2023-2024學年上海市某中學高一年級下冊期末考試物理試卷（含詳解）

高一物理試卷

考生注意：

1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。

2.作答必須涂或寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。

3.本卷中重力加速度g取10m/s2o

一、單項選擇題（1-8題每題3分，9-12題每題4分，共40分）

1.下列物體的運動，不能在牛頓力學框架下得到解釋的是（）

A.中子星B.人造衛(wèi)星

C.飛行的鳥D.射出的子彈

2.下列基本概念與規(guī)律中既適用于點電荷產生的靜電場也適用于勻強電場的是（）

FTJkOW

①電場強度E=—②電場強度E=1③電場強度后=々④電勢差。的=*

qdrq

A.①③B.②③C.②④D.①④

3.兩個質量相同的物體分別靜止放在北京和廣州，均隨地球一起運動。下列關于這兩個物體運動的說法正確的是

（）

A.向心力大小相同B.向心加速度大小相同

C角速度大小相同D.線速度大小相同

4.如圖所示，小物體A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則A受力情況是受（）

C.重力、支持力、向心力和指向圓心的摩擦力

D.重力、支持力和指向圓心的摩擦力

5.游樂場里有一種旋轉飛椅，當飛椅以一定的速度旋轉時，坐在飛椅上的游客在水平面內做勻速圓周運動，重力

對飛椅（包括游客）做功為%,擺線對飛椅（包括游客）的拉力做功叫，（不計空氣阻力）則（）

A.%wO,WT=0B.WG=0,WT=0

C.%w。，叫wOD.%=O,叫wO

6.如圖所示，強強乘坐速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c,強強向壯壯

發(fā)出一束光進行聯絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為（）

0.9cA0.5cA

三、:）,三ci~1、三

強強光束壯壯

A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.1.0c

7.下列關于行星繞太陽運動的描述正確的是（）

A.太陽處于橢圓軌道的中心

B.所有行星在同一橢圓軌道上運動

C.軌道半長軸越短的行星周期越長

D.行星從近日點運動到遠日點過程中速率逐漸減小

8.質量為根、初速度為零的物體，在按不同規(guī)律變化的合外力作用下都通過位移電。下列各種情況中合外力做功最

9.我國于5月10日成功發(fā)射的“天舟六號”是世界上現役的運載能力最強的貨運飛船，5月H日“天舟六號”成

功與軌道高度350km的空間站對接。假設對接前后空間站軌道高度不變，關于“天舟六號”以及空間站的說法正

確的是（）

A.“天舟六號”發(fā)射速度小于7.9km/sB.空間站運行過程中其加速度不變

C.對接前后空間站速率減小D.對接前后空間站周期不變

10.一輕桿一端固定質量為根的小球，以另一端。為圓心，使小球在豎直面內做半徑為R的圓周運動，如圖所

示，則下列說法正確的是（)

A

O

A.小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零

B.小球過最高點的最小速度是幾無

C.小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大

D.小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小

11.可視為質點的游客在蹦極平臺末端。點由靜止開始下落，到。點時輕質彈性繩恰好伸直，能到達的低位置為b

點。彈性繩始終在彈性限度內，不計一切阻力，則游客第一次從a點運動到b點的過程中（）

蹦極平臺八

甲乙

A.游客的機械能守恒

B.游客過。點時動能最大

C.游客機械能先增大后減小

D.游客、輕質彈性繩和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

12.一帶負電的粒子在勻強電場中運動，從。點運動到c點的軌跡如圖所示。己該粒子運動到6點時速度方向與它

所受電場力方向恰好互相垂直。不計粒子的重力，則從。點運動到c點的過程中，下列說法正確的是（）

A.a點電勢大于b點電勢

B電場方向豎直向下

C.粒子的電勢能先減小后增加

D.拉子所受的電場力先做正功后做負功

二、填空題（共20分。本大題有5小題，每小題4分，每空格2分。）

13.真空中有一電場，在電場中的尸點放一電荷量為5x10-9（2的檢驗電荷，它受到的電場力為2x10-5N，則尸點

的場強為N/C。把檢驗電荷的電荷盤減小為ZxICrc則尸點的電場強度為N/C。

14.如圖所示，點電荷A和B相距40cm,分別帶正電和負電，電荷量分別為4。和-°。在A、B連線上。引入點

電荷C。此時三個點電荷恰好在彼此的靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，則電荷C電荷量大小為,它應放在

（選填“A和B之間”，“A的右側”,“B的左側”，“A的右側及B的左側”）處。

-Q40

—?--------?—

RA

15.如圖為扭秤實驗，該實驗驗證了萬有引力定律，在物理量測量中所使用的科學方法是

16.若將一個電量為2.0x10-1。。的正電荷，從零電勢點移到電場中M點要克服電場力做功8.0810一打，則M點的電

勢是V；若再將該電荷從M點移到電場中的N點，電場力做功L8X1CF8J,則M、N兩點間的電勢差UMN

=V?

