2024届上海鲁迅中学高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2024届上海鲁迅中学高一物理第二学期期末质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度，则下面说法正确的是（）A．a1＜a2＜a3 B．T1＜T2＜T3 C．T1＞T2＞T3 D．a1＞a2＞a32、(本题9分)在下列情况中，汽车对拱形桥顶部的压力最小的是（）A．以较小的速度驶过半径较大的桥B．以较小的速度驶过半径较小的桥C．以较大的速度驶过半径较大的桥D．以较大的速度驶过半径较小的桥3、(本题9分)关于人造地球卫屋所受向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是A．由可知，当r增大为原来的2倍时，卫星的向心力变为原来的B．由F=mrω²可知，当r增大为原来的2倍时，卫星的向心力变为原来的2倍C．由F=mvω可知，卫星的向心力与轨道半径r无关D．由可知，当r减小为原来的倍时，卫星的向心力变为原来的4倍4、(本题9分)如图所示，在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是（）A．物体在c点比a点具有的机械能大B．物体在b点比c点具有的动能大C．物体在a、b、c三点具有的机械能一样大D．物体在a、b、c三点具有的重力势能一样大5、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。下列说法正确的是A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D．卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力6、(本题9分)一架超音速战斗机以2.5马赫的速度(音速的2.5倍)沿直线从空中掠过，下边的人们都看呆了，一会儿众说纷纭，其中说法正确的是()A．这架飞机的加速度真大B．这架飞机速度真大C．这架飞机的加速度变化真大D．这架飞机的速度变化真大7、A、B、C为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B、C两点，其运动过程中的v-t如图所示，下列说法正确的是A．电场方向由A指向CB．A、B、C三点中B点场强最大C．小球由B至C过程中平均速度等于5.5m/sD．B、C两点间电势差大小|UBC|大于A、B两点间电势差大小|UAB|8、(本题9分)“嫦娥四号”月球探测器到达月球附近时，先在100km高的圆轨道环月运行，之后经历了环月变轨后开始实施动力下降，速度逐步降低。在距月面100m处开始悬停，自主避障后缓速下降并着陆在月球背面。若已知引力常量G，月球的半径R及下列数据，可求得月球质量的是（）A．“嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的速度B．“嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的周期C．“嫦娥四号”实施动力下降时的加速度D．“嫦娥四号”在100m高处悬停时受到的重力9、(本题9分)如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中，(重力加速度大小为g)()A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m＋M)g10、(本题9分)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是()A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等11、(本题9分)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（）A．电动机消耗的热功率为 B．电动机消耗的总功率为UIC．电源的输出功率为EI D．电源的效率为12、(本题9分)近来交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚．假设一辆以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8m．该车减速时的加速度大小为5m/s1．则下列说法中正确的是()A．如果驾驶员立即刹车制动，则t＝1s时，汽车离停车线的距离为1.6mB．如果在距停车线6m处开始刹车制动，汽车能在停车线处停车让人C．如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车刚好能在停车线处停车让人D．如果驾驶员的反应时间为0.1s，汽车刚好能在停车线处停车让人二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母）（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP=_________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________．（结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm）14、（10分）某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体在不同温度下作了两次等温过程的研究.(1)结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图，则反映气体在温度较高实验中的关系图线的是_________(选填“1”或“2”)；(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的.在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个____________(选填“等压”“等温”或“等容”)的变化过程.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)航天专家叶建培透露，中国将在2020年发射火星探测器，次年登陆火星．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成．环绕器环绕火星的运动可看作匀速圆周运动，它距火星表面的高度为h，火星半径为R，引力常量为G．（1）着陆巡视器的主要功能为实现在火星表面开展巡视和科学探索．着陆巡视器第一次落到火星时以v0的速度竖直弹起后经过t0时间再次落回火星表面．求火星的密度．（2）“环绕器”绕火星运动的周期T．16、（12分）(本题9分)如图所示，在高h1＝30m的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝50m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物块由A到B的运动时间t；(2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。17、（12分）(本题9分)一竖直放置的半径为R＝0.4m半圆形轨道与水平直轨道在最低点平滑连接．质量m＝0.05kg的小球以一定的初速度沿直轨道向右运动，并沿圆轨道的内壁冲上去．如果小球经过N点时的速度v1＝6m/s；小球经过轨道最高点M后作平抛运动，平抛的水平距离为x＝1.6m，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）小球经过M时速度大小；（1）小球经过M时对轨道的压力大小；（3）小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力所做的功．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解题分析】

