2023-2024学年上海市宝山区宝山中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年上海市宝山区宝山中学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、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)月球上没有空气，若宇航员在月球上将一石块从某高度由静止释放，下列图象中能正确描述石块运动情况的是（）A． B．C． D．2、(本题9分)宇航员在月球表面附近高h处释放一个物体，经时间t后落回月球表面，月球半径为R．在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的宇宙飞船速率为A． B． C． D．3、(本题9分)设月球绕地球运动的周期为27天,则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为()A．3∶1B．9∶1C．27∶1D．18∶14、如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失。DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度也刚好为零，则此时物体具有的初速度v（）A．大于v0 B．等于v0C．小于v0 D．决定于斜面的倾角5、(本题9分)如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（）A．小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小6、长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力7、(本题9分)如图为两个高度相同、倾角不同的光滑斜面．让质量相同的两个物体分别沿两个斜面由静止从顶端运动到底端．在此过程中，两个物体的（）A．重力的冲量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的冲量大小相同8、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．线速度之比1：1：2D．线速度之比1：2：29、(本题9分)人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（）A．h=3GMT2C．v=32π10、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。下列判断正确的是()A．水平恒力F在两段路面上做功相等B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率二、实验题11、（4分）(本题9分)用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。下列操作步骤中正确的是______A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带，后接通电源D.选取纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离，已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能的变化量______J.计算结果保留三位有效数字通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是______。12、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=200g的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点间的时间间隔为0.10s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示，长度单位是cm，当地重力加速度g为9.80m/s2.（1）打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度vB=__________（保留三位有效数字）；（2）从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp=____________，重锤动能增加量ΔEk=___________（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)如图所示，一斜面倾角为37°斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A点，轨道半径为R=1m，将滑块由B点无初速释放后，滑块恰能运动到圆周的C点，OC水平，AB=2m；滑块可视为质点，取，，求：(1)滑块在斜面上由B到A运动的时间；(2)若要使滑块能够从圆轨道最高点D抛出，应将释放点位置适当提高，滑块在斜面上的释放点至少应距A点多远．14、（14分）(本题9分)一粒子质量为m，带电量为＋Q，以初速度v与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向。15、（13分）(本题9分)如图所示，一个质量m＝40g，带电量q＝-3×10－6C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成37°夹角．已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）电场强度的大小和方向？（2）此时细线的拉力大小？

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、B【解析】

由于月球上没有空气所以石块在下落的过程中仅受重力，根据牛顿第二定律F=ma可知a===g（其中g为月球表面的重力加速度），故石块做匀加速直线运动．而在v﹣t图中图象的斜率等于物体的加速度，故石块在月球表面自由下落时其速度图象应是过坐标原点的直线．故B正确．故选B．2、C【解析】

物体在月球表面下落时，设其加速度为g′，则由h=g′t2得，在月球表面，mg′=，故在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的宇宙飞船速率为v==，选项C正确．3、B【解析】

由开普勒第三定律有＝所以＝＝＝故B正确，ACD错误。4、B【解析】设斜面的倾角为θ，则滑动摩擦力对物体所做的功为Wf＝－μmg·BD－μmgcosθ·AB＝－μmg·BD－μmg·OB＝－μmg·OD。可见，Wf与θ无关，也就是说，物体从D点出发沿DBA或DCA滑动到A点，滑动摩擦力对物体所做的功相同。根据动能定理，沿DBA，有WG＋Wf＝0－；沿DCA，有WG＋Wf＝0－。解得v＝v0，故选B.点睛：该题考查斜面上的摩擦力做功的特点，解答本题关键的根据动能定理列式，对列得的方程进行讨论得出结论．5、B【解析】试题分析：最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零；故A错误；因最低点时，小球一定有向上的向心力；该力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正确；在速度由零增大到时，小球通过最高点时所受轻轩的作用力随速度的增大而减小；故C错误；小球在最低点时，，故速度越大则拉力越大；故D错误；故选B．考点：向心力；牛顿定律的应用6、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．7、CD【解析】

对于任意一个倾角为θ的斜面，设物体运动的时间为t，则：得：由图知h相同，而θ不同，则物体运动的时间不同.A.重力的冲量为I=mgt，由于时间t不同，所以重力的冲量不同；故A项不合题意.B.两斜面重力做功都为WG=mgh，由平均功率公式知，因时间不同可知重力的平均功率不同；故B项不合题意.C.物体下滑过程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相同；故C项符合题意.D.两物体下滑由动能定理：可得物块到底端的速度，速度大小相等；根据动量定理得知合力的冲量等于物体动量的变化量，而初动量为零，则合力的冲量等于物体滑到斜面底端时的动量，即；由图知，斜面的倾角不同，物体滑到斜面底端时速度方向不同，动量方向则不同，所以动量变化量不同，故合力的冲量大小相同，而合力的冲量方向不同；故D项符合题意.8、BC【解析】试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．考点：角速度；线速度9、AC【解析】

根据万有引力提供向心力F万=F向GMm(R+h)2＝又v＝2π(R+h)T【点睛】该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。属于基础题。10、AB【解析】

A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。B.在整个过程中，根据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；二、实验题11、BD存在阻力【解析】

(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定正确的操作步骤。(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量。(3)根据实验的原理和能量守恒分析重力势能减小量略大于动能增加量的原因。【详解】（1）打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故A错误。为了减小阻力的影响，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确。实验时，应先接通电源再释放纸带，故C错误。根据知，选纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰，故D正确。故选BD。（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为：

B点的瞬时速度为：

则动能的增加量为：。（3）通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是存在阻力作用。【点睛】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量。12、（1）2.91m/s

（2）0.856J

0.847J【解析】（1）B点时AC两点的中间时刻，则B点速度为vB＝xAC2T＝0.7760-0.19450.2=2.91m/s

（2）重锤重力势能减小量：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.4368=0.856J

重锤动能增加量△EK=12mvB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)1s(2)5.75m【解析】（1）滑块到达A点的速度为，从A到C过程机械能守恒；从B到A过程匀加速运动：，解得：（2）能从D点抛出的最小速度为，，从A到D由机械能守恒：，解得：点睛：本题考查了动能定理、机械能守恒和牛顿第二定律的综合运用，知道最高点和最低点