2023-2024学年上海市上海中学东校区高一物理第二学期期末综合测试试题含解析

2023-2024学年上海市上海中学东校区高一物理第二学期期末综合测试试题注意事项：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、如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：A．A开始运动时 B．A的速度等于v时C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时2、(本题9分)两个共点力的大小分别是5N和8N，则这两个力的合力大小不可能为（）A．5N B．8N C．12N D．14N3、如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)4、(本题9分)如图所示，一重为G的物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右匀速运动一段距离x．在此过程中，重力G和恒力F对物块所做的功分别为（）A．0，FxcosαB．0，FxC．Gx，0D．Gxcosα，05、(本题9分)2017年6月,我国发射了宇宙探测卫星“慧眼”．卫星携带的硬X射线调制望远镜(简称）在离地的轨道上观察遥远天体发出的射线,为宇宙起源研究提供了新的证据．则“慧眼”的（）A．角速度小于地球自转角速度B．线速度小于第一宇宙速度C．周期大于同步卫星的周期D．向心加速度大于地球的重力加速度6、(本题9分)如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是A．容器受到的摩擦力不变B．容器受到的摩擦力逐渐增大C．水平力F一定不变D．水平力F必须逐渐增大7、(本题9分)汽车由静止开始做匀加速直线运动，经1s速度达到3m/s，则()A．在这1s内汽车的平均速度是3m/sB．在这1s内汽车的平均速度是1.5m/sC．汽车再向前行驶1s，通过的位移是3mD．汽车的加速度是3m/s28、(本题9分)我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：A．它们的质量一定相同B．它们一定都在赤道正上方运行C．它们距离地面的高度一定相同D．它们的运行周期一定相同9、(本题9分)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g'表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下列关系式中正确的是（）A． B．C． D．10、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是()A．球A的线速度必定大于球B的线速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力11、(本题9分)如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小物块A和B，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动。则以下叙述正确的是（）A．物块A的线速度大于物块B的线速度B．物块A的角速度大于物块B的角速度C．物块A对漏斗内壁的压力大于物块B对漏斗内壁的压力D．物块A的周期大于物块B的周期12、(本题9分)据国家航天局计划,2006年已启动的"嫦娥奔月"工程,发射了一艘绕月球飞行的飞船.设另有一艘绕地球飞行的飞船,它们都沿圆形轨道运行并且质量相等,绕月球飞行的飞船的轨道半径是绕地球飞行的飞船轨道半径的,已知地球质量是月球质量的倍,则绕地球飞行的飞船与绕月球飞行的飞船相比较(

)A．向心加速度之比为6:1B．线速度之比为C．周期之比为D．动能之比为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1（1）需要的测量仪器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E．打点计时器F．圆规（2）必须要求的条件是_______A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下（3）某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_________．（4）在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间mD．测量长度的误差14、(本题9分)在“测定金属的电阻率”实验中，用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据公式计算出该金属材料的电阻率．（1）用螺旋测微器测量金属丝直径的示数如图所示，从图中读出金属丝的直径为___________mm．（2）金属丝的电阻大约为5Ω．在用伏安法测量该金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A．电池组（3V，内阻约1Ω）B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）E.电压表（0~15V，内阻约15kΩ）F.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）G.滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A）H.开关、导线若干①在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_____，应该选用的滑动变阻器是______．（填器材前面的字母代号）②实验电路应采用电流表___________接法（填“内”或“外”）．15、探究做功与速度变化的关系实验中，某同学利用如图所示的装置，通过数根相同的橡皮条、打点计时器和光滑板面，来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系。每次改变橡皮条的根数，将小车拉到的光滑板面相同位置由静止释放。得到数据如表所示，则下述说法中正确的是（______）ABC橡皮条数速度速度的平方21.001.0041.411.9961.732.9982.004.00A．利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加B．改变橡皮条的根数重新做的这4次实验，必须不断改变板面与水平面的倾角C．从表格A列和B列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度成正比例关系D．从表格A列和C列对比，可以判断在误差允许范围内，橡皮条做功与小车速度平方成正比例关系三．计算题(22分)16、（12分）如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如v-t图象2所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取10m/s(1)升降机的总质量大小；(2)5s末时瞬时速度v的大小；(3)升降机在0～7s内上升的高度。17、（10分）如图所示，一个质量为1.0×10-4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为37°.小球刚好匀速下滑，问：(1)小球带的电量为多少?(2)杆上A、B两点相距10cm，小球由A运动至B电场力所做的功多大?A、B两点的电势差UAB为多大?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

