上海市黄浦区大同中学2024年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

上海市黄浦区大同中学2024年物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)足球比赛时，某方获得一次罚点球机会，该方一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出，结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出．现用g表示当地的重力加速度，则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于()A． B．C． D．2、(本题9分)辆行驶在公路上的卡车与路旁障碍物相撞，相撞瞬间车项上一个松拖脱的零件被抛出而陷在泥里．处理事故的交警为了判断卡车是否超速，需要测量的量是A．卡车的高度和卡车的长度B．卡车的高度和卡车的重量C．卡车的长度，零件陷落点与脱落点的水平距离D．卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离3、(本题9分)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示.关于该实验，下列说法正确的是()A．重物应选用密度小的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．打点计时器应接低压直流电源D．应先释放纸带，后接通电源4、质量为0.5kg的小球从A到B做自由落体运动，A、B间距为10m,取g=10m/s2.小球从A到B运动过程中，下列说法正确的是：A．重力做功-50JB．动能增加50JC．重力势能减少100JD．机械能减少100J5、(本题9分)如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放,则下列说法正确的是（）A．在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等B．在m1由C点下滑到A点的过程中，重力对m1做功功率先增大后减少C．在m1由C点下滑到A点的过程中，m1机械能守恒D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m26、在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零。则该波的波速可能是A．1.5m/sB．2m/sC．3m/sD．6m/s7、(本题9分)已知一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为5m/s，则下列说法中正确的是()A．船不可能渡过河B．船渡河航程最短时，船相对河岸的速度大小为4m/sC．船不能垂直到达对岸D．船垂直到达对岸所需时间为6s8、(本题9分)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示．由此可求()A．前25s内汽车的平均速度B．前10s内汽车的加速度C．前10s内汽车所受的阻力D．15～25s内合外力对汽车所做的功9、(本题9分)如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则()A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车在车速为15m/s时，功率为6×104WC．汽车匀加速的加速度为4m/s2D．汽车匀加速所需时间为5s10、(本题9分)如图所示，质量为m的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，足球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能的参考平面，重力加速度为g，则A．运动员对足球做的功等于1B．运动员对足球做的功大于mgh+C．足球由位置1运动到位置2重力做功为mghD．足球运动到位置3前瞬间的机械能小于mgh+11、(本题9分)长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，如果小球通过最高点时，受到杆的作用力大小为24N，g取10m/s2，则此时小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．12、(本题9分)如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（）A．小球的机械能保持不变B．小球受的合力对小球不做功C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒，在滑块B上安装宽度为L（较小）的遮光板（遮光板质量忽略不计），把滑块B放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连，连接好光电门与数字毫秒计，两光电门间距离用s表示．数字毫秒计能够记录遮光板先后通过两个光电门的时间、，当地的重力加速度为g．请分析回答下列问题（做匀变速直线运动物体极短时间内的平均速度近似为该时间段内任意时刻的瞬时速度）：（1）为完成验证机械能守恒的实验，除了上面提到的相关物理量之外，还需要测量的量有____（均用字母符号表示，并写清每个符号表示的物理意义）；（2）滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度=____、=____（用题中已给或所测的物理量符号来表示）；（3）在本实验中，验证机械能守恒的表达式为：____（用题中已给或所测的物理量符号来表示）．14、(本题9分)长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5个相同的钩码，另一端可悬挂钩码．小车的右端固定有宽度为d的遮光片．利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系．他们进行了如下操作，完成步骤中的填空:(1)从小车内取1个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A处由静止释放，测出A、B间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____;小车的加速度a1=______．(用已知和测得的物理量符号表示)(2)再从小车内取1个钩码挂在右端钩码的下方(共2个)，仍将小车从A处由静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m表示一个钩码的质量，用M表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________．(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示)(3)依次取3、4、5个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t．用F表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____(4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量B、实验前应平衡摩擦力C、细线在桌面上的部分应与长木板平行D、图中AB之间的距离应尽量小些15、利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线拉力的大小可由拉力传感器测出，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放。（1）完成该实验时，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车质量M，遮光条宽度d，挡光时间t及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为________（用测得的物理量表示）。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F＝4.0N，玩具的质量m＝0.5kg，经过时间t＝2.0s，玩具移动了距离x＝4.8m，这时幼儿松开手，玩具又滑行了一段距离后停下．(1)全过程玩具的最大速度是多大？(2)松开手后玩具还能运动多远？17、（10分）(本题9分)如图所示,为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10-6J的功，A、B间的距离为2cm.求:(1)电场强度的大小和方向；(2)A、B两点间的电势差UAB=?若B点电势为1V，求A点电势;(3)电子处于B点时,具有的电势能是多少?

