上海市交大附中嘉定2024届物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

上海市交大附中嘉定2024届物理高一第二学期期末综合测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)骑变速自行车时，如果车速v随人体输出的动力F变化关系如图所示，那么，随着动力从0开始逐渐增大到最大值，变速自行车的功率A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大2、某同学在离地h高的平台上抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力，（以地面为零势面）则（）A．人对小球做功B．人对小球做功C．小球抛出时的动能为D．小球落地的机械能为3、(本题9分)如图所示的电路中，电阻，电源的电动势，内电阻闭合开关S后，电阻R两端的电压为（）A．B．C．D．4、(本题9分)将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为()A．Fsinθ B．Fcosθ C．F/sinθ D．F/cosθ5、如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s．则在此过程中，拉力F对物块所做的功为（）A．Fs B．Fscosθ C．Fssinθ D．Fstanθ6、(本题9分)在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中（）A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒7、(本题9分)如图所示，斜面体放置在水平地面上，物块沿粗糙的斜面加速下滑，斜面体始终保持静止，在此过程中（）A．斜面体对物块的作用力斜向左上方B．斜面体对物块的作用力斜向右上方C．地面对斜面体的摩擦力水平向右D．地面对斜面体的支持力大于物块与斜面体的重力之和8、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置(如图示)从静止释放，当二绳竖直时，则（）A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大9、(本题9分)有一台理想变压器及所接负载如下图所示。在原线圈c、d两端加上交变电流。已知b是原线圈中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，电容器的耐压值足够大。下列说法正确的是（）A．开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时电压表V1示数不变，电压表V2示数变大，电流表A2示数变小B．开关S1始终接b，当滑片P向上滑动时R1的电功率增大，V2示数的变化量与A2示数的变化量之比不变C．保持滑片P的位置不变，将开关S1由b改接a，变压器输入功率变大D．保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电容器所带电荷量将增大10、(本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s1．由图中数据可得（）A．从地面至h＝4m，物体重力做功80JB．从地面至h＝4m，物体克服空气阻力做功10JC．物体的质量为1kgD．h＝0时，物体的速率为10m/s11、(本题9分)下列有关力做功的说法正确的是A．作用力做正功,则反作用力一定做负功 B．静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功C．一对静摩擦力对系统做功一定为零 D．一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零12、(本题9分)在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图a所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，打下一条理想的纸带如图b所示，取g＝9.8m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：ab(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度vB＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．14、（10分）(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A．让小球多次从________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置B．安装好器材,注意使斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是________C．测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度.实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D．取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).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）中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心舱，二个实验舱.若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动的n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G.将空间站绕地球运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.16、（12分）(本题9分)一种以氢气为燃料的汽车，质量为m＝2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的.若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a＝1.0m/s2.达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶.试求：(g取10m/s2)(1)汽车的最大行驶速度.(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度大小.(3)汽车从静止到获得最大行驶速度时阻力做的功.17、（12分）(本题9分)一辆小汽车在平直公路上由静止启动，加速度为1.2m/s2。求:(1)小汽车启动后速度达到6m/s时所用的时间？(2)此过程中通过的位移？

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】

根据图象知纵横坐标的乘积是先增大后减小的，即功率P=Fv先增大后减小。A.一直增大，与结论不相符，选项A错误；B.一直减小，与结论不相符，选项B错误；C.先增大后减小，与结论相符，选项C正确；D.先减小后增大，与结论不相符，选项D错误；2、C【解题分析】

AB.设小球抛出时的速度为，在此过程中人对小球做功，根据动能定理可知：此后小球做平抛运动，下落高度h的过程中，有动能定理可知：联立解得：故AB错误；C.小球抛出时的动能为故C正确；D.以抛出点为零势能点，此时的机械能为，小球在下落过程中机械能守恒，所以小球落地的机械能为，故D错误。3、C【解题分析】