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、D【解析】

动量定理、功能关系【详解】在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能，当A的速度v时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以ABC错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确．【点睛】本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．2、D【解析】5N和8N两个力的合力范围是3N-13N，故不可能是1N,故选D.点睛：两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且|F1-F1|≤F≤F1+F1．3、A【解析】

设桌面为零势面，小球的初机械能E1EA.mgH与计算结果E2B.mgh与计算结果E2C.mg(H+h)与计算结果E2D.mg(H-h)与计算结果E24、A【解析】由功的公式可得恒力做功为：W=Fxcosα，因重力的方向与位移的方向垂直，所以重力做功为0，故选A正确。点睛：本题考查功的公式，在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。5、B【解析】A、根据得，，轨道半径越大，角速度越小，“慧眼”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“慧眼”的角速度大于同步卫星的角速度，同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，则“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，故A错误；

B、第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，可知“慧眼”的线速度小于第一宇宙速度，故B正确；

C、由A选项分析知，“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，根据知，“慧眼”的周期小于同步卫星的周期，故C错误；

D、根据得，，根据得，，可知“慧眼”的向心加速度小于地面的重力加速度，故D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力提供向心力，万有引力等于重力，并能灵活运用，以及理解第一宇宙速度的含义．6、B【解析】

由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；水平方向受力平衡，当满足mg=f<fm=μmF时，力F可能不变，故CD错误。故选B。【点睛】注意此问题中，物体受到墙的摩擦力等于物体重力，物重变大、摩擦力变大，但是最大静摩擦力可能是不变的，这是本题的易错点．7、BD【解析】

根据平均速度公式为：v=0+v2=0+3【点睛】此题考查了匀变速直线运动的规律的应用；关键是掌握加速度的求解公式a=v-v08、BCD【解析】

BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.9、BD【解析】

在地球表面处，即，在宇宙飞船内：，，B正确；宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动时，其内物体处于完全失重状态，故N＝0，D正确．10、BCD【解析】

以A为例对小球进行受力分析，可得支持力和重力的合力充当向心力，设圆锥桶的锥角为θ，所以FNmgtanA．球A的线速度必定大于球B的线速度，正确B．球A的角速度小于球B的角速度，错误C．球A的运动周期大于球B的运动周期，错误D．球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，错误11、AD【解析】

AB.对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力．如图所示．设内壁与水平面的夹角为．根据牛顿第二定律有：，解得：，，由图可知，A的半径大，故A的速度大，角速度小，故A错误，B正确；C.由图可知，支持力，故C错误；D.由可知，A的角速度小，则周期大，故D错误；.【点睛】两球在不同的水平面上做半径不同的匀速圆周运动，因为所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，由牛顿第二定律可以解得其线速度间、角速度间、周期间的关系．12、BCD【解析】

A．研究飞船做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：向心加速度之比为81:16，故A错误；BD．根据万有引力提供向心力得：线速度之比为9:2，动能之比为81:4，故B正确，D正确；C．根据，得周期之比为8:9，故C正确．故选BCD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

（1）本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．

（2）A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；

B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；

C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；

D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；

故选ABD．

（3）根据动量守恒定律，有：

代入数据，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；

B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；

C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：m1，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；

D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；14、（1）0.520（2）①CDF②外【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数0.01mm×2.0=0.020mm；故螺旋测微器读数为：0.520mm；（2）①电池组提供的电压为3V，故选用电压表D；电路中的电流最大为，故选用电流表C；为了方便电路操作，应选择滑动变阻器F；②电流表内阻0.125Ω，电压表内阻3kΩ，故，所以采用电流表外接法；【点睛】用伏安法测电阻时安培表内、外接法的选择原则是“大内小外”，即对于大电阻采用安培表内接法，对于小电阻采用安培表外接法