2022年上海市楊浦區(qū)交大附中物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)一質(zhì)點的位移﹣﹣時間圖象為如圖所示的一段拋物線，其方程為x=﹣20t2+40t，則有關(guān)說法正確的是（）A．質(zhì)點做曲線運動B．質(zhì)點做加速度先減小后增大的直線運動C．質(zhì)點做加速度大小為40m/s2的勻變速直線運動D．質(zhì)點在0～1s內(nèi)的平均速度大于20m/s2、(本題9分)兩塊完全相同的木塊A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑水平桌面上．兩顆同樣的子彈以相同的水平速度射入兩木塊，穿透后子彈的速度分別為vA、vB，在子彈穿透木塊過程中因克服摩擦力產(chǎn)生的熱分別為QA、QB，設(shè)木塊對子彈的摩擦力大小一定，則()A．vA＞vB，QA＞QB；B．vA＜vB，QA＝QB；C．vA＝vB，QA＜QB；D．vA＞vB，QA＝QB；3、(本題9分)以下說法中正確的是()A．物體受到拉力作用向上勻速運動，拉力做的功是1J，但物體重力勢能的增加量不是1JB．物體受拉力作用向上運動，拉力做的功是1J，但物體重力勢能的增加量不是1JC．物體運動，重力做的功是-1J，但物體重力勢能的增加量不是1JD．沒有摩擦?xí)r物體由A沿直線運動到B，克服重力做的功是1J,有摩擦?xí)r物體由A沿曲線運動到B，克服重力做的功大于1J4、(本題9分)一汽車在水平公路上行駛，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變．汽車的發(fā)動機始終以額定功率輸出，關(guān)于牽引力和汽車速度的下列說法中正確的是（）A．汽車加速行駛時，牽引力不變，速度增大B．汽車加速行駛時，牽引力減小，速度增大C．汽車加速行駛時，牽引力增大，加速度增大D．汽車加速行駛時，牽引力不變，加速度不變5、(本題9分)某人用手將質(zhì)量為1kg的物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．手對物體做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物體克服重力做功2J6、(本題9分)質(zhì)點所受的力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上．已知t＝0時質(zhì)點的速度為零．在圖中所示的t1、t2、t3和t4各時刻中，哪一時刻質(zhì)點的動能最大A．t1 B．t2 C．t3 D．t47、(本題9分)如圖所示,公園蹦極跳床深受兒童喜愛.一小孩系好安全帶后靜止時腳剛好接觸蹦床,將小孩舉高至每根輕質(zhì)彈性繩都處于原長時由靜止釋放,對小孩下落過程的分析,下列說法正確的是A．小孩一直處于失重狀態(tài)B．.彈性繩對小孩的作用力一直增大C．小孩的加速度一直增大D．小孩的機械能一直減小8、起重機將一重物由靜止豎直向上加速吊起，當(dāng)重物上升一定高度時，以下說法中正確的是（）A．起重機拉力對重物所做的功等于重物機械能的增量B．起重機拉力對重物所做的功等于重物動能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量D．外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量9、(本題9分)物體做勻速圓周運動時,下列物理量中變化的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心加速度 D．動能10、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物塊，在豎直方向的拉力作用下運動的v-t圖象如圖所示(向上為運動的正方向)，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，下列說法正確的是(A．4s時克服重力做功的功率為80WB．前6s內(nèi)物塊的重力勢能先增大后減少C．前2s內(nèi)拉力的功率變大D．5s時物塊的動能為4J11、(本題9分)起重機以0.5m/s的速度將質(zhì)量為300kg的重物勻速提升了2m．若g取10m/s2，此過程中起重機A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W12、(本題9分)如圖，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，b極板與靜電計金屬球連接，a極板與靜電計金屬外殼都接地。開始時靜電計指針張角為零，在b板帶電后，靜電計指針張開了一定角度。以下操作能使靜電計指針張角變大的是（）A．將b板也接地B．b板不動、將a板向右平移C．將a板向上移動一小段距離D．