA:vB=1:1C．剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧后，A、B兩滑塊的動能之比EKA:EKB=1：1D．剪斷細(xì)繩到兩滑塊脫離彈簧過程中，彈簧對A、B兩滑塊做功之比WA:WB=1:15、(本題9分)如圖所示，牛頓在思考萬有引力定律時就曾設(shè)想，把物體從高山上O點以不同速度水平拋出，速度一次比一次大，落地點也就一次比一次遠(yuǎn)．不考慮大氣阻力，以下說法正確的是（）A．以7.9km/s的速度拋出的物體可沿著軌道AB．以7.9km/s的速度拋出的物體可沿著圓軌道BC．以大于7.9km/s，小于11.2km/s的速度拋出的物體有可能沿著圓軌道D．以大于11.2km/s，小于16.7km/s的速度拋出的物體有可能沿著橢圓軌道6、(本題9分)A、B兩物體發(fā)生正碰，碰撞前后物體A、B都在同一直線上運動，其位移—時間圖象如圖所示．由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．3∶17、(本題9分)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D．電機(jī)所做的功之比為4:58、如圖，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面不打滑．下列說法正確的是（）A．A與B線速度大小相等B．B與C線速度大小相等C．C與A角速度大小相等D．A與B角速度大小相等9、(本題9分)如圖所示，已知兩顆人造衛(wèi)星a和b繞地球做勻速圓周運動的周期分別是T1、T2，設(shè)a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為、，則下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．10、如圖所示，水平地面上停放一質(zhì)量為3m的木板C，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個整體一起運動。已知木板C與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動摩擦因數(shù)分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運動時的加速度大小為μgB．木板C加速運動時的加速度大小為2μgC．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于11、(本題9分)如圖軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成，一個小滑塊從距軌道最低點B為h的A處由靜止開始運動，滑塊質(zhì)量為m，不計一切摩擦．則（）A．若滑塊能通過圓軌道最高點D，h最小為2.5RB．若h=2R，當(dāng)滑塊到達(dá)與圓心等高的C點時，對軌道的壓力為3mgC．若h=2R，滑塊會從C、D之間的某個位置離開圓軌道做斜拋運動D．若要使滑塊能返回到A點，則h≤R12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長，與水平方向的夾為θ．一個質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開始運動．當(dāng)小物塊沿斜面向上運動到最高點時，速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是A．m=(m+M)vB．mcosθ=(m+M)vC．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)某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟：(1)按圖擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05kg.(2)釋放小車，然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，打出一條紙帶．(3)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝10m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點到打下第5點合力做功W＝________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek＝________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek＝0.125J.(4)此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是________．（雙項選擇題）A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因14、（10分）利用物體的自由落體運動做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗是實驗室常用的實驗方法，記錄小球的自由落體運動通常有三種方法：①用打點計時器；②用光電門；③用頻閃照相機(jī)。三種裝置如圖所示。打點計時器是大家所熟知的，光電門可記錄小球通過光電門的時間，頻閃照相在按下快門的同時切斷電磁鐵的電源讓小球自由下落。(1)關(guān)于上圖這三種實驗方法，下列說法正確的是________A．方法①③需要測量的量和計算方法相同B．方法②需要測量小球直徑dC．三種方法都需要測量下落重物的質(zhì)量D．方法③的系統(tǒng)誤差最小(2)下圖是兩位同學(xué)利用方法①實驗操作時釋放紙帶瞬間的照片，你認(rèn)為操作正確的是_______(3)方法②中測得小球被電磁鐵吸住的位置到光電門的距離為h，小球直徑為d，通過光電門的時間為，重力加速度為g。當(dāng)______≈______時，可認(rèn)為小球下落過程中機(jī)械能守恒。(4)方法③得到如下圖所示頻閃照片，測量結(jié)果已標(biāo)注在圖上，從小球由O點開始運動，到拍下D像，小球重力勢能的減少量______J，小球動能的增加量_______J。（取，小球質(zhì)量為，頻閃照相機(jī)每隔0.05s閃光一次，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）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，邊長為L的等邊三角形ABC處在勻強(qiáng)電場中，電場方向與三角形ABC所在平面平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從B點移動到A點，其電勢能減少W；該粒子從B點移動到C點，其電勢能減少2W。若將該粒子從A點沿垂直于BC方向射出，粒子恰好通過C點，不計粒子所受重力，求(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向；(2)粒子從A點射出時的速度大小。16、（12分）(本題9分)一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧下端固定于傾角為θ=53°的光滑斜面底端，上端連接物塊Q。一輕繩跨過定滑輪O，一端與物塊Q連接，另一端與套在光湑豎直桿上的物塊P連接，定滑輪到豎直桿的距離為d=0.3m。初始時在外力作用下，物塊P在A點靜止不動，輕繩與斜面平行，繩子張力大小為50N。已知物塊P質(zhì)量為m1=0.8kg，物塊Q質(zhì)量為m2=5kg，不計滑輪大小及摩擦取重力加速度g=10m/s2?，F(xiàn)將物塊P由靜止釋放，則：(1)物塊P位于A時，彈簧的伸長量x1是多少?(2)物塊P上升至與滑輪O等高的B點時，物塊Q的速度是多大?(3)若A、B間距h=0.4m，求物塊P上升至B點的過程中，繩子張力對物塊P做的功。17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為m的物體靜置于水平地面上，現(xiàn)對物體施以水平方向的恒定拉力，ts末物體的速度到達(dá)v時撤去拉力，物體運動的v-t圖象如圖所示，求：（1）滑動摩擦力在（0-3t）s內(nèi)做的功；（2）拉力在ts末的功率．

