上海市十三校2024届物理高一第二学期期末统考试题含解析

上海市十三校2024届物理高一第二学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）A．B．C．D．2、(本题9分)如图，B,C,D是以+Q为圆心的圆周上的三个点，将一试探电荷从圆内A点分别移到B,C,D各点时，电场力做的功（）A．WAB＞WAC B．WAD＞WABC．WAC＞WAD D．WAB=WAC3、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是()A．动能B．位移C．时间D．质量4、甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1∶2，角速度大小之比为3∶2，则两球的向心加速度大小之比为（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:25、(本题9分)真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的3倍，它们之间静电力的大小等于()A．3F B．F/3 C．F D．F/96、下列说法正确的是A．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大B．电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加C．电势降低的方向就是电场强度方向D．在同一等势面上移动电荷电场力对电荷一定不做功7、(本题9分)一个质量为为m的物体以加速度a=g竖直向上加速运动，在物体上升高度h的过程中，以下说法中正确的是（）A．物体的重力势能增加了mghB．物体的动能增加了2mghC．拉力不做功机械能保持不变D．物体的机械能增加了2mgh8、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r．C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑．则A．A点与B点的线速度大小相等B．A点与B点的角速度大小相等C．A点与C点的线速度大小相等D．A点与D点的向心加速度大小相等9、(本题9分)如图所示，甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌，乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌，则下列说法正确的是()A．甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120km/hB．甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80km/hC．乙图中的63km指的是路程，任一时刻的速率都不允许超过70km/hD．乙图中的63km指的是路程，全程的平均速率不允许超过70km/h10、如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=11、如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是()A．过网时球1的速度大于球2的速度B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率12、(本题9分)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A．相对地面的运动轨迹为直线B．相对地面做匀加速曲线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为v0＋atD．t时间内猴子对地的位移大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的次方成正比．14、（10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）(本题9分)如图所示电路，电阻R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝3Ω，开关k和k1闭合、k2断开时，电压表的示数为U＝1V，电阻R1的电功率为P．开关k和k2闭合、k1断开时，电阻R2的电功率也为P。求：（1）电源的电动势E和内电阻r；（2）开关k和k1闭合、k2断开时，电源的效率。16、（12分）将一个小球以10m/s的速度沿水平方向抛出，小球经过1s的时间落地．不计空气阻力作用．求：（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角．17、（12分）如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．

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、D【解题分析】

当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，汽车匀速运动时，受力平衡，由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的，对汽车受力分析可知，汽车的牵引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡时的速度：，故A、B、C错误，D正确.2、D【解题分析】

B,C,D是以+Q为圆心的圆周上的三个点,则B,C,D三点的电势应该相等，即UAB=UAC=UAD，根据可知WAB=WAC=WADA.根据分析WAB=WAC，故A错误；B.根据分析WAD=WAB，故B错误；C.根据分析WAD=WAC，故C错误；D.根据分析WAB=WAC，故D正确；3、B【解题分析】

矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量【题目详解】ACD、动能、时间、质量是只有大小没有方向的标量，不是矢量。故ACD错误。B、位移是既有大小又有方向的矢量。故B正确。故选：B。【题目点拨】矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则4、C【解题分析】

根据a=vω，则两球的向心加速度大小之比为3：4，故ABD错误，C正确.5、D【解题分析】由库仑定律的公式F=k知，将保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的3倍，则们之间的静电力大小变为原来的1/1．故D正确，ABC错误．故选D．6、D【解题分析】

A、不同型号的干电池，电动势相同，干电池的电动势均为1.5V，故选项A错误；B、只受电场力作用，电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加；若还有其它力作用，其他力对其做功，动能不一定增加，故选项B错误；C、电势降低的最快的方向就是场强的方向；电势降低的方向不一定是场强的方向，故选项C错误；D、同一等势面上的各点电势相等，根据可知在同一等势面上移动电荷，电场力一定不做功，故选项D正确。7、AD【解题分析】

试题分析：对物体受力分析，受重力G和向上的拉力F，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后根据功能关系得到各种能量的变化情况【题目详解】A、物体上升h高度，克服重力做功mgh，则物体重力势能增加了mgh，A正确；B、由牛顿第二定律知，物体的合力，方向向上，则合力做功为，由动能定理知物体的动能增加了mgh，B错误；CD、物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向匀加速上升，由牛顿第二定律得，解得，则拉力F对物体做功为，由功能原理可知，故机械能增加了2mgh，C错误．D正确故选AD8、AC【解题分析】a、c为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，加速度相等，b、c的线速度不相等，A错；由v=wr可知，a、c的线速度相等，角速度不相等，B错；C对；设a的线速度为v，加速度为，c的线速度为v，角速度为，c、d角速度相同，d的线速度为2v，d的加速度为，D对；9、ABD【解题分析】

A.甲图中“120”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度应小于120km/h，故A项与题意相符合；B.甲图中“80”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度最小为80km/h，即不低于80km/h，故B项与题意相符合；CD.乙图中“63

km”是拉萨的路程，由于是限速指示牌，可知乙图中的54min为最短时间，即行驶63km的时间不超过54min。则最大平均速度：v=故C项不符合题意，D项与题意相符。10、ACD【解题分析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。11、ABC【解题分析】

AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故AB正确。C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。12、BD【解题分析】

A．猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，故A错误；B．猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故B正确；C．t时刻猴子在水平方向上的速度为v0，和竖直方向上的分速度为at，所以合速度故C错误；D．在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移故D正确。故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ABC(2)（3）减小增大2【解题分析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而动能Ek=mv2联立可得Ek=；（3）由题意可知如果h不变，m增加，则相同的△L对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变小，s-△L图线的斜率会减小；只有h增加，则物体下落的时间增加，则相同的△L下要对应更大的水平位移s，故s-△L图线的斜率会增大．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即Ep=，可知Ep与△s的2次方成正比，而△s与△L成正比，则Ep与△L的2次方成正比．【题目点拨】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论．根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化，判断斜率的变化．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与△x的关系，△x与△L成正比，得出Ep与△L的关系．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