上海市靜安區(qū)豐華中學(xué)2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末檢測試題含解析

上海市靜安區(qū)豐華中學(xué)2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末檢測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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)一輛汽車在水平公路上行駛，沿曲線由M向N減速轉(zhuǎn)彎。分析汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的合力F的方向，正確的是A．B．C．D．2、下列運(yùn)動(dòng)中，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的是A．自由落體運(yùn)動(dòng) B．勻速直線運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．平拋運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)如圖所示,輕質(zhì)彈簧長為L,豎直固定在地面上,質(zhì)量為m的小球,在離地面高度為H處,由靜止開始下落,正好落在彈簧上,使彈簧的最大壓縮量為x.在下落過程中,小球受到的空氣阻力為F阻A．（mg-FC．mgH-F阻4、(本題9分)小船橫渡一條河，船頭開行方向始終與河岸垂直，小船相對(duì)靜水的速度大小不變．小船由A到B的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則該過程中河水的流速A．一直減小 B．一直增大C．先增大后減小 D．先減小后增大5、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m的足球，以v0速度由地面踢起，當(dāng)它到達(dá)離地面高為h的B點(diǎn)處（取B點(diǎn)為重力勢能零參考平面，重力加速為g），下列說法中正確的是A．在B點(diǎn)重力勢能為mghB．在B點(diǎn)的動(dòng)能為C．在B點(diǎn)的機(jī)械能為D．在B點(diǎn)的機(jī)械能為6、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在x方向的s-t圖象和y方向的v-t圖象分別如圖所示.則該質(zhì)點(diǎn)A．初速度大小為3m/sB．所受的合外力為3NC．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．初速度方向與合外力方向垂直7、在水平地面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在水平拉力F作用下由靜止開始移動(dòng)．已知物塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，拉力做功與物塊位移之間關(guān)系如圖所示．則A．拉力F逐漸增大B．物塊加速度大小為1.0m/s2C．物塊加速度大小為2.0m/s2D．物塊在4m處速度大小為4m/s8、(本題9分)如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時(shí)彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小車AB也向右運(yùn)動(dòng)B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)D．木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s9、(本題9分)質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上，從時(shí)刻開始受到水平力的作用，力的方向保持不變．加速度的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則（）A．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為10、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動(dòng)量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時(shí)的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能1二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：A．測出小鋼球的直徑d=10.50mm；B．用一根輕質(zhì)細(xì)線將質(zhì)量m=60g的小鋼球栓接起來，細(xì)線的另一端固定于懸點(diǎn)O，讓小鋼球靜止在最低點(diǎn)，用毫米刻度尺量出懸點(diǎn)到球心的長度；C．在小鋼球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)前后放置一組光電門，然后將細(xì)線拉至水平位置后，由靜止釋放小鋼球，同時(shí)啟動(dòng)數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器，小鋼球通過光電門的擋光時(shí)間（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為__________m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）上述過程中小鋼球減少的重力勢能__________J，小鋼球增加的動(dòng)能___________J．（，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)圖甲為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復(fù)操作多次；d.確定三個(gè)落點(diǎn)各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測出它們到O點(diǎn)的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點(diǎn)時(shí)，可用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為________cm；（3）數(shù)據(jù)處理時(shí)，小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進(jìn)行比較，就可驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。三、計(jì)算題：解答應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖所示，足夠長的光滑絕緣水平臺(tái)左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧，一個(gè)質(zhì)量，電量的帶負(fù)電小物塊與彈簧接觸但不栓接，彈簧的彈性勢能為。某一瞬間釋放彈簧彈出小物塊，小物塊從水平臺(tái)右端點(diǎn)飛出，恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高點(diǎn)，并沿軌道滑下，運(yùn)動(dòng)到光滑水平軌道，從點(diǎn)進(jìn)入到光滑豎直圓內(nèi)側(cè)軌道。已知傾斜軌道與水平方向夾角為，傾斜軌道長為，帶電小物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。小物塊在點(diǎn)沒有能量損失，所有軌道都是絕緣的，運(yùn)動(dòng)過程中小物塊的電量保持不變，可視為質(zhì)點(diǎn)。只有光滑豎直圓軌道處存在范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)。已知，，取，求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）小物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小；（3）要使小物塊不離開圓軌道，圓軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件？14、（14分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向飛來，射入原來靜止懸掛、質(zhì)量為M的沙袋，并留在沙袋中，與沙袋共同上擺，但沒有到達(dá)懸點(diǎn)高度，繩子長度為L。沙袋尺寸遠(yuǎn)小于繩長L，不計(jì)空氣阻力，繩子為輕繩，重力加速度為g。求（1）子彈射入沙袋過程，子彈和沙袋系統(tǒng)損失的機(jī)械能E1；（2）子彈和沙袋共同上擺過程能到達(dá)的最大高度h；（3）子彈和沙袋共同上擺過程，繩子的最大拉力T。15、（13分）(本題9分)中國已經(jīng)成功擁有世界最先進(jìn)的高鐵集成技術(shù)、施工技術(shù)、裝備制造技術(shù)和運(yùn)營管理技術(shù)．中國高速列車保有量世界最多、種類最全．高速列車轉(zhuǎn)彎時(shí)可認(rèn)為是在水平面做圓周運(yùn)動(dòng)．為了讓列車順利轉(zhuǎn)彎，同時(shí)避免車輪和鐵軌受損，在修建鐵路時(shí)會(huì)讓外軌高于內(nèi)軌，選擇合適的內(nèi)外軌高度差，以使列車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力和支持力的合力來提供，如圖所示，已知某段彎道內(nèi)外軌道的傾角為，彎道的半徑為R，重力加速度為g。（1）若質(zhì)量為m的一高速列車以規(guī)定速度通過上述彎道時(shí)，求該列車對(duì)軌道的壓力大小。（2）求上述彎道的規(guī)定速度v的大小。（3）若列車在彎道上行駛的速度大于規(guī)定速度，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象或造成什么后果（請寫出三條）?