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【解析】

A.物體下降h高度的過程中，重力做功mgh，則重力勢能減小mgh，故A錯誤；BCD.根據(jù)牛頓第二定律知，合力為2mg，根據(jù)動能定理知，合力做功為2mgh，則動能增加2mgh，故C正確，BD錯誤。2、B【解析】

A、B、靜摩擦力的產(chǎn)生條件是同時具備接觸面間有彈力、接觸面粗糙、物體間存在相對運動趨勢時，才會有靜摩擦力，故A錯誤，B正確；C、D、有摩擦力一定有彈力，但是有彈力不一定有摩擦力，故C、D錯誤．故選B．【點睛】對于彈力和摩擦力之間的關(guān)系，要根據(jù)它們產(chǎn)生的條件、方向特點進(jìn)行分析．結(jié)論是：有彈力不一定有摩擦力，而有摩擦力一定有彈力．3、B【解析】

A.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有GmMr2=mv解得衛(wèi)星線速度v=GM由圖可知，ra＜rb=rc，則b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故選項A不合題意；B.由v=GMr知，aC.c加速要做離心運動，不可以追上同一軌道上的b；b減速要做向心運動，不可以等候同一軌道上的c，故選項C不合題意；

D.由向心加速度a=GMr2知，b、c的向心加速度大小相等，且小于4、A【解析】

A.系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，在兩滑塊剛好脫離彈簧時，由動量守恒定律得：pA?pB=0，則：pA:pB=1:1，故A正確；B.系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：3mvA?mvB=0，解得：vA:vB=1:3，故B錯誤；C.兩滑塊的動能之比：EkA:EkB==1：3，故C錯誤；D.彈簧對兩滑塊做功之比等于兩滑塊動能之比，彈簧對A.