取出a、b兩極板間的電介質(zhì)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)同學(xué)們分別利用圖甲、乙所示的兩種裝置采用不同方案進行“探究物體運動的加速度與所受合外力關(guān)系”的的實驗，其中小車A質(zhì)量約為350g，并與紙帶相連，B為打點計時器，托盤C內(nèi)裝有砝碼，托盤自身的質(zhì)量為5g；D為無線測力傳感器。兩種方案的不同在于:方案一采用托盤和砝碼的重力值作為小車受到的拉力，方案二則用傳感器D直接測量繩子對小車的拉力。(1)關(guān)于器材的選取，下列說法正確的是（____________）A．方案一必須選取單個質(zhì)量盡量小的砝碼，如5克/個B．方案一可以選取單個質(zhì)量較大的砝碼，如50克/個C．方案二必須選取單個質(zhì)量盡量小的砝碼，如5克/個D．方案二可以選取單個質(zhì)量較大的砝碼，如50克/個(2)兩種方案都必須進行的實驗操作是（____________）A．需要將導(dǎo)軌的右端墊高以平衡摩擦力B．應(yīng)先接通打點計時器電源，再釋放小車C．為了減小誤差，每次小車應(yīng)從同一位置釋放D．需要記錄托盤中砝碼的質(zhì)量(3)某組同學(xué)利用方案進行了實驗，并將所獲得的6組數(shù)據(jù)對應(yīng)地繪制在圖所示的a-F圖中，請你根據(jù)圖中點跡，繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線___________。(4)根據(jù)第(3)問中你所繪制的圖線，可反映出該組同學(xué)在實驗操作中的不妥之處是____________________________________________。(5)若某組同學(xué)利用方案一進行實驗室，忘記了將軌道右端墊高平衡摩擦力，一直是軌道處于水平狀態(tài)，請根據(jù)牛頓運動定律，通過推導(dǎo)說明由這種操作和正確操作分別獲取的數(shù)據(jù)所繪制的a-F圖線的斜率和縱軸截距_____________________。14、（10分）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，某同學(xué)選擇一條如圖所示的紙帶，以O(shè)為起點，從A點開始選取紙帶上連續(xù)點A、B、C…，測出O到A、B、C…的距離分別為h1、h2、h3…，所用交流電源的頻率為f.(1)為減少阻力對實驗的影響，下列操作不可行的是________．A．下落的重物選用鐵質(zhì)重錘B．安裝打點計時器時，應(yīng)使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應(yīng)提住紙帶上端并使紙帶保持豎直D．重錘下落中，手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直(2)打B點時，重錘的速度vB＝________．(3)該同學(xué)用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖象如圖所示．圖線不過坐標原點的原因是__________________．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）如圖所示，在光滑水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M＝2kg的木塊，繩的一端系在木塊上，通過轉(zhuǎn)臺的中心孔O處的光滑定滑輪（忽略小滑輪的影響）另一端懸掛一個質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止，求：(1)繩的拉力多大？(2)木塊到O點的距離多大？（取g＝10m/s2，M、m均視為質(zhì)點）16、（12分）(本題9分)一質(zhì)量的物塊靜置于水平地面上.某時刻起給物塊一個與水平方向成斜向上的拉力,物塊從靜止開始沿直線運動已知物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù),重力加速度的大小,,,求物塊向前運動時的動能.17、（12分）將輕質(zhì)彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為4m的小球由靜止釋放，小球下降的最大高度為l。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與質(zhì)量為m的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道，B端與半徑為l的半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。用外力緩慢推動物塊P，將彈簧壓縮長度l，然后靜止釋放，P開始沿軌道運動，剛好能到達半圓軌道的D點。物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，釋放時PB距離為2l，重力加速度大小為g。求：（1）釋放時彈簧的彈性勢能；（2）物塊P到達半圓軌道最低點B時所受的支持力大小；（3）從半圓軌道B點到D點過程摩擦力對物塊P做的功。

