2024届上海高中高一物理第二学期期末考试试题含解析

2024届上海高中高一物理第二学期期末考试试题注意事项: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)如图所示，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法中正确的是（）A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力不是一对作用力和反作用力B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力。C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力2、(本题9分)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可正常使用的是A．打点计时器 B．天平 C．体重计 D．摆钟3、(本题9分)魔方，英文名为Rubik′sCube，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为()A．mga B． C． D．4、(本题9分)某人骑自行车在平直公路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图像．某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B．在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C．在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3~t6时间内，虚线表示的是匀加速运动5、江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越。若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间为0.1s，则足球本次在空中的运动时间和足球给头部的作用力大小分别为（）（空气阻力不计，g=10m/s2）。A．t=0.4s；FN=40N B．t=0.4s；FN=68NC．t=0.8s；FN=36N D．t=0.8s；FN=40N6、(本题9分)一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同．请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月球中心离地心的距离的多少倍(月球的公转周期大约为27天）A． B． C． D．7、(本题9分)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）．途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，则有()A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6JD．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J8、如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向．两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比rA∶rB=2∶1，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则A、B两球A．运动周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．机械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶19、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s,渡过一条宽150m且水流速度为4m/s的河流,则该小船()A．以最短位移渡河时,位移大小为200mB．以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200mC．渡河的时间可能少于50sD．能到达正对岸10、(本题9分)如图所示，一个物体在与水平面的夹角为θ的斜向上的拉力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，在物体通过距离S的过程中运动的时间为t，则（）A．力F对物体做的功为FS B．力F对物体做的功为FScosθC．力F对物体的冲量为Ft D．力F对物体的冲量为Ftcosθ11、(本题9分)已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（）A．月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C．人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3D．地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R412、如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在探究物体的加速度与力、质量的关系实验中：(1)在探究物体的加速度与质量的关系时，应保持_________不变(选填“小车及车中砝码的质量”或“托盘及盘中砝码的质量”)，电磁打点计时器应接________；(选填“低压直流电源”或“低压交流电源”)(2)在探究物体的加速度与力的关系时，应保持________不变，分别改变施加在物体上的水平拉力F，测出相对应的加速度a.(选填“小车及车中砝码的质量”“水平拉力”或“托盘及盘中砝码的质量”)14、（10分）(本题9分)用如图（甲）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，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测量出重锤的质量D．接通电源，待打点稳定后再释放纸带E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地的重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．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，位于竖直平面上的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平地面，且半径为R，OB沿竖直方向，上端A距水平地面高度为H，现将质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C点处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）小球刚运动到B点时对轨道的压力；（2）小球落地点C与B点的水平距离．16、（12分）(本题9分)把一个小球用细线悬挂起来，就成为单摆，摆长为L，最大偏角为θ，如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度为多大？17、（12分）(本题9分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系．

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、B【解析】A、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，故AD错误；B、木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力，重力和支持力是一对平衡力，推力和静摩擦力也是一对平衡力，故B正确；C、压力与重力等大、同向，但性质不同，不是同一个力，故C错误。点睛：本题关键要能区分平衡力与相互作用力，注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。2、A【解析】

在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，处于完全失重状态。A.打点计时器与重力无关，可以使用，A正确。B.天平依靠重力工作，无法正常使用，B错误。C.体重计依靠重力工作，无法正常使用，C错误。D.摆重依靠重力工作，无法正常使用，D错误。3、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h=（-1）a，则推力对它做功至少为；A.mga，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；4、B【解析】

v-t图线的斜率等于加速度，根据斜率比较虚线反映的加速度和实际的加速度大小关系；v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，根据面积比较虚线反映的运动的位移和实际的位移；t3～t6时间内速度不变，做匀速运动。【详解】v-t图线的斜率等于加速度，所以在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的小，故A错误；v-t图线与坐标轴所围的面积等于位移，在0～t1时间内，由虚线计算出的位移比实际位移大，所以计算出的平均速度比实际的大，故B正确；根据v-t图线与坐标轴所围图形的面积等于位移，知在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误；在t3～t6时间内，由虚线反映的运动速度不变，是匀速运动，故D错误；故选B。【点睛】解决本题的关键是理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。5、C【解析】

足球在空中做竖直上抛运动，自由下落时有自由下落的时间足球本次在空中的运动时间竖直上抛的初速度设竖直向上为正方向，对足球由动量定理头部给足球的作用力大小根据牛顿第三定律，足球给头部的作用力大小也是36N。A.t=0.4s；FN=40N，与上分析不一致，故A错误；B.t=0.4s；FN=68N，与上分析不一致，故B错误；C.t=0.8s；FN=36N，与上分析一致，故C正确；D.t=0.8s；FN=40N，与上分析不一致，故D错误。6、D【解析】卫星和月球绕地球公转做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得：，所以，，故ABC错误，D正确；

点睛：星体上的物体运动则一般根据物体随星体一起运动，由星体的运动来求解物体的运动，要注重把握各量直接的共同点来列式求解．7、BC【解析】A．当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，速度达到最大．之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，球做减速运动，直到脱离弹簧，故小球从上升到的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，动能先增大后减小，故A错误；B．从到，小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；C．从到，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为，所以在点弹簧的弹性势能为，故C正确；D．小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D错误．综上所述，本题正确答案为BC．故选：BC．点睛：小球从开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速．8、BC【解析】

小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的和提供向心力，结合牛顿第二定律列出向心力与线速度、角速度、向心加速度的表达式，从而进行求解．设支持力和竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，因为A、B圆运动的半径之比为2:1，所以，，，AD错误B正确；从以上分析可知，根据几何知识可知，故，由于机械能为动能和重力势能之和，故EA∶EB=2∶1，C正确．9、AB【解析】

A项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，且当合速度与船的航向垂直时，渡河位移最短，所以最短位移，故A正确；B项：船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故B正确；C项：当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故C错误；D项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故D错误。10、BC【解析】由题意及功的公式可得，力F对物体所做的功：W=FScosθ；故A错误；B正确；根据冲量的定义可知，力F对物体的冲量为Ft．故C正确，D错误；故选BC.11、AC【解析】

月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：可得：地球质量，故A正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故B错；人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量，根据卫星线速度的定义可知得代入可得地球质量，故C正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故D错误．12、BC【解析】

A.在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A错误．B.从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确．C.在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、托盘及盘中砝码的质量；低压交流电压；小车及车中砝码的质量；【解析】（1）本实验使用控制变量法，在探究物体的加速度与质量的关系时，应保持托盘及盘中砝码的质量不变；电磁打点计时器使用交流6V的工作电源，故应接低压交流电源．（2）在探究物体的加速度与力的关系时，应保持小车及车中砝码的质量不变．【点