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

设足球克服空气阻力所做的功为，则从足球被踢出到撞到球门上的过程中根据动能定理得：解得：故本题选C．2、D【解析】零件被抛出做平抛运动，且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度，则，，解得，要测量卡车原来的速度，只要测出零件平抛运动的初速度，由上知，需要测量的量是车的高度h，零件脱落点与陷落点的水平距离x，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】零件被抛出做平抛运动，根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度表达式，从而确定需要测量的量．3、B【解析】试题分析：重物应选用体积小、密度大的物体，选项A错误；两个限位孔应在同一竖直线上，选项B正确；打点计时器应接低压交流电源，选项C错误；应先接通电源，后释放纸带，选项D错误；故选B.考点：验证机械能守恒定律4、B【解析】

A.小球做自由落体运动，下降过程重力做正功，；故A错误.B.小球下落只由重力做功，由动能定理可知，则动能增加50J；故B正确.C.由重力做功的功能关系，则重力做正功50J，重力势能减少50J；故C错误.D.小球自由落体的过程，只有重力做功，则小球和地球的系统机械能守恒，即小球的机械能不变；故D错误.5、B【解析】

m1由C点下滑到A点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A错误；重力的功率就是P=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个C到A的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故B正确；在m1由C点下滑到A点的过程中m1对m2做正功，故m1的机械能减小，故C错误；若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D错误．6、C【解析】

由树叶a的振动可知振动周期T=4s；6m是半波长的奇数倍，则波速(n=0，1，2，3……)，通过计算,当n=0时，v=3m/sn=1时，v=1m/s。答案仅有C正确。7、BC【解析】

A．当静水速度与河岸不平行，则船就能渡过河，A错误；B．以水速矢量尾端为圆心，以小船船速大小为半径做圆，过水速矢量始端做圆的切线，此时小船航程最短，合速度与船速垂直，故船相对河岸的速度大小为m/s，B正确；C．根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，C正确；D．当静水速与河岸垂直时，渡河时间：sD错误。故选BC。8、ABD【解析】试题分析：观察速度时间图像，V-t图像和时间轴围成面积代表位移，斜率代表加速度a，观察图像可知，前10s斜率即加速度,答案B对．根据牛顿第二定律，牵引力未知因此无法求出阻力，C错．前25s图像和时间轴围成的面积可以分成前10s三角形和中间5s矩形及后10s梯形都可以计算出面积，也就可以知道前25s位移，除以时间即可算出平均速度，A对．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且题目告诉有质量，答案D对．考点：速度时间图像动能定理9、ABD【解析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为30m/s，此时汽车做匀速直线运动，有F=f，有P=Fvm=fvm；代入得：P=f×30①，当1v=110s/m时a=2m/s2，根据牛顿第二定律得Pv10、BD【解析】

AB、由轨迹分析知，足球运动的过程中必定受到空气阻力，从踢球到2位置的过程，运用动能定理得：W-mgh-WfC、从1位置到2位置，可知重力做功为WGD、由于有空气阻力做负功，所以足球的机械能不断减少，所以足球在3位置时的机械能小于其在2位置时的动能，即小于mgh+故选BD。【点睛】关键是要注意足球要受到空气阻力，其机械能不守恒，要分段运用动能定理研究各个位置的动能。11、AC【解析】

当杆对小球为支持力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=1m/s；当杆对小球为拉力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=3m/s，故AC正确，BD错误。12、BD【解析】试题分析：由于以恒定速率从A到B，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力F应做正功．因此机械能不守恒A错，B对．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是即显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，C错D对．考点：动能定理、功率点评：本题考查了动能定理，通过功率公式分析瞬时功率的大小问题，本题综合程度较高，属于难题二．填空题(每小题6分，共18分)13、钩码A与滑块B的质量mA、mB【解析】

[2][3]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块通过光电门的瞬时速度分别为系统重力势能的减小量为系统动能的增加量；[4]．则验证的机械能守恒表达式为[1]．可知还需要测量的物理量有：钩码与滑块的质量分别为钩码A与滑块B的质量mA、mB．【点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，以及掌握该实验的原理，注意本题研究的对象是系统．14、；；；D；BC；【解析】

（1）遮光片通过光电门的瞬时速度v1=;根据v12=2ax可得小车的加速度．（2）对砝码和小车的整体，合外力为F=2mg，加速度为；则需要验证的是F=M整体a2，即；（3）设下面挂的钩码重力为F，则由（2）的分析可知：，即F-为过原点的直线，可知选项D正确；（4）因此实验中研究对象是小车的钩码的整体，