17.一臺起重機以2.1X1（）3N的牽引力將質量〃z=200kg的貨物由靜止開始豎直向上勻加速提升，如果起重機的額定

功率4=5X103W。則貨物做勻加速運動的時間為s；若起重機達到額定功率后，始終保持該功率運行，最

終將以m/s的速度勻速上升。（保留到小數點后一位）

三、綜合題（共40分）注意：在列式計算、邏輯推理以及回答問題的過程中，要求給出必要的圖示、

文字說明、公式、演算等。

18.某同學設計了如圖（a）所示的裝置來研究機械能是否守恒。輕質細線的上端固定在。點，下端連接圓柱形的擺

錘P,在擺錘擺動的路徑上，固定了四個完全相同的光電門傳感器A、B、C、Do實驗時，分別測出四個光電門到

懸點。的高度差力A、%、%、〃D，從某一高度釋放擺，利用光電門測出擺錘經過四個光電門的速度。（已知重力

加速度為g）

(1)利用光電門測量擺錘P的速度時，可以將作為擋光片寬度。若擺錘直徑的測量值比實際值

小，則擺錘動能的測量比實際值____________(選填“大”?！靶　被颉安蛔儭?。

(2)另一同學在得到擺錘經過四個光電門的速度v和光電門距離懸點。的高度差力后，作出如圖(b)所示的

丫2—無圖線。若擺錘擺動過程中機械能守恒，則該直線的斜率為O

(3)該同學經過多次實驗，發(fā)現擺錘在A、B、C、。四點機械能總是依次的略微減小，你認為可能的原因是

19.如圖所示，一長為L的細線上端固定，下端拴一質量為機的帶正電小球，將它置于一水平向右的電場強度為E

的勻強電場中，當細線與豎直方向偏角為6時，小球處于平衡狀態(tài)，試問：

(1)畫出小球的受力分析圖；

(2)小球的帶電荷量q；

(3)若改變電場方向仍保證小球在該位置平衡，則場強最小為多少？電場的方向如何？(用以E表示)

20.如圖所示，高為/z=10m的光滑斜面A8,傾角為0=30。，底端與水平面8。相連，假設經過8點時無機械能損失，

在水平面末端的墻上固定一輕彈簧，水平面8c段粗糙，長度為20m,物塊與水平面之間的動摩擦因數〃=02,水

平面。段光滑，且等于彈簧原長，質量為m=lkg的物塊，由斜面頂端A點靜止下滑(物塊可看成質點)，g=10m/s2,

求：

(1)物塊第一次運動到C處的速率；(保留到小數點后兩位)

(2)彈簧被壓縮具有的最大彈性勢能；

(3)物塊第一次回到最高點，是在A點的(選填“上方”、“下方”或“原位置”)