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】試題分析：已知物體的位移時間關(guān)系表達式，對照位移時間關(guān)系公式得到物體的初速度和加速度即可．解：A、位移﹣時間圖象只能表示某方向上的運動規(guī)律，故該運動一定是直線運動．故A錯誤；B、由于位移隨時間按二次方向規(guī)律變化，故質(zhì)點應(yīng)該做勻變速直線運動；故B錯誤；C、對照位移時間關(guān)系公式，物體的初速度為40m/s，加速度為﹣40m/s2，是勻變速直線運動，故C正確；D、t=0時刻坐標為0，t=1s時刻坐標為20m，故質(zhì)點在0～1s內(nèi)的平均速度等于20m/s，故D錯誤；故選C．【點評】本題也可以用位移對時間求解導(dǎo)數(shù)得到速度，用速度對時間求導(dǎo)得到加速度，不難．2、D【解析】設(shè)木塊的厚度為d，對子彈的阻力為f，若木塊固定，則射穿木塊的過程中的位移是d，滿足：①

產(chǎn)生的熱量與二者的相對位移成正比，即：QA=fd②

若木塊不固定，則射穿木塊的過程中木塊也會有一段位移，設(shè)為x，則子彈的位移是d+x：滿足：③

產(chǎn)生的熱量與二者的相對位移成正比，即：QB=fd④

比較①③可得，vA＞vB，比較②④可得，QA=QB；故選D.點睛：題目重點考查學(xué)生對運動過程的分析和對功能關(guān)系的應(yīng)用，這兩塊知識是高中物理的兩大基礎(chǔ)，而學(xué)生往往就是受力和運動掌握不好，尤其是功能關(guān)系，需要一直練，一直練．另外運動分析也要不斷練習(xí)才熟能生巧．3、B【解析】

A．物體受拉力作用向上勻速運動，合力做功為零，拉力做的功是1J，則重力做功為-1J，則物體重力勢能的增加量是1J，故A錯誤.B．物體受拉力作用向上如果不是勻速運動，拉力做的功是1J，則物體重力勢能的增加量就不一定是1J.所以B正確.C．物體運動，重力做的功是-1J，物體重力勢能的增加量一定是1J.所以C錯誤.D．重力做功僅僅與重力的大小、始末的位置有關(guān)，所以沒有摩擦?xí)r物體由A沿直線運動到B，克服重力做的功是1J，有摩擦?xí)r物體由A沿曲線運動到B，克服重力做的功仍然是1J.故D錯誤.4、B【解析】

根據(jù)P=Fv，汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力的大小一定與速度大小成反比，所以加速行駛時，速度增大，牽引力減小，當(dāng)汽車牽引力等于阻力時，車速最大，故ACD錯誤，B正確；故選B．5、B【解析】

根據(jù)物體的運動的情況可以求得物體的加速度的大小，再由牛頓第二定律就可以求得拉力的大小，再根據(jù)功的公式就可以求得力對物體做功的情況。【詳解】分析物體的運動的情況可知，物體的初速度的大小為0，位移的大小為1m，末速度的大小為2m/s，由v2-v02=2ax可得，加速度a=2m/s2，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)-mg=ma，所以F=mg+ma=12N，A項：手對物體做功W=FL=12×1=12J，所以A錯誤；B、C項：合力的大小為ma=2N，所以合力做的功為2×1=2J，所以合外力做功為2J，故B正確，C錯誤；D項：重力做的功為WG=mgh=-10×1=-10J，所以物體克服重力做功10J，所以D錯誤。故選：B。6、B【解析】試題分析：質(zhì)點受到一個變力F的作用，從靜止開始運動，在0～t1時間內(nèi)，力F逐漸增大，在t1時刻達到最大值，這一段時間質(zhì)點做變加速直線運動，它的加速度也是在t1時刻達到最大.而后，力F逐漸變小，至t2時刻減為零，這一段時間質(zhì)點仍做變加速直線運動，只是加速度在逐漸變小，而速度仍在逐漸增大.從t2~t3這段時間，力F變?yōu)榉聪?，并且逐漸增大，相應(yīng)的加速度也將變?yōu)榉聪?，?shù)值也是逐漸增大，它做的是變減速直線運動，速度方向仍是向前.在t3~t4這段時間，力F逐漸變小，加速度也逐漸變小，質(zhì)點繼續(xù)做變減速直線運動，直到t4時刻速度減為零.通過以上分析不難看出，質(zhì)點在t2時刻速度達到最大值，故B正確．考點：牛頓第二定律、勻變速直線運動規(guī)律．7、BD【解析】