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、B【解析】試題分析：汽車在水平的公路上轉(zhuǎn)彎，所做的運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運(yùn)動(dòng)，故在切線上合力不為零且與瞬時(shí)速度的方向相反，分析這兩個(gè)力的合力，即可看出那個(gè)圖象時(shí)對(duì)的．汽車從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N，曲線運(yùn)動(dòng)，必有些力提供向心力，向心力是指向圓心的；汽車同時(shí)減速，所以沿切向方向有與速度相反的合力；向心力和切線合力與速度的方向的夾角要大于90°，B正確．2、B【解析】

A.自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.勻速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，選項(xiàng)B正確；C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.平拋運(yùn)動(dòng)，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、A【解析】

小球從開始下落到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定得：mg[H-（L-x）]=f阻（H-L+x）+EP，得彈簧在壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢能為：EP=mg（H-L+x）-f阻（H-L+x）=（mg-f阻）（H-L+x）。故選A。【點(diǎn)睛】運(yùn)用能量守恒定律分析問題時(shí)，首先搞清涉及幾種形式的能，其次分清什么能在增加，什么能在減小，再根據(jù)能量的變化量列方程．4、A【解析】從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，加速度的方向水平向左，知越靠近B岸水速越小，故A正確，BCD錯(cuò)誤．5、D【解析】

取B點(diǎn)為零重力勢能參考平面，則B點(diǎn)處的重力勢能為0，故A錯(cuò)誤；選取足球從A到B過程，由動(dòng)能定理可得：-mgh=mv2?mv02，因此足球在B點(diǎn)處的動(dòng)能為mv02-mgh，故B錯(cuò)誤；足球被踢出只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，則有EA=EB，由于取B處為零勢能參考面，因此足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能等于mv02-mgh，則在B處的機(jī)械能也為mv02-mgh，故D正確，C錯(cuò)誤．6、BC【解析】

A.由圖可知，質(zhì)點(diǎn)在x方向上的初速度為vx=ΔxΔt=BD.質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿x軸方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.質(zhì)點(diǎn)受到的合外力不變，則質(zhì)點(diǎn)的加速度不變，所以質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；故C正確.7、CD【解析】

A．拉力做功，故圖像的斜率表示拉力F，從圖中可知斜率恒定，即F恒定，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)圖像可得，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊的加速度大小為：，B錯(cuò)誤C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得，D正確．8、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：。由機(jī)械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)。A.由上面分析可知，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)関1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個(gè)整體，總動(dòng)量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s，與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。9、AD【解析】

AB、2t0時(shí)刻的速度，3t0時(shí)刻的速度，,3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為，故B正確，A錯(cuò)誤；CD、0～2t0時(shí)間內(nèi)的位移，在2t0～3t0時(shí)間內(nèi)的位移，在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力做功，則水平力做功的平均功率，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，從而求出瞬時(shí)功率．根據(jù)位移公式求出t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi)位移，通過功的公式求出水平力做功的大小，從而求出平均功率．10、ABC【解析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．【詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，故B正確；設(shè)小球到達(dá)水平面時(shí)速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機(jī)械能守恒定律得mgh=1二、實(shí)驗(yàn)題11、(1)4.20(2)0.5880.529【解析】（1）最低點(diǎn)小球的速度為：（2）小鋼球減少的重力勢能；小球增加的動(dòng)能為；12、偶然40.80（40.78～40.2）6.13×10-3【解析】

（1）[1]確定P、M、N三點(diǎn)時(shí)，可用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小偶然誤差；（2）[2]由圖可知，xON讀數(shù)為40.80cm；（3）[3]碰前系統(tǒng)總的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg?m三、計(jì)算題：解答應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）4m/s；（2）m/s；（3）R?0.022m【解析】

（1）釋放彈簧過程中，彈簧推動(dòng)物體做功，彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w動(dòng)能解得（2）A到B物體做平拋運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)有所以B到C根據(jù)動(dòng)能定理有解得（3）根據(jù)題意可知，小球受到的電場力和重力的合力方向向上，其大小為F=qE-mg=59.6N所以D點(diǎn)為等效最高點(diǎn)，則小球到達(dá)D