(4)物塊最后停在_____段(選填“A8”、"BC"或"CD")；

(5)物塊在段上運動總路程。

2023學年上海南匯中學第二學期期末考試

高一物理試卷

一、單項選擇題（1-8題每題3分，9-12題每題4分，共40分）

1.下列物體運動，不能在牛頓力學框架下得到解釋的是（）

A.中子星B.人造衛(wèi)星

C.飛行的鳥D.射出的子彈

【答案】A

【詳解】牛頓力學適用于宏觀、低速運動物體，對微觀、高速運動的粒子與中子星等大質量、高密度天體周邊

的物理現象不適應，可知，即中子星不能在牛頓力學框架下得到解釋。

故選A

2.下列基本概念與規(guī)律中既適用于點電荷產生的靜電場也適用于勻強電場的是（）

FnkOW

①電場強度E=—②電場強度石=1③電場強度后=々④電勢差

qdrq

A.①③B.②③C.②④D.①④

【答案】D

Fn

【詳解】E=一是電場強度的比值定義式，既適用于點電荷產生的靜電場也適用于勻強電場；E=一是勻強電場

qd

中電勢差與電場強度的關系式，適用于勻強電場，不適用點電荷；E=華是點電荷電場強度的決定式，適用于點

r

電荷，不適用于勻強電場；。相=%是電勢差的比值定義式，既適用于點電荷產生的靜電場也適用于勻強電

q

場?？芍冗m用于點電荷產生的靜電場也適用于勻強電場的表達式有①④。

故選D。

3.兩個質量相同的物體分別靜止放在北京和廣州，均隨地球一起運動。下列關于這兩個物體運動的說法正確的是

（）

A.向心力大小相同B.向心加速度大小相同

C.角速度大小相同D.線速度大小相同

【答案】C

【詳解】兩個質量相同的物體分別靜止放在北京和廣州，均隨地球一起運動，因為它們是共軸轉動，則角速度大

小相等，但它們到地軸的距離不相等，即做圓周運動的半徑不同，根據

v=a）r

a—①2r

j—i2

r=mcor

可知它們的線速度大小不相等，向心加速度大小不相等，向心力大小不相等，C正確，ABD錯誤。

故選C。

4.如圖所示，小物體A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則A受力情況是受（）

C.重力、支持力、向心力和指向圓心的摩擦力

D.重力、支持力和指向圓心的摩擦力

【答案】D

【詳解】物體A受重力、圓盤的支持力和指向圓心的摩擦力，其中的摩擦力充當做圓周運動的向心力。

故選D。

5.游樂場里有一種旋轉飛椅，當飛椅以一定的速度旋轉時，坐在飛椅上的游客在水平面內做勻速圓周運動，重力

對飛椅（包括游客）做功為%,擺線對飛椅（包括游客）的拉力做功叫，（不計空氣阻力）則（）

A.%工0,喉=0B.%=0,叫=0

C.k0,叫W0D.%=0,皿r*0

【答案】B

【詳解】游客在水平面內做勻速圓周運動，游客的高度不變，則重力對飛椅（包括游客）做功為

%=0

擺線對飛椅（包括游客）的拉力方向始終與速度方向垂直，則擺線對飛椅（包括游客）的拉力做功

喉=0

故選B。

6.如圖所示，強強乘坐速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c,強強向壯壯

發(fā)出一束光進行聯絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為（）

0.9c0.5c

強強光束壯壯

A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.1.0c

【答案】D

【詳解】根據愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變，即光速不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改

變.所以壯壯觀測到該光束的傳播速度為c,所以ABC錯誤，D正確.

7.下列關于行星繞太陽運動的描述正確的是（）

A.太陽處于橢圓軌道的中心

B.所有行星在同一橢圓軌道上運動

C.軌道半長軸越短的行星周期越長

D.行星從近日點運動到遠日點過程中速率逐漸減小

【答案】D

【詳解】A.太陽位于橢圓軌道的一個公共焦點上，不是位于橢圓軌道的中點，A錯誤；

B.所有行星的軌道都是橢圓，但不是位于同一個橢圓軌道上，B錯誤；

C.根據開普勒第三定律

于-K

可知軌道半長軸越短，行星周期越短，C錯誤；

D.行星從近日點運動到遠日點過程中萬有引力與速度方向成鈍角，所以行星做減速運動，速率逐漸減小，D正

確。

故選D。

8.質量為相、初速度為零物體，在按不同規(guī)律變化的合外力作用下都通過位移電。下列各種情況中合外力做功最

【答案】C

【詳解】由力做功公式可知卬=用，則尸-x圖象中，圖象與坐標軸圍成的面積表示力尸所做的功，由圖象可知，C

圖象中圍成的面積最大，所以c中合外力做功最多，故C正確，ABD錯誤。

故選Co

9.我國于5月10日成功發(fā)射的“天舟六號”是世界上現役的運載能力最強的貨運飛船，5月11日“天舟六號”成

功與軌道高度350km的空間站對接。假設對接前后空間站軌道高度不變，關于“天舟六號”以及空間站的說法正

確的是（）

A.“天舟六號”發(fā)射速度小于7.9km/sB.空間站運行過程中其加速度不變

C.對接前后空間站速率減小D.對接前后空間站周期不變

【答案】D

【詳解】A.根據第一宇宙速度可知，最小發(fā)射速度為7.9km/s,故A錯誤；

B.空間站在運行過程中做勻速圓周運動，加速度方向時刻在變，故B錯誤；

CD.對接前后軌道不變，所以速率不變，周期不變，故C錯誤、D正確。

故選D。

10.一輕桿一端固定質量為機的小球，以另一端。為圓心，使小球在豎直面內做半徑為R的圓周運動，如圖所

示，則下列說法正確的是（）

A

「八

\O:

\，

、、/

'、'、、……

A.小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零

B.小球過最高點的最小速度是必

C.小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大

D.小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小

【答案】A

【詳解】AB.輕桿可對小球產生向上的支持力，小球經過最高點的速度可以為零，當小球過最高點的速度丫=

朝時，桿所受的彈力等于零，A正確，B錯誤；

CD.若v〈犧,則桿在最高點對小球的彈力豎直向上

v2

mg—F=m—

R

隨u增大，尸減小;

若V>&*,則桿在最高點對小球的彈力豎直向下

mg+F^m—

R

隨v增大，尸增大，故CD均錯誤。

故選Ao

11.可視為質點的游客在蹦極平臺末端O點由靜止開始下落，到a點時輕質彈性繩恰好伸直，能到達的低位置為6

點。彈性繩始終在彈性限度內，不計一切阻力，則游客第一次從a點運動到b點的過程中（）

A.游客的機械能守恒

B.游客過。點時動能最大

C.游客的機械能先增大后減小

D.游客、輕質彈性繩和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

【答案】D

【詳解】AC.游客第一次從a到。的運動過程中，彈性繩彈力一直對游客做負功，游客的機械能一直減小，故AC

錯誤；

B.游客第一次從。到。的運動過程中，一開始彈力小于游客的重力，游客向下加速運動，當彈力等于游客的重力

時，速度達到最大，動能達到最大，之后彈力大于重力，游客向下減速運動，故B錯誤；

D.游客、輕質彈性繩和地球組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)機械能守恒，故D正確。

故選D。

12.一帶負電的粒子在勻強電場中運動，從。點運動到c點的軌跡如圖所示。己該粒子運動到6點時速度方向與它

所受電場力方向恰好互相垂直。不計粒子的重力，則從。點運動到c點的過程中，下列說法正確的是（）

A.a點電勢大于b點電勢

B.電場方向豎直向下

C.粒子的電勢能先減小后增加

D.拉子所受的電場力先做正功后做負功

【答案】A

【詳解】B.6點為軌跡的最高點，速度方向水平向右，粒子運動到6點時速度方向與它所受電場力方向恰好互相

垂直，電場力即為粒子的合力，由于合力方向指向軌跡的內側，可知，粒子所受電場力方向豎直向下，由于粒子

帶負電，則電場方向豎直向上，故B錯誤；

A.結合上述可知，粒子所受電場力方向豎直向下，由于粒子帶負電，則電場方向豎直向上，由于沿電場線電勢降

低，等勢線與電場線垂直，可知，。點電勢大于6點電勢，故A正確；

CD.粒子所受電場力方向豎直向下，根據軌跡可知，電場力先做負功，后做正功，則粒子的電勢能先增加后減

小，故CD錯誤；

故選Ao

二、填空題(共20分。本大題有5小題，每小題4分，每空格2分。)

13.真空中有一電場，在電場中的尸點放一電荷量為5x10-9(2的檢驗電荷，它受到的電場力為2xlCf5N，則P點

的場強為N/C。把檢驗電荷的電荷盤減小為2xlO4c則P點的電場強度為N/Co

【答案】①4x1034xl03

【詳解】口］⑵電場中的P點放一電荷量為5xl(T9c的檢驗電荷，它受到的電場力為2x10-5N，則尸點的場強為

2X103

—=0N/C=4X10N/C

q5x10-

把檢驗電荷的電荷盤減小為2x10-9(2，由于電場強度只由電場自身決定，所以尸點的電場強度仍為

4X103N/C?

14.如圖所示，點電荷A和B相距40cm,分別帶正電和負電，電荷量分別為40和-°。在A、B連線上。引入點

電荷C。此時三個點電荷恰好在彼此的靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，則電荷C電荷量大小為,它應放在

