2023-2024学年上海市澄衷高级中学物理高一第二学期期末监测试题含解析

2023-2024学年上海市澄衷高级中学物理高一第二学期期末监测试题注意事项：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)宋代诗人陈与义乘船出游时赋诗一首：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风，卧看满天云不动，不知云与我俱东。”，从物理学的角度分析，下列说法正确的是（）A．诗中“飞花”是以“两岸”作参考系而言的B．诗中“满天云不动”是以“两岸”作参考系而言的C．“百里榆堤半日风”描述的物理过程中，船可以看做质点D．诗中的描述体现了运动是相对的、静止是绝对的2、(本题9分)所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨．某转弯处规定行驶的速度为v，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是（）A．若速度大于v，则火车轮缘挤压内轨B．若速度大于v，则火车轮缘挤压外轨C．若速度大于v，则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生D．若速度小于v，则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生3、在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可正常使用的是A．打点计时器 B．天平 C．体重计 D．摆钟4、(本题9分)甲乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（）A．甲做功比乙多B．甲做功比乙快C．甲消耗的汽油比乙少D．以相同的牵引力行驶相同路程，甲耗油比乙少5、(本题9分)曲线运动的物体，在运动过程中一定发生变化的是A．速度大小 B．速度方向 C．加速度大小 D．加速度方向6、(本题9分)甲、乙两人分别将同一桶水竖直向上匀速提升相同的高度，甲提水的速度比乙大，设甲、乙两人匀速提水过程中所做的功分别为W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙。下列关系正确的是（）A．W甲>W乙B．W甲<W乙C．P甲>P乙D．P甲<P乙7、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量8、如图所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则()A．M点的场强大于N点的场强B．M点的电势低于N点的电势C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大9、(本题9分)如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，则下列说法中正确的是（）A．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为正值B．弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值C．当弹簧的压缩量为△x时，弹性势能的值为0D．只要弹簧被压缩，弹性势能的值都为负值10、如图所示，B为线段AC的中点，如果在A点放一个+Q的点电荷，测得B点的电场强度大小EB＝48N/C，则A．C点的电场强度大小Ec＝24N/CB．C点的电场强度方向向右C．把q＝10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.2×10-8ND．若要使B点的电场强度EB＝0，可在C处放一个-Q的点电荷11、(本题9分)如图，长为L的水平传送带以速度2v匀速运动.将一质量为m的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v，物块与传送带摩擦产生的热量为Q，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列表达式正确的是（

）A． B． C． D．12、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学利用下图装置来做“验证机械能守恒定律”实验(1)现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是__________.(2)打点计时器使用_________电源（填“交流”，“直流”）.(3)使用打点计时器方法正确的是_________.A．同时接通打点计时器的电源和释放重物B．先接通打点计时器的电源再释放重物C．先释放重物再接通打点计时器的电源(4)若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是_______m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为____________J（结果都保留两位有效数字）(5)在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量ΔEp总是_________（选填“大于”“等于”或“小于”）物体动能的增加量ΔEk，主要原因是_________(填选项前的字母)A．选用的重锤质量过大B．没用天平称重物质量C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力14、(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、刻度尺②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=______m/s（结果保留三位有效数字）.③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测的数据进行计算，并将与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像。图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.15、(本题9分)下列关于验证机械能守恒定律的说法中正确的是（

）A．选用重物时，密度大的比密度小的好B．选用重物时，体积小的比大的好C．选用重物后，要称出它的质量D．重物所受的重力，应远大于它所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带以速率v=3m/s匀速运行。工件（可视为质点）以v0=1m/s的速度滑上传送带的左端A，在传送带的作用下继续向右运动，然后从传送带右端B水平飞出，落在水平地面上。已知工件的质量m=1kg，工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，抛出点B距地面的高度h=0.80m，落地点与B点的水平距离x=1.2m，g=10m/s2。传送带的轮半径很小。求：(1)工件离开B点时的速度；(2)在传送工件的过程中，传送带对工件做的功及传送此工件由于摩擦产生的热量。17、（10分）(本题9分)2004年1月，我国月球探测计划“嫦娥工程”正式启动，从此科学家对月球的探索越来越深入.2007年我国发射了“嫦娥1号”探月卫星，2010年又发射了探月卫星“嫦娥二号”，2013年“嫦娥三号”成功携带“玉兔号月球车”登上月球.已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动.万有引力常量为.（1）求出地球的质量；（2）求出月球绕地球运动的轨道半径；（3）若已知月球半径为，月球表面的重力加速度为.当将来的嫦娥探测器登陆月球以后，若要在月球上发射一颗月球的卫星，最小的发射速度为多少？