B兩滑塊做功之比：WA:WB=EkA:EkB=1:3，故D錯誤．故選A.【點睛】先根據(jù)動量守恒守恒求出脫離彈簧后兩滑塊的速度之比，根據(jù)動能、動量的表達(dá)式求出動能及動量之比，根據(jù)彈簧對兩滑塊做功等于滑塊動能的變化量求出彈簧對兩滑塊做功之比5、B【解析】當(dāng)v1=7.9km/s時，為地球的第一宇宙速度；當(dāng)v6、C【解析】由s-t圖象可知，碰撞前：，碰撞后，碰撞過程動量守恒，對A、B組成的系統(tǒng)，設(shè)A原方向為正方向，則由動量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v，解得mA：mB=1：3，故C正確，ABD錯誤．7、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．8、AC【解析】試題分析：據(jù)題意，這是摩擦傳遞裝置，兩輪邊緣接觸部分線速度大小相等，即，故選項A正確；由于兩輪半徑不相同，據(jù)可知A、B兩點角速度不相等，故選項D錯誤；由于A、C兩點在同一輪上，角速度相等，，據(jù)可知，故選項B錯誤而選項D正確．考點：圓周運動【名師點睛】摩擦傳遞裝置，接觸邊遠(yuǎn)部分線速度相等，可以判斷A、B兩點線速度相等；A、C兩點在同一轉(zhuǎn)動輪上，屬于同軸轉(zhuǎn)動體，同軸轉(zhuǎn)動體除了轉(zhuǎn)動軸，其他任意兩點角速度相等，可以判斷A、C兩點角速度大小，進(jìn)而比較B、C兩點的線速度大?。?、AB【解析】

AC．據(jù)開普勒第三定律可得：解得：故A項正確，C項錯誤．BD．人造衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)時，有：解得：所以：故B項正確，D項錯誤．10、BD【解析】

CD．A與B相向運動時對C時間的摩擦力為故C無相對運動趨勢而保持靜止，對A與B的系統(tǒng)動量守恒有解得：故C錯誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運動，對C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯誤，B正確；故選BD?！军c睛】本題分析清楚物體運動過程，應(yīng)用動量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。11、ACD【解析】試題分析：要使物體能通過最高點，則由mg=m可得：v=，從A到D根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，選項A說法正確；若h=2R，從A到C根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C點有：N=m，解得：N=2mg，選項B說法正確；若h=2R，小滑塊不能通過D點，在CD中間某一位置即做斜上拋運動離開軌道，做斜拋運動，選項C說法；若要使滑塊能返回到A點，則物塊在圓弧中運動的高度不能超過C點，否則就不能回到點，則則h≤R，選項D說法．考點：本題考查了豎直平面內(nèi)的圓周運動、機(jī)械能守恒定律、斜拋運動．12、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點時速度與楔形物體的速度相同，均為v．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動量守恒得：故A錯誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：故C正確，D錯誤．故選BC.點睛：本題主要考查了動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點時，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，但總動量不守恒．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.180AB【解析】

（1）根據(jù)題意物體所受合外力為：F=mg=0.05×10=0.50N，

根據(jù)功的定義可知：W=Fs=mgh=0.180J；

根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出第5個點的速度大小為：（其中t=5T=）

動能公式為：（2）A設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：對小車：F=Ma;

對鉤碼有：mg-F=ma

解得：，由此可知當(dāng)M＞＞m時，鉤碼的重力等于繩子的拉力，因此當(dāng)鉤碼質(zhì)量太大時，會造成較大誤差，故A正確；實驗中要進(jìn)行平衡摩擦力操作，若沒有平衡摩擦力直接將鉤碼重力做的功當(dāng)做小車合外力做的功，會造成較大誤差，故B正確；釋放小車和接通電源得次序有誤是偶然誤差，不是該實驗得主要誤差，距離的測量產(chǎn)生的誤差是偶然誤差，不是該實驗產(chǎn)生的主要誤差，故D錯誤．故選AB．14、ABDBgh1.921.92【解析】

(1)[1]A．①③實驗要確定出下落的高度與獲得的速度，所用的方法都是留跡法，故A正確；B．方法②要由求速度則需要測量小球直徑d，故B正確；C．三種方法驗證機(jī)械能時動能和重力勢能都含有質(zhì)量m，則質(zhì)量可以約掉，故三種方法都不