上海复旦附中2024年高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

上海复旦附中2024年高一物理第二学期期末达标检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为（）A． B． C． D．2、(本题9分)有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F.已知引力常量为G，则这颗行星的质量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m3、(本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后物体继续加速，t1时刻物块达到最大速度．已知物块的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．t1时刻物块的速度大小为C．0～t0时间内物块的加速度大小为D．0～t1时间内绳子拉力做的总功为4、(本题9分)汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一小段时间内保持匀加速直线运动，则A．不断增大牵引力和牵引力的功率B．不断减小牵引力和牵引力的功率C．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率D．不能判断牵引力功率怎样变化5、有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）A．v B．2v C．v D．3v6、(本题9分)公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看做圆周运动，如图所示，汽车通过桥最高点时（）A．车对桥的压力等于汽车的重力B．车对桥的压力大于汽车的重力C．车的速度越大，车对桥面的压力越大D．车的速度越大，车对桥面的压力越小7、(本题9分)如图，光滑水平面上有甲、乙两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，两小车处于静止状态。现烧断细线，两小车分别向左、右运动。已知甲、乙两小车质量之比为31，下列说法正确的是（）A．弹簧弹开后，甲、乙两车速度大小之比为13B．弹簧弹开后，甲、乙两车动量大小之比为31C．弹簧弹开过程，弹簧弹力对甲、乙两车的冲量大小之比为31D．弹簧弹开过程，弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为138、(本题9分)关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量9、(本题9分)如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。则小球（）A．下落至C处速度最大B．由A至D下落过程中机械能守恒C．由B至D的过程中，动能先增大后减小D．由A至D的过程中重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加10、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s11、如图甲所示是游乐场中过山车的实物图，可将过山车的部分运动简化为图乙的模型。若质量为m的小球从曲面轨道上h＝4R的P点由静止开始下滑，到达圆轨道最高点A点时与轨道间作用力刚好为2mg。已知P到B曲面轨道光滑，B为轨道最低点，圆轨道粗糙且半径为R，重力加速度取g。下列说法正确的是（）A．小球从P点下滑到A点过程中，合外力做功为mgRB．小球从P点下滑到A点过程中，机械能损失12C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为2mgRD．若小球从h＝3R的位置由静止释放，到达A点时恰好与轨道之间无相互作用12、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s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“用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动”的实验中，某同学打出了一条纸带．已知计时器打点时间间隔为0.02s，他按打点的先后顺序，从比较清晰的点起，每五个点取作一个计数点，分别标明O、A、B、C、D等几个计数点，如图3所示，则：B、C两计数点间的时间间隔为_________s，B、C两计数点间的距离是_____m；在B、C之间的平均速度大小为________m/s，打C点时的瞬时速度大小为________m/s．（后面三个空结果保留三位小数）14、（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法。（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：A．铁架台、B．打点计时器及复写纸片、C．纸带、D．秒表、E.低压交流电源、F.导线、G.重锤、H.天平，其中不必要的是___________。（2）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的___________。（3）在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（交流电频率50Hz），如图所示，长度单位cm，那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是__________J，此过程中物体动能的增加量___________g取，结果数据均保留至小数点后两位；通过计算，数值上_______（填“”“”或“”）。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)汽车在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后车向前滑动了,车向前滑动了·已知和的质量分别为和·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬间车速度的大小(2)碰撞前的瞬间车速度的大小16、（12分）(本题9分)如图甲所示，水平面上A点处有一质量m＝0.5kg的小物块，从静止开始在水平向右恒力F1作用下运动，通过B点时立即撤去力F1，物块恰好落到斜面P点。物块与水平面间的滑动摩擦力为f，f大小与物块离A点的距离d的关系如图乙所示。已知AB间距为2m，斜面倾角＝37°，BP间距为3m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求(1)物块通过B点时速度大小;(2)恒力F1大小(3)现将图甲装置置于风洞实验室中，斜面BC.处于风场中，且足够长。物块从B点以(1)同中的速度水平向右抛出，立即撤去力F1，同时物块受到大小为4N的风力F2作用，风力方向从水平向左逆时针到竖直向下范围内可调，如图甲所示。调整风力方向使物块从抛出至落到斜面的时间最短，求该最短时间及在此条件下物块第一次落到斜面时的动能.17、（12分）将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直提升4m，求：(1)拉力的大小；(2)该过程中拉力做的功；(3)到达4m高处时拉力的瞬时功率．（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【解析】

