上海市民立中学2024届物理高一下期末考试试题含解析

上海市民立中学2024届物理高一下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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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（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、左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（）A．气体柱Ⅰ长度减小B．气体柱Ⅱ长度将增大C．左管中水银柱A将上移D．右管中水银面将下降2、(本题9分)甲、乙两个质量相同的物体，同时以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动，甲物体先停下来，乙物体后停下来，在此过程中，下列说法正确的是A．两个物体受到的冲量大小相等B．两个物体的动量变化大小不等C．甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量D．乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量3、一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6J、W2＝－6J，下列说法正确的是A．这两个力一定大小相等、方向相反 B．F1是动力，F2是阻力C．这两个力做的总功为12J D．F1比F2做的功多4、(本题9分)某人横渡一条河，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1，若此人用最短的位移过河，则需时间T2，若船速大于水速，则船速和水速之比为()A． B． C． D．5、(本题9分)关于波动下列说法正确的是（）A．波不但传递能量，还能传递信息B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C．没有机械波就没有机械振动D．波传播的速度和质点振动速度相同6、(本题9分)一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10m/s2)()A．重力做功为1.8JB．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55JD．物体的重力势能一定增加1.25J7、(本题9分)宇宙中两个相距较近的星球组成双星，它们只在相互的万有引力作用下，绕两星球球心连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，两星球间的距离在缓慢增大，则下列物理量在增大的是A．两星球相互的万有引力B．两星球做圆周运动的周期C．两星球做匀速圆周运动各自的线速度D．两星球做匀速圆周运动各自的半径8、(本题9分)如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是()A．自由下落B．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D．手持饮料瓶向上加速运动的过程中9、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙10、(本题9分)如图所示，长为0.5m的轻杆一端与质量为2kg的小球相连，另一端可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使其在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a时的速度为4m/s，通过轨道最高点b时的速度为2m/s，重力加速度g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，下列说法正确的是（）A．在a点，小球对轻杆作用力的方向竖直向下B．在a点，小球对轻杆作用力的大小为24NC．在b点，小球对轻杆作用力的方向竖直向上D．在b点，小球对轻杆作用力的大小为4N11、(本题9分)如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（）A．C物的向心加速度最大B．A物所受静摩擦力最小C．当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动D．当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动12、(本题9分)A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低二．填空题(每小题6分，共18分)13、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____14、(本题9分)火星的球半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________

kg，所受的重力是________

N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________

m/s2；在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________

kg的物体．g取9.8m/s2．15、(本题9分)地球绕太阳公转轨道半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，设地球绕太阳做匀速圆周运动，则太阳的质量M=____________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，水平地面与一半径为l的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为l的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A之间的水平距离；（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；（3）小球滑到C点时，对圆轨道的压力（最终结果可保留根号）．17、（10分）如图，水平光滑的地面上有A、B、C三个可视为质点的木块，质量分别为1kg、6kg、6kg.木块A的左侧有一半径R=0.2m的固定的光滑半圆弧轨道，一开始B、C处于静止状态，B、C之间的弹簧处于原长．给木块A一个水平向右的初速度，大小为v1=8m/s，与木块B碰撞后，A被反弹，速度大小变为v2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A过圆弧轨道的最高点时受到轨道的压力；（2）弹簧具有的最大弹性势能．

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、A【解题分析】

设大气压强为，由图示可知，封闭气体压强：当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，封闭气体压强都等于大气压。AD.气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故A正确，D错误；BC.Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B错误，C错误。2、A【解题分析】甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的变化量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，动量变化量相同，，所以所受的冲量均相同，A正确．3、B【解题分析】

A．根据恒力做功公式可以知道,做功一正一负,不能说明两个力的方向相反,还跟角度有关,故A错误;B．功是标量,功的正负表示是动力做功还是阻力做功,所以F1是动力，F2是阻力,所以B选项是正确的;C．这两个力做的总功为:所以C选项错误的;D．功的正负表示是动力做功还是阻力做功，不表示大小，F1与F2做的功一样多,故D错误.4、A【解题分析】

设船速为，水速为，河宽，合速度为。因为船速大于水速，所以，最短时间过河，最短位移过河，联立方程解得：，BCD错误A正确5、A【解题分析】在纵波中质点振动的方向可能与的传播方向相同，Ｂ错；机械波形成的两个条件是机械振动和介质，所以没有机械波的时候可能有机械振动，Ｃ错；波传播的速度和质点振动速度毫无关系，Ｄ错；6、C【解题分析】在整个过程中，物体下降的高度为：h=1.8-1.25=0.55m；该过程中重力对物体做正功为：W=mgh=0.1×10×0.55=0.55J，故AB错误；重力做多少正功重力势能就减少多少，故小球的重力势能一定减少0.55J，故C正确，D错误．故C正确，ABD错误．7、BD【解题分析】

A.根据万有引力公式两星球间的距离在缓慢增大，万有引力在变小，A错误。BD.根据万有引力提供向心力得可知m1r1=m2r2，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，，周期变大，BD正确。C.两星球间的距离在缓慢增大，引力做负功，动能减小，线速度变小，C错误。8、ABC【解题分析】

若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速度为g的情况就符合题意.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.9、AD【解题分析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。10、AD【解题分析】

AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。CD、在b点对小球：mg-F=m，轻杆对小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。11、ABC【解题分析】

A．三个物体做圆周运动的角速度ω相同，根据C物的轨道半径最大，故C的向心加速度最大，故A正确；B．三个物体受静摩擦力提供向心力，所以A受静摩擦力B受静摩擦力C受静摩擦力由上面的向心力表达式可知，A需要的向心力最小，所以A受到的摩擦力最小，故B正确；CD．物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有μmg=mω2r解得即转动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，物体A、B一起后滑动，故C正确，D错误。故选ABC。12、CD【解题分析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：9：1【解题分析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝1：9，它们的周期之比为T1：T2＝：114、60235.23.92150【解题分析】试题分析：人到火星上去后质量不变，仍为60Kg;根据,则，所以，所以g火=9.8×0.4m/s2=3.92m/s2，人的重力为mg火=60×3.92N=235.2N在火星表面由于火星的引力产生的加速度是3.92m/s2；在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量为.考点：万有引力定律的应用．15、【解题分析】根据可得太阳的质量.三．计算题(22分)16、(1)(2)(3)，方向竖直向下【解题分析】

（1）设小球做平抛运动到达B点的时间为t，由平抛运动规律，联立解得（2）