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】

研究物体的运动情况时，需要先选取一个标准做为参照物，物体与参照物的位置发生了变化，物体就是运动的；物体与参照物的位置没有发生变化，物体就是静止的．【详解】在本题中船是向东高速行驶，而“飞花两岸照船红”是指花是运动的，即诗人选取的参考系为船或者人，故A错误；细细品味古诗，从最后一句“不知云与我俱东”可知，相对于地面来说，诗人与云都是向东运动的，也就是说，二者的运动状态相同，相对静止。所以诗人以自己为参照物看云时，会认为“卧看满天云不动”的效果。故B错误；“百里榆堤半日风”描述的物理过程中，船的自身大小可以忽略，则可看成质点，故C正确；诗中的描述体现了运动是绝对的、静止是相对的，故D错误；故选C。【点睛】此题通过古诗句考查同学们对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．2、B【解析】

火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．【详解】A、B、C、当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力；当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足，故A，C错误，B正确．D、当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力．火车会做近心运动，导致火车轮缘挤压内轨，从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力，故D错误．故选B．【点睛】本题渗透物体做匀速圆周运动、离心运动及近心运动的判断条件，同时还体现火车转弯的常识．3、A【解析】

在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，处于完全失重状态。A.打点计时器与重力无关，可以使用，A正确。B.天平依靠重力工作，无法正常使用，B错误。C.体重计依靠重力工作，无法正常使用，C错误。D.摆重依靠重力工作，无法正常使用，D错误。4、D【解析】汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，所以消耗相同的油，甲做的功多；做同样多的功，甲消耗的油少，ABC没有注意控制变量，D正确。点睛：要解决此题，需要掌握汽油机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高说明比值大。5、B【解析】

AB．曲线运动过程中速度的方向时刻变化着，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，A错误B正确；CD．平抛运动是曲线运动，但是运动过程中加速度恒定，大小和方向都不变，CD错误6、C【解析】根据W=Fh=Gh可知，W甲=W乙；因甲提水速度大，则时间短，根据可知，P甲>P乙,则选项C正确，ABD错误；故选C.7、CD【解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.8、BD【解析】

A.根据电场的叠加原理可知N、M两点的场强方向相同（竖直向上），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，故A错误；B.等量同种正点电荷，两点的电场强度的方向，由N指向M，M点的电势低于N点的电势，故B正确；CD.若q是正电荷，根据可知，N点的电势高于M点，那么N点的电势能比在M点的电势能大，故C错误，D正确；9、BC【解析】

AB.如果取弹簧伸长△x时的弹性势能为0，弹簧回复原长，弹力对弹簧做正功，弹性势能减小，故弹簧处于原长时，弹簧的弹性势能为负值;故A错误，B正确.C.当弹簧的压缩量为△x，又对弹簧做负功，势能增大，根据对称性知此时弹性势能为0；故C正确.D.根据C分析知压缩弹簧势能不一定为负值，与弹簧的压缩量有关系；故D错误.10、BC【解析】

AB．设B点到A点的距离为R，则C点到A点的距离为2R，由点电荷的电场强度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于场源电荷带正电，所以C点的电场强度的方向向右，故A错误，B正确；C．把q=10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为F=ECq=1.2×10-8N，故C正确；D．若要使B点的电场强度EB=0，根据叠加原理可知应该在C处放一个+Q的点电荷，故D错误。11、AD【解析】

物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：；f=μmg，故：，故A正确；B错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t；则；；故，故C错误；D正确；故选AD。12、ABC【解析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对二．填空题(每小题6分，共18分)13、秒表交流B3.01.4大于C【解析】

(1)此实验用打点计时器，则不需要使用秒表.(2)打点计时器使用交流电源.(3)使用打点计时器时，要先接通打点计时器的电源再释放重物，故选B.(4)B点的瞬时速度为：，

从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：△Ep=mgh=0.3×9.8×0.470J≈1.4J．

(5)实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量．故选C．14、D3.04gh2a10.0【解析】

(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)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E点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A点速度不为零，得出正确的图线，结合O点的速度为零，结合图线得出A点距离O点的距离．【详解】(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出