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，则mgtanθ=mω2Rsinθ解得，所以h=R-Rcosθ=R-。A.，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；2、D【解析】

宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为m的钩码向上加速时，弹簧秤的示数为F，

则有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，根据万有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充当向心力：mv2r=mg【点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力。重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁。3、B【解析】

A．0-t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；B．在t1时刻速度达到最大，F=mg，则速度故B正确；C．根据P0=Fv=Fat，F=mg+ma得P=（mg+ma）at可知图线的斜率可知，故C错误；D．P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小故D错误。故选B。4、C【解析】

汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有：F-f=ma，阻力不变，则牵引力不变，根据P=Fv知，牵引力功率增大，故C正确，ABD错误．故选C．【点睛】本题考查了机车的启动问题，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，注意匀加速直线运动中牵引力保持不变．5、B【解析】

设小船相对静水的速度为，河的宽度为d，则去程时过河的时间为回程时船头与河岸所成角度为，回程的时间由题意知回程时水流方向合速度为零即：解得故B对；ACD错；综上所述本题答案是：B6、D【解析】

在最高点，合外力的方向竖直向下，加速度方向向下，则有：mg-N=mv2r；所以：N=mg−【点睛】该题考查向心力的来源，要知道向心力是由其他力提供的，此题中是由重力和支持力的合力提供的；属于基础题．7、AD【解析】

AB、设甲、乙两车的质量为m1、m2，弹簧弹开后，甲、乙两车的速度为v1、v2，根据动量守恒定律：m1v1-m2v2=0，则弹簧弹开后，甲、乙两车速度大小之比为13，动量大小之比为11，故A正确，B错误。C、根据动量定理I=p，弹簧弹开后，甲、乙两车动量的变化p大小相等，故C错误。D、由动能Ek=mv2==知，根据动能定理W=Ek，==，即弹簧弹力对甲、乙两车做功之比为13，故D正确。8、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。9、ACD【解析】AC、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，小球从C至D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速，所以动能先增大后减小，在C点动能最大，故AC正确；B、由A至B下落过程中小球只受重力做正功，其机械能守恒，从B→D过程，小球重力势能和动能都减小转化为弹性势能，其小球的机械能不守恒；故B错误；D、在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，则从A→D位置过程中，根据系统的机械能守恒得知，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确；故选：ACD。【点睛】小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，在平衡位置C动能最大。10、BC【解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm11、BC【解析】

A．到达A点其向心力为F=3mg=m可得：v所以小球从P到A的过程中，根据动能定理可知合外力做功为W故选项A不符合题意.B．P到A的过程中，重力势能的减少量为△EG＝2mgR，所以机械能减少量为ΔE=Δ则P到A的过程中，小球克服阻力做功W故选项B符合题意.C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为WG＝mg△h＝2mgR故选项C符合题意.D．小球从h＝3R的位置由静止释放至到达A点的过程中，由动能定理得mgR因为W克′＜W克=1所以v所以在A点小球对轨道的压力不为零.故选项D不符合题意.12、AC【解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.1、0.036、0.360、0.420【解析】

[1]．每五个点取作一个计数点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.1s；[2]．由图可知，B、C两计数点间的距离：xBC=7.20-3.60=3.60cm=0.036m；[3]．则B、C之间的平均速度大小为＝0.36m/s；[4]．xBD=12.00-3.60=8.40cm=0.084m，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：vC＝=0.420m/s．点睛：打点计时器每隔0.02s打一个点，由此可知计数点之间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．14、DH；C；0.50m；0.48m>【解析】

（1）本题是用打点计时器研究自由落体的机械能守恒，所以秒表不需要，实验最后验证的是是否成立，等式两边都有m，所以天平可以不用，因此不必要的器材为DH；（2）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是过原点的倾斜直线，C正确；（3）从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是，B点的速度为，此过程中物体动能的增加量，重物下落过程中由于空气阻力的作用，重力势能没有全部转化为动能，所以>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）3m/s（2）4.25m/s【解析】试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前A车的速度．（1）设B车质量为mB，碰后加速度大小为aB，根据牛顿第二定律有①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数．设碰撞后瞬间B车速度的大小为，碰撞后滑行的距离为．由运动学公式有②联立①②式并利用题给数据得③（2）设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA．根据牛顿第二定律有