2024届上海市师大二附中物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2024届上海市师大二附中物理高一第二学期期末达标检测试题考生请注意：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)以初速v0竖直上抛一小球。若不计空气阻力,在上升过程中,从抛出到小球动能减少一半所经过的时间是（）A．v0gB．v02g2、(本题9分)时钟正常工作时,时针、分针、秒针都在做匀速转动,那么()A．时针的周期为1小时,分针的周期为1分钟,秒针的周期是1秒B．时针尖端的转速最大,分针次之,秒针尖端的转速最小C．秒针的角速度是分针的60倍,分针的角速度是时针的60倍D．若分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍3、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N，那么在他减速下降2m的过程中，下列说法正确的是（g=10m/s2）A．他的动能减少了5200JB．他的重力势能减少了1200JC．他的机械能减少了4000JD．他的机械能保持不变4、(本题9分)如图，平台离水平地面的高度为h，滑板运动员以速度v0从平台末端水平飞出后落到地面上。忽略空气阻力，将运动员和滑板视为质点，下列说法正确的是A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地的水平位移越小C．v0越大，运动员落地的速度越大D．v0越大，运动员落地时速度与水平方向的夹角越大5、假设在地球周围有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则卫星A受到地球的万有引力大小为：A． B． C． D．4F6、(本题9分)某人用手将质量为1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A．手对物体做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物体克服重力做功2J7、(本题9分)如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（）A．相遇时，一定发生在t=时刻B．A球做平抛运动的位移一定为2RC．B球做匀圆运动的速率一定为D．B球做匀圆运动的周期一定为8、对于绕地球圆周运动的人造卫星，下列叙述正确的是（）A．地球的所有卫星半径越小线速度越大 B．地球的所有卫星半径越小周期越小C．地球同步卫星的线速度大于7.9km/s D．地球同步卫星相对地面是静止的9、(本题9分)据英国《每日邮报》报道，科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”一—沃尔夫(Wolf)1061c.沃尔夫1061c的质量为地球的4倍，围绕红矮星的沃尔夫1061c运行的周期为5天，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球．设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c的表面运行.已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动．则下列说法正确的是（）A．从地球发射该卫星的速度应该大于第三字宙速度B．若已知围绕沃尔夫1061c的表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫1061c的半径C．沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于D．卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关10、(本题9分)如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为g.在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A．运动员受到的摩擦力的大小为mgB．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．运动员减少的机械能为mgh11、(本题9分)如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法中正确的是（）A．小船能到达正对岸的B点B．小船到达正对岸B点的左侧C．小船到达河对岸的位置与水流速度有关D．小船到达河对岸的时间与水流速度有关12、(本题9分)如图所示，A为系在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下的恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点，现突然撤去力F，小球将在竖直方向上开始运动，若不计空气阻力，则下列中说法正确的是（）A．小球在上升过程中，重力势能逐渐增大B．小球在上升过程中，动能先增大后减小C．小球上升至弹簧原长处时，动能最大D．小球上升至弹簧原长处时，动能和重力势能之和最大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．（1）关于本实验，以下说法正确的是______．A．必须用秒表测出重物下落的时间B．打点计时器应连接直流电源C．验证时，必须测量重锤的质量或重力D．选择质量较大、体积较小的重锤可以减小实验误差（2）此实验过程中机械能是否守恒，可以通过计算纸带打下两点的过程中，重锤减少的重力势能是否等于其增加的动能来验证.图2是实验中得到的一条纸带.O为重锤开始下落时记录的点，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，得到它们之间的距离分别为sA、sB、sC.若重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.则在打下O点到B点的过程中，重力势能的减少量14、（10分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______取在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______A.小球平抛的初速度相同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间均相同D.小球通过相同的水平位移所用时间相同．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)如图所示为研究某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带足够长，皮带轮沿逆时针方向转动，带动皮带以恒定速度v=2.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时在B、C间有一压缩的轻弹簧，两滑块用细绳相连处于静止状态。滑块A以初速度v0=4.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度vC=4.0m/s滑上传送带。已知滑块C与传送带间的动摩擦因数=0.20，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑块C在传送带上向右滑动距N点的最远距离sm；（2）求弹簧锁定时的弹性势能Ep；（3）求滑块C在传送带上运动的整个过程中传送带对滑块C的冲量I16、（12分）(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比；(3)双星的角速度．17、（12分）(本题9分)质量为30kg的小孩坐在秋千上，小孩重心离拴绳子的横梁2.5m，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时，忽略手与绳间的作用力，求小孩对秋千板的压力大小．(g取10m/s2)

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】根据Ek=12m2、D【解题分析】A、时针运动的周期为12h，而分针运动一周需要1h，秒针绕圆心运动一周需要60s，故A错误；

B、根据公式ω=2πC、根据公式ω=2πT，角速度D、如果分针的长度是时针的1.5倍，由：v=2πrT，故分针端点的线速度与时针端点线速度之比为：点睛：解决本题的关键是要正确把握机械表的三个指针转动的周期，并能熟练应用周期和角速度的关系。3、B【解题分析】试题分析：在运动员减速下降高度为2m的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：(mg-F)h=ΔEk,由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少(F-mg)h=4000J，故A错误。重力做多少功，就有多少重力势能发生转化，所以可得得：WG考点：考查了动能定理，功能关系的应用4、C【解题分析】