根据闭合电路欧姆定律得I==A=0.5A电阻R两端的电压U=IR=0.5×5V=2.5V，故C正确，ABD错误．故选C4、A【解题分析】

根据力的作用效果可以将F分解为沿水平方向和竖直方向的两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上分力Fx＝Fsinθ，故A正确，BCD错误．故选A.5、B【解题分析】试题分析：物体的位移是在水平方向上的，把拉力F分解为水平的Fcosθ，和竖直的Fsinθ，由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，所以w=Fcosθ•s=Fscosθ故选B6、C【解题分析】

在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹力先小于重力后大于重力，则物体的速度先增大后减小，因此动能先增大后减小，故A错误；当重力等于弹力时，合力为零，加速度等于零，此时速度最大，当速度减为零时，弹力大于重力，合外力不为零，且方向向上，故B错误；在物体压缩弹簧速度减为零的过程中，弹簧的压缩量不断增大，因此弹性势能不断增加，故C正确；对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，但物体由于弹簧的弹力对物体做负功，则物体的机械能不守恒，选项D错误；故选C.【题目点拨】解决本题的关键就是物体的运动过程的分析，分析清楚物体在每个过程的运动情况即可解决问题．要注意本题中系统的机械能是守恒，但物体的机械能不守恒．7、BC【解题分析】

AB．以物体为研究对象，受力分析可知，物体受重力、斜面的作用力而加速下滑，则合外力一定沿斜面向下；根据二力的合成可知，斜面体对物块的作用力只能斜向右上方，故A错误，B正确；

C．再对斜面体分析可知，斜面体受物体向左下的压力，故斜面体受到的摩擦力水平向右，故C正确；

D．对整体受力分析可知，整体有向下的加速度，可以认为整体处于失重状态；故整体对地面的压力小于两物体的重力，故D错误。

故选BC。8、CD【解题分析】A球和B球在下落过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设释放时的水平面为零势能点，所以两球的机械能在运动过程中总为零，故两球的机械能相等，C正确。过程中A球的重力做功为mgl，B球的重力做功为2mgl，所以在竖直方向上A球的动能为mgl，B球的动能为2mgl，AB错误，在竖直方向是TA-mg=mv9、ABD【解题分析】

A．开关始终接a不变，变压器输入电压不变，原、副线圈的匝数不变，变压器输出电压不变，即电压表示数不变，当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，所以电流会减小，电流表示数变小，而所以会变大，即电压表示数变大，故A正确；B．开关始终接b，由于原、副线圈的匝数不变，变压器输入电压不变，则变压器输出电压不变，即电压表示数不变，当滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律可知，电流表示数增大，电阻消耗的电功率增大，将原线圈和电阻看作等效电源，则示数的变化量与示数的变化量之比等于等效电源的内阻，恒定不变，故B正确；C．保持滑片P的位置不变，将开关由b改接a时，原线圈匝数增大，根据变压比可知可知变小，根据可知副线圈输出功率变小，则原线圈输入功率变小，故C错误；D．保持滑片P的位置不变，将开关由a改接b，原线圈匝数减小，根据变压比可知可知增大，电容器两端电压增大所带电荷量增大，故D正确。故选ABD。10、BC【解题分析】

A.从地面至h=4m，物体重力势能增加了80J，则物体重力做功-80J，故A项与题意不相符；B.从地面至h=4m，物体的机械能减少10J，根据功能关系知，物体克服空气阻力做功10J．故B项与题意相符；C.由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C项与题意相符；D.h=0时，Ep=0，E总=100J，则物体的动能为Ek=E总-Ep=100J由E得：v0故D项与题意不相符。11、BCD【解题分析】作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．【题目点拨】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．12、AB【解题分析】

由P=m0g【题目详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GM联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【题目点拨】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于纸带和打点计时器之间有摩擦力以及重物受到空气阻力【解题分析】（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：；根据题意可知，动能的增量为：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力势能的减小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落过程中，受到摩擦阻力作用，因此重力势能没有全部转为动能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，导致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力；

点睛：熟练应用匀变速直线运动的规律、推论以及功能关系解决实验问题，加强基本规律在实验中的应用，掌握某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的速度，同时注意单位的统一．14、斜槽的同一位置；将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平；；BADC【解题分析】

A：在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让