2024届上海市静安区上戏附中物理高一第二学期期末考试试题含解析

2024届上海市静安区上戏附中物理高一第二学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)质量为2t的汽车，发动机的额定功率为30kW，在水平路面上能以15m/s的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为A．2×10³NB．1.5×10³NC．5×10³ND．6×10³N2、一质量为m的物体沿半径为R的光滑轨道下滑，当它从距底端高度R处下滑至距底端高度的过程中，重力和轨道的支持力对物体做的功为A．；0 B．mg；mgC．； D．mg；03、(本题9分)地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若距地面某高度处的重力加速度为，则该处距地面的高度为A． B． C． D．5R4、(本题9分)在高处以初速v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹θ角的过程中，石子的水平位移的大小是（）A．v02sinθg B．5、(本题9分)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒和第5秒末的位置相同6、(本题9分)一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小7、(本题9分)质量为m的汽车在水平路面上启动，运动过程中的速度图象如图所示，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是A．0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率不变B．t1~t2时间内汽车的牵引力逐渐减小C．t1~t2时间内汽车牵引力做功为D．t2~t3时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等8、(本题9分)下列说法中正确的是A．机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性B．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C．牛顿认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法9、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度10、如图所示，有一竖直放置、两端封闭的U形管，两管内水银面左高右低，两端封闭的空气柱温度相同．要让水银柱相对玻璃管向A端移动，可以采取的措施（）A．将U形管向右稍倾斜一些 B．将U形管向左稍倾斜一些C．两边空气柱升高相同温度 D．使玻璃管竖直向上减速运动二、实验题11、（4分）(本题9分)一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．12、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g取9.8m/s1．求：从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=_____J，动能的增加量△EK=_____J（保留三位有效数字）．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。14、（14分）(本题9分)某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ＝37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L＝6m，始终以v0＝6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m＝1kg的物块由距斜面底端高度h1＝5.4m的A点静止释放，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1＝0.5、μ2＝0.2，传送带上表面距地面的高度H＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物块滑到B点的速度；(2)若把物块从距斜面底端高度h2＝2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；(3)若把物块从距斜面底端高度h2＝2.4m处静止释放，求物块与传送带间由于摩擦而产生的热量大小；(4)求把物块从距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．15、（13分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一“”管道装置，它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于、、、，、分别是两圆弧管道的最高点，、分别是两圆弧管道的最低点，、固定在同一水平地面上。两直管道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R，。一质量为m的小物块以水平向左的速度从点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为。设，m=1kg，R=1.5m，，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小物块从点出发时对管道的作用力；（2）小物块第一次经过点时的速度大小；（3）小物块在直管道上经过的总路程。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】72km/h=20m/s，当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，根据P=Fv=fv知，所受阻力为f=2、A【解析】

物体下滑的高度为，所以重力做功为：由于下滑过程中支持力方向始终与速度方垂直，所以支持不做功A.；0与分析相符，故A项正确；B.mg；mg与分析不符，故B项错误；C.，与分析不符，故C项错误；D.mg；0与分析不符，故D项错误。3、B【解析】

设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．根据万有引力近似等于重力，在地球表面有：mg=G；在高度为h处有：；联立解得：h=（-1）R，故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】本题关键要知道重力与万有引力的关系，明确在不考虑地球自转的情况下万有引力近似等于重力，知道重力加速度与高度的关系，并能用来分析实际问题．4、C【解析】

根据平行四边形定则知，石子竖直分速度为：vy=v0tan5、D【解析】试题分析：速度图象的正负表示速度的方向，而在前2s内，运动方向没有变化，故A错；图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度不变，故B错；前两秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，C错；同理，由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，故D正确。考点：运动学图象6、BD【解析】

A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。7、BD【解析】

A.0−t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv知，功率逐渐增大，故A错误；B.t1−t2时间内，功率不变，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，故B正确；C.根据动能定理知，在t1−t2时间内，有：W−fs=，可知牵引力做的功不等于，故C错误；

D.t2−t3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力最小，故D正确．

故选BD.【点睛】根据动能定理得出汽车牵引力做功的大小；根据速度时间图线得出0-t1时间内、t2-t3时间汽车的运动规律，当牵引力不变时，结合P=Fv分析功率的变化；当功率不变时，根据P=Fv分析牵引力的变化．8、AD【解析】

A.永动机违背能量守恒定律，则机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性，选项A正确；B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上，导出了行星运动的规律，选项B错误；C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；9、BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．10、BCD【解析】试题分析：设水银柱两侧的高度差为h，则：PB-PA=ρgh；先假设水银柱不动；将U形管向右稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变大，故A侧气体推动水银柱靠近右端，故A错误；将U形管向左稍倾斜一些，水银柱两侧的高度差变小，故B侧气体推动水银柱靠近左端，故B正确；两边空气柱升高相同温度，根据查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A侧气体压强的增加量小，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故C正确；使玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水银柱相对玻璃管向A端移动，故D正确；故选BCD．考点：理想气体的状态变化方程二、实验题11、（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对）1.2（1.0~1.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致）1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力．（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．12、0.481J0.475J【解析】物体重力势能减小量△EP=mgh=1×9.8×0.0491J=0.481J中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：动能的增加量．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）（2）【解析】

（1）航天器在火星表面附近做圆周运动所需的向心力是由万有引力提供，有：得当航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时有故（2）在星球表面忽略自转时有：14、(1)4s(2)6m(3)1.8m≤h≤9.0m【解析】

(1)A到B过程，根据动能定理：解得：(2)在斜面上根据动能定理：解得：v=4m/s＜6m/s设物块在传送带先做匀加速运动到，运动位移为x根据牛顿第二