A.运动员和滑板做平抛运动，有h=gt2，得，故运动员运动时间与初速度无关，故A错误；

B.水平射程x=v0t=v0，则运动员落地位置与v0大小和h大小都有关，v0越大，运动员落地的水平位移越大，故B错误；C.运动员落地的速度，则v0越大，运动员落地的速度越大，选项C正确；D.运动员落地瞬间速度与水平方向夹角的正切值：，可知v0越大，运动员落地时速度与水平方向的夹角越小。故D错误.5、C【解题分析】

B卫星距地心为3R，根据万有引力的表达式，可知受到的万有引力为；A卫星距地心为2R，受到的万有引力为，则有；故A，B，D错误；C正确.6、B【解题分析】

根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小，再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况。【题目详解】分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s，由v2-v02=2ax可得，加速度a=2m/s2，由牛顿第二定律可得，F-mg=ma，所以F=mg+ma=12N，A项：手对物体做功W=FL=12×1=12J，所以A错误；B、C项：合力的大小为ma=2N，所以合力做的功为2×1=2J，所以合外力做功为2J，故B正确，C错误；D项：重力做的功为WG=mgh=-10×1=-10J，所以物体克服重力做功10J，所以D错误。故选：B。7、AB【解题分析】

A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；B．A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确；CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：，

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，故CD错误。8、ABD【解题分析】

A．万有引力提供向心力：解得：可知卫星半径越小线速度越大，A正确；B．万有引力提供向心力：解得：可知卫星半径越小周期越小，B正确；C．地球的第一宇宙速度是卫星轨道半径为地球半径时的最大绕行速度，同步卫星的轨道半径大于地球半径，所以地球同步卫星的线速度小于，C错误；D．地球的同步卫星位于赤道上空与地球相对静止，实现同步的目的，D正确。故选ABD。9、AB【解题分析】从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c表面运行，发射的速度应大于第三宇宙速度，A正确；已知地球的质量，可以得知沃尔夫1061c的质量，根据可以求出沃尔夫1061c的半径，B正确；沃尔夫1061c和地球围绕的中心天体不同，不能根据开普勒第三定律求解轨道半径的三次方，可知公转半径的三次方之比不等于，C错误；根据可得，与卫星的密度无关，D错误．10、BD【解题分析】

A、根据牛顿第二定律知;可解得：，故A错；B、根据动能定理可知解得：，故B对；C、运动员克服摩擦力做功为，故C错；D、摩擦力做功导致运动员的机械能减少了，所以机械能的减少量就等于克服摩擦力做的功即，故D对；综上所述本题答案是：BD【题目点拨】由几何关系可以知道运动员下滑的位移,则由速度和位移公式可得出运动员的末速度,则可得出运动员的动能;由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功;由功能关系即可得出机械能的改变量.11、CD【解题分析】

根据题中的图可知，考查了小船渡河问题，根据运动的合成与分解知识，将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向两个分运动，在两个方向上都有位移，根据运动的合成，确定小船到达对岸的位置，并得知此时过河时间最短，水流速度变化时，不会影响过河时间，从而即可求解．【题目详解】AB、小船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根据运动的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到达对岸的位置是正对岸B点的右侧．故A错误，B错误；CD、根据运动的合成法则，可知，到达对岸的位置与水流速度有关，故C正确，D错误．【题目点拨】解决本题的关键知道小船参与了沿河岸方向和垂直于河岸方向两个方向的分运动，根据平行四边形确定合运动的方向．12、ABD【解题分析】

小球在上升过程中，随高度增加重力势能逐渐增大，选项A正确；小球在上升过程中，一开始弹簧的弹力大于重力，加速度方向向上，小球做加速运动，速度增大，动能增大。当弹力等于重力时，加速度为零；当弹力小于重力后，加速度方向向下，小球做减速运动，速度减小，动能减小，即动能先增大后减小，故B正确。小球在上升过程中，开始时弹力大于重力，动能增加，而当弹力和重力相等后，合外力做负功，动能减小，则在弹力等于重力时刻，小球动能最大，而不是弹簧在原长位置动能最大，选项C错误；撤去F后对于小球、地球、弹簧构成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，小球在上升过程中，弹簧的压缩量不断减小，则弹性势能一直减小，当恢复到原长位置时，弹性势能最小，则动能和重力势能之和最大，故D正确。故选ABD。【题目点拨】本题关键要分析小球在上升过程中的受力情况，来分析运动情况，理解加速度的变化由重力与弹力共同决定，掌握速度如何变化，并知道加速度为零时，速度达到最大值．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D12【解题分析】（1）此实验不需要用秒表测出重物下落的时间，选项A错误；打点计时器应连接低压交流电源，选项B错误；验证时，因物体的质量从等式两边消掉了，故不需测量重锤的质量或重力，选项C错误；选择质量较大、体积较小的重锤可以减小相对阻力，从而减小实验误差，选项D正确；故选D.（2）打下B点时的速度：vB=s14、保持水平初速度1.6BC【解题分析】（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放．

(2)根据，代入数据解：，则初速度．

(3)在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确；平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可以知道小球在空中运动的时间相同，因为初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误．所以选BC．

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）4.0m（2）4.0J（3）30.6N·s【解题分析】(1)滑块C滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远．由动能定理-μmg⋅解得sm=4.0m(2)设A、B碰撞后的速度为v1，A、B与C分离时的速度为v2，由动量守恒定律

mv0=2mv12mv1=2mv2+mvC解得:v1=1由能量守恒定律E解得Ep=4.0J

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