2024届上海复旦附中物理高一第二学期期末预测试题含解析

2024届上海复旦附中物理高一第二学期期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()A．齿轮A的角速度比C的大B．齿轮A、B的角速度大小相等C．齿轮B与C边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大2、(本题9分)下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是（）A．铅蓄电池能够将化学能转变为电能B．电源的电动势等于路端电压与内电压之和C．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压D．纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小3、如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：A．A开始运动时 B．A的速度等于v时C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时4、质量为1kg可视为质点的小球自由下落。不计空气阻力，则在其下落的第2s末重力的瞬时功率为A．10W B．20W C．100W D．200W5、(本题9分)人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体（）A．处于超重状态B．所受的合力不变C．速度的大小不变D．受到万有引力和重力两个力的作用6、库仑利用如图所示的装置进行实验研究，得出了库仑定律．关于实验装置和实验操作，下列说法正确的是（）A．小球A、B、C均为带电小球B．库仑用仪器测量了金属球所带电荷量的具体数值C．A和C之间的静电力大小是用弹簧测力计测量出来的D．A和C之间的静电力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小7、(本题9分)关于如图d、b.C、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是A．如图a所示，汽车安全通过供桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力B．如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零D．如图d所示，火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供8、某宇航员的质量是71kg，他在地球上最多能举起100kg的物体，假定该字航员登上星表面。已知火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的19，地球表面重力加速度为10m/s1A．宇航员在火星上所受重力310NB．在地球与火星表面宇航员竖直跳起的最大高度一样C．地球与火星的第一宇宙速度之比为3：1D．宇航员在火星上最多能举起115kg的物体9、(本题9分)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之比为2:1，线速度之比为2:3，那么下列说法中正确的是（）A．它们的半径之比为2:9 B．它们的半径之比为1:2C．它们的周期之比为2:3 D．它们的周期之比为1:310、(本题9分)质量相同的两物块A、B，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，物块B套在一光滑的细杆上，初始时用一水平力F把B拉到如图所示位置。使A、B均处于静止状态。撤去水平力F后，A向下运动，B向右运动，从开始运动到B运动到滑轮正下方的过程中，下列说法正确的是（）A．物块A重力势能的减少量等于A、B两物块动能的增加量B．物块A的速度大于物块B的速度C．物块A的动能一直增大D．细绳对物块A做的功等于物块A机械能的变化量11、(本题9分)如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“6”挡速度增大，R是倒车挡．某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h．假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（）A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200ND．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW12、(本题9分)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是()A．当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小B．当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大C．当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小D．当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向跟它的速度方向__________（填“共线”或“不共线”）．14、(本题9分)如图所示小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g，则小球的向心力大小为________，小球运动的线速度大小为________。15、有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图，民航客机机舱紧急出口的气囊可看作一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3m，长6m。质量为60kg的人从出口无初速滑下，滑下时人所受的阻力大小是220N，将人看作质点，求：（1）人从出口滑到地面过程中重力所做的功；（2）人刚滑到地面前的速度大小；（3）人刚滑到地面前瞬间克服阻力做功的瞬时功率。17、（10分）如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：（1）小球运动到C点时的速度；（2）A、B之间的距离．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解题分析】

AB．齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度．而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，AB错误；C．B、C两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式可知，半径比较大的齿轮B比C边缘的线速度大，C错误；D．齿轮A、B边缘的线速度相等，根齿轮B比C边缘的线速度大，所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的大，D正确．2、D【解题分析】

A.铅蓄电池能够将化学能转变为电能，此说法正确，选项A不符合题意；B.电源的电动势等于路端电压与内电压之和，此说法正确，选项B不符合题意；C.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，此说法正确，选项C不符合题意；D.纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，则电路的总电阻增加，总电流减小，根据U=E-Ir可知，路端电压增大，则选项D符合题意。3、D【解题分析】

动量定理、功能关系【题目详解】在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能，当A的速度v时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以ABC错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确．【题目点拨】本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．4、D【解题分析】

根据自由落体运动规律可得第2s末物体速度为，重力的瞬时功率，D正确ABC错误5、C【解题分析】

A.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体处于失重状态，选项A错误；B.卫星所受的合力大小不变，方向不断变化，选项B错误；C.卫星的速度的大小不变，选项C正确；D.卫星只受到万有引力作用，选项D错误．6、D【解题分析】

AD.在该实验中，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度a与力F的大小成正比．故A错误，D正确；B.该实验中没有测量A与C的带电量．故B错误；C.A与B之间的静电力是通过力矩平衡，结合悬丝的力矩来分析的．故C错误．7、CD【解题分析】A、汽车在最高点，知，车对桥面的压力小于车的重力，故A错误；B、如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，故B错误；C、图c是竖直平面内圆周运动的杆模型，最小速度为零，所以在最高点小球所受合力可能为零，故C正确；D、火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，故D正确；故选CD．8、AD【解题分析】

A.设火星半径为R质量为M，表面的重力加速度为g火，则地球的半径为1R，质量为9M，依题意质量为m的物体在火星表面有：GMm质量为m的物体在地球表面有：G9Mm解得：g所以质量为71kg的宇航员在火星的重量为：mg火＝310N故选项A符合题意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，竖直起跳高度h=可知最大高度不等.故选项B不符合题意.C.星球第一宇宙速度v=则地球与火星第一宇宙速度之比为3：2.故选项C不符合题意.D.设他在火星上最多能举起质量为mz的物体，则有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故选项D符合题意.9、AD【解题分析】

AB．两物体匀速圆周运动，由：得：所以有：＝＝故A正确，B错误；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C错误，D正确。故选AD。10、AD【解题分析】

A．把AB两物块（包括细绳）看成一个系统，系统所受合力为零，所以系统机械能守恒，物块A重力势能的减少量等于A、B两物块动能的增加量，故A正确；B．如图所示所以，故B错误；C．当B运动到滑轮正下方时，B的速度在竖直方向的分量为0，所以此时A的速度为0，则在这个过程中A的速度先增大后减小，动能先增大后减小，故C错误；D．对A受力分析，A受重力和细绳拉力，根据功能关系可知：除重力以为其他力做的功等于物体机械能的变化量，故D正确。故选AD。11、AC【解题分析】AB、根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；C、在额定功率下以最高速度行驶时，，故C正确；D、以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为，故D错误；故选AC．【题目点拨】根据功率与牵引力的关系P=Fv判断轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至的档位，在额定功率下以最高速度行驶时．12、AB【解题分析】A、角速度相等，乙的线速度小，根据公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正确；B、周期相等，乙的半径小，根据公式a=(C、线速度相等，乙的半径小，根据公式a=vD、线速度相等，角速度大的向心加速度大，则D错误。点睛：对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解．当半径不变时，加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系，而当半径也变化时，加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。二．填空题(每小题6分，共18分)13、不共线【解题分析】物体做曲线运动的条件是：当物体的速度方向和受到的合力方向不共线时，做曲线运动，当速度方向和合力方向共线时，物体做直线运动．14、【解题分析】

[1]小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，小球的合力提供向心力，如图由几何关系得：向心力的大小[2]根据向心力公式解得：小球运动的线速度大小为15、【解题分析】

设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为，体积为，在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，其中，联立解得，可得电子定向移动的速率三．计算题(22分)16、（1）18