(選填“A和B之間”，“A的右側”,“B的左側”，“A的右側及B的左側”)處。

-Q4。

—0------?-

RA

【答案】①.4。②.B的左側

【詳解】［1］⑵當三個電荷都處于平衡時滿足“兩同夾異”、“兩大夾小”則C一定是放在B的左側且?guī)д?，設

距離電荷B左側為x,則滿足

-@*40%40@

%2d-(d+x)2

解得

x=40cm

QC=4Q

即電荷C電荷量大小為4Q,它應放在B的左側處。

15.如圖為扭秤實驗，該實驗驗證了萬有引力定律，在物理量測量中所使用的科學方法是

【答案】①.卡文迪許②.微小量放大

【詳解】如圖為卡文迪許扭秤實驗，該實驗驗證了萬有引力定律，卡文迪什的扭秤實驗中將微小量轉化為較大

的、方便觀察的物理量，用到了放大思想，即所使用的科學方法是微小量放大法。

16.若將一個電量為2.Oxl(rioc的正電荷，從零電勢點移到電場中M點要克服電場力做功8.0X10PJ,則M點的電

勢是V；若再將該電荷從M點移到電場中的N點，電場力做功1.8X1CF8J,則M、N兩點間的電勢差UMN

=V?

【答案】0.40V?.90V

【詳解】［1］設因為電荷是從零電勢。點開始移動的，所以

〃L（0-%）=.V

解得

9M=40V

⑵兩點電勢差為

UMN=^=90V

q

17.一臺起重機以2.1xl()3N的牽引力將質量機=200kg的貨物由靜止開始豎直向上勻加速提升，如果起重機的額定

功率4=5X103W。則貨物做勻加速運動的時間為s；若起重機達到額定功率后，始終保持該功率運行，最

終將以m/s的速度勻速上升。(保留到小數點后一位)

【答案】①.4.8②.2.5

【詳解】［1］貨物做勻加速運動達到額定功率時的速度為

5x103

v-A-m/s=2.38m/s

F2.1X103

貨物的加速度

F-mg=ina

解得

〃=0.5m/s2

可得貨物做勻加速運動的時間為

v2.38.

t=—=------se4.8os

a0.5

⑵當牽引力等于貨物的重力時速度最大，此時最大速度為

=工理向S2.5m/s

mg2000

三、綜合題（共40分）注意：在列式計算、邏輯推理以及回答問題的過程中，要求給出必要的圖示、

文字說明、公式、演算等。

18.某同學設計了如圖（a）所示的裝置來研究機械能是否守恒。輕質細線的上端固定在。點，下端連接圓柱形的擺

錘P,在擺錘擺動的路徑上，固定了四個完全相同的光電門傳感器A、B、C、D。實驗時，分別測出四個光電門到

懸點。的高度差〃A、&、％、h，從某一高度釋放擺，利用光電門測出擺錘經過四個光電門的速度。（已知重力

加速度為g）

O

（1）利用光電門測量擺錘P的速度時，可以將作為擋光片寬度。若擺錘直徑的測量值比實際值

小，則擺錘動能的測量比實際值____________（選填“大”?！靶　被颉安蛔儭保?。

（2）另一同學在得到擺錘經過四個光電門的速度v和光電門距離懸點。的高度差/I后，作出如圖（b）所示的

丫2—入圖線。若擺錘擺動過程中機械能守恒，則該直線的斜率為。

（3）該同學經過多次實驗，發(fā)現擺錘在A、B、C、。四點的機械能總是依次的略微減小，你認為可能的原因是

________________________________________________________________O

【答案】（1）①.擺錘的直徑②.小

⑵2g

（3）擺錘在運動的過程中受到空氣阻力的影響

【小問1詳解】

口］［2］用光電門測量速度是利用擋光片的寬度和擋光時間的比值得到的，故利用光電門測量擺錘P的速度時，可以

將擺錘的直徑作為擋光片的寬度；若擺錘直徑1的測量值比實際值小，根據

v=—d

t

可知此時測得的擺錘的速度偏小，則擺錘動能的測量值比實際值小。

【小問2詳解】

設擺錘釋放時距。點的距離為4,初速度為%,擺動過程中根據機械能守恒得

2

mg（h一用）=gmv-gOTVQ

整理可得

2

v=2gh-2gh0+vl

可知若擺錘擺動過程中機械能守恒，則丫2一圖線的斜率為2g。

【小問3詳解】

該同學經過多次實驗，發(fā)現擺錘在A、8、C、。點的機械能總是依次的略微減小，可能的原因是：擺錘在運動的

過程中受到空氣阻力的影響。

19.如圖所示，一長為工的細線上端固定，下端拴一質量為根的帶正電小球，將它置于一水平向右的電場強度為E

的勻強電場中，當細線與豎直方向偏角為6時，小球處于平衡狀態(tài)，試問：

(1)畫出小球的受力分析圖；

(2)小球的帶電荷量q；

(3)若改變電場方向仍保證小球在該位置平衡，則場強最小為多少？電場的方向如何？(用氏E表示)

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