卫星从Ⅰ轨道的P处制动后进入Ⅱ轨道，在Ⅱ轨道的P处再制动，最后进入Ⅲ轨道。在不同轨道的P处，卫星受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度相同，AD错误；根据开普勒第三定律可知，卫星在不同轨道上绕月球运动时的周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相同，显然Ⅰ轨道的半长轴最大，Ⅲ轨道的半径最小，则卫星在Ⅰ轨道的周期最大，在Ⅲ轨道的周期最小，故B错误，C正确。故选C。2、D【解题分析】汽车对凸形桥顶部的压力有：，得，D正确．3、D【解题分析】A、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，卫星的线速度将减小为原来的，卫星的向心力变为原来的，故A错误；B、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，卫星的角速度将减小为原来的，卫星的向心力变为原来的，故B错误；C、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，卫星的角速度随着变化，卫星的线速度随着变化，故C错误；D、人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，由公式知地球提供的向心力将减小到原来的，故D正确；故选D．【题目点拨】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化，注意理解控制变量法．4、C【解题分析】沿水平方向抛出的物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒．所以物体在a、b、c三点具有的机械能相等，A错误C正确；根据动能定理得物体在下落过程中，重力做正功，动能增加，重力势能减小，故b点的动能小于c点的动能，a点重力势能最大，c点重力势能最小，BD错误．5、D【解题分析】由，可知a的线速度大，A错，，可知a的周期较小，B对；，a的角速度较大，C错6、B【解题分析】试题分析：以超音速飞行，指的是速度大，速度变化大指的是速度改变了且变化量较大，加速度大指的速度变化快，所以只有选项B正确，其它选项均错误；考点：速度、加速度7、BD【解题分析】

A.根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A指向C，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A错误；B.由图知，小球在B处加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三点中B点场强最大，故B正确；C.如果小球从B到C做匀加速直线运动，则小球的平均速度为，但小球由B至C过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C错误；D.根据动能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正确。8、AB【解题分析】

AB.根据万有引力提供向心力知，，所以月球的质量为，所以当已知“嫦娥四号”在环月轨道运行的周期和线速度时，可求得月球质量，故AB正确；C．已知“嫦娥四号”实施动力下降的加速度时，嫦娥四号做的是减速运动，加速度与动力下降阶段处的重力加速度不相等，由于条件不足，不能求出月球的质量，故C错误；D．已知悬停时的重力，重力等于万有引力，但不知道嫦娥四号的质量，所以不能求出月球质量，故D错误；9、BCD【解题分析】

AB．小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态．故A错误，B正确；C．由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，故C正确；D．小环从最高到最低，由动能定理得：，小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：，联立得：F=5mg，对大环分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正确．10、AD【解题分析】A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零．故B错误，D正确．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．11、BD【解题分析】

电动机消耗的热功率应该用P=I2R来计算，所以热功率P=I2R，所以A错误．电动机消耗的总功率应该用P=IU来计算，所以总功率为IU，所以B正确；电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出=UI．故C错误．电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为：，所以D正确．故选BD．【题目点拨】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的.12、AD【解题分析】

若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间，所以刹车到停止的位移，汽车离停车线的距离为8m-6.4m=1.6m，故A正确；如果在距停车线6m处开始刹车制动，刹车到停止的位移是6.4m，所以汽车不能在停车线处刹住停车让人．故B错误；刹车的位移是6.4m，所以车匀速运动的位移是1.6m，则驾驶员的反应时间：，故C错误，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD左0.7620.759纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力等【解题分析】

（1）[1]根据mgh=可知，验证机械能拿守恒，不用测出重锤的质量．[2]对于打点计时器的使用方法应先接通电源再释放重锤．(2)[3]纸带从左到右在相等时间间距在增大，速度在增大，因此左端与重物相连；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J，[5]B点的速度为v=m/s,△Ek==0.759J.[6]产生误差主要时因为存在阻力，填写纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力均可．14、1等压【解题分析】

（1）[1]．由图2看