A項：由于初始時刻彈性繩處于原長，彈力為零，小孩加速度向下，最后接觸蹦床，速度一定會減小至零，故小孩先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，A項錯誤；B項：隨著小孩的下落，彈性繩伸長彈力增大，彈力之間夾角減小，彈性繩合力增大，B項正確；C項：小孩加速下落時，mg－F彈=ma，加速度減小，當(dāng)接觸蹦床后，做減速運動，F(xiàn)蹦+F彈－mg=ma，加速度增大，C項錯誤；D項：由于彈性繩和蹦床都會對小孩做負功，所以小孩的機械能一直減小，D項正確。故選：BD。8、ACD【解析】

AB.重物由靜止豎直向上加速吊起時，動能和重力勢能均增加，機械能增加，根據(jù)功能原理知，起重機拉力對重物所做的功等于重物機械能的增量，故A正確，B錯誤。C.由功能關(guān)系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量，故C正確。D.由動能定理知，外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量，故D正確。9、AC【解析】

A.做勻速圓周運動的物體線速度方向不斷變化，選項A正確；B.做勻速圓周運動的物體角速度不變，選項B錯誤；C.做勻速圓周運動的物體向心加速度方向不斷變化，選項C正確；D.做勻速圓周運動的物體速度大小不變，則動能不變，選項D錯誤.10、AD【解析】

4s時，由v-t圖象得v=4m/s，又由PG=mgvcosθ

(重力與物體運動方向相反，θ=180°)；代入數(shù)據(jù)得：4s時克服重力做功的功率為80W；故A正確；前6s內(nèi)物塊一直朝上運動，物體的重力勢能會一直增加，故B錯誤；前2s內(nèi)物體的速度未發(fā)生改變，物體做勻速直線運動，拉力與重力平衡；又由功率的計算公式P=Fvcosθ；得前2s內(nèi)拉力的功率為定值，故C錯誤；由Ek=【點睛】此題要理解v-t圖象得相關(guān)意義：(1)v-t圖象與t軸圍成的面積表示物塊的位移；(2)v一直為正值，故物體一直朝一個方向運動；并結(jié)合功率的計算公式就能解決問題。11、BC【解析】重物勻速提升，起重機的拉力等于重物的重力，起重機的拉力F=mg=300×10=3000N，起重機做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A錯誤，B正確；起重機的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正確，D錯誤．故選BC．12、CD【解析】

靜電計測定電容器極板間的電勢差，電勢差越大，指針的偏角越大；由C=εS【詳解】將b板也接地，電容器帶電量不變，兩板間的電勢差不變，則靜電計指針張角不變，選項A錯誤；b板不動、將a板向右平移，根據(jù)C=εS4πkd可知d變小時，C變大，Q不變時，根據(jù)C=Q/U，可知U減小，即靜電計指針張角變小，選項B錯誤；將a板向上移動一小段距離，根據(jù)C=εS4πkd可知S變小時，C變小，Q不變時，根據(jù)C=Q/U，可知U變大，即靜電計指針張角變大，選項C正確；取出a、【點睛】本題是電容動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變；二是關(guān)于電容的兩個公式C=εS二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ADAB見解析圖平衡摩擦過度見解析【解析】

(1)[1]乙裝置由于有力傳感器，則不需要測量并記錄托盤及托盤中砝碼的總質(zhì)量，也不要求托盤及盤中砝碼總質(zhì)量遠小于小車A的質(zhì)量，而甲裝置是需要的。故選AD.(2)[2]兩種方案都需要將導(dǎo)軌的右端墊高以平衡摩擦力，這樣才能保證拉力的功等于合外力的功，A正確；根據(jù)打點計時器使用規(guī)范，兩種方案都需要應(yīng)先接通打點計時器電源，再釋放小車，B正確；測量過程中與小車