上海市杨浦区控江中学2024年高一物理第二学期期末考试试题含解析

上海市杨浦区控江中学2024年高一物理第二学期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、某人用手将质量为1kg的物体由静止竖直向上匀加速提升lm，此时物体的速度是2m/s，取g=10m/s2，则下列说法正确的是A．手对物体做功10JB．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2JD．重力势能增加了12J2、(本题9分)如图所示，一个质量为m1=50kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2=20kg，长绳的下端刚好和水平面接触．当静止时人离地面的高度为h=5m．如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是（可以把人看作质点）（）A．5mB．3.6mC．2.6mD．8m3、(本题9分)一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图所示，则此过程中力F所做的功为（）A．mglcosθ B．FlsinθC． D．4、(本题9分)下列说法正确的是A．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大B．电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加C．电势降低的方向就是电场强度方向D．在同一等势面上移动电荷电场力对电荷一定不做功5、(本题9分)某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（）A．22J B．4.4J C．132J D．12000J6、马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的A．周期较大B．线速度较大C．角速度较大D．向心加速度较大7、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb。若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A．ra>rbB．Ia>IbC．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低8、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m9、(本题9分)如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动10、(本题9分)“太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在变轨后接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。关于这一过程下列说法正确的是A．攻击卫星在原轨道上运行的周期比侦察卫星的周期大B．攻击卫星到达新轨道后，其动能较原轨道增大C．攻击卫星到达新轨道后，其机械能较原轨道增多D．攻击卫星在原轨道需要加速才能变轨接近侦查卫星二、实验题11、（4分）(本题9分)用图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有_______（填字母）；A．秒表B．天平C．刻度尺D．弹簧测力计（2）用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的两项是_________（填字母）；A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B．手提纸带任意位置C．使重物靠近打点计时器（3）图是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格边长均为0.8cm，由图中可知小球的初速度大小为_____m／s（g取10m／s2，结果保留两位有效数字）．12、（10分）某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB(选填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程约为________cm.(3)下列选项中，属于本次实验不必测量的一个物理量是________(填选项前的字母)．A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C．测量A球和B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度(4)若碰撞前后动量守恒，则需验证的关系式为___________________________________．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)2012年6月16日，发射的“神舟九号”飞船与“天宫一号”成功对接，在发射时“神舟九号”飞船首先要被发射到离地面很近的圆轨道，然后经过多次变轨后，最终与距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行的“天宫一号”完成对接，之后，整体保持在地面高度仍为h的圆形轨道上绕地球继续运行．已知地球半径为R，地面附近的重力速度为g．求：(1)地球的第一字宙速度；(2)“神舟九号”飞船在近地圆轨道运行的速度与对接后整体的运行速度之比．14、（14分）(本题9分)如图所示，水平转台高1.15m，半径为0.1m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s1．⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开，求B物块落地时与转动轴心的水平距离．(不计空气阻力)15、（13分）质量为m，带电量为+q的小物体在O点以初速度v0沿与水平成30°的方向射出，物体在运动过程中，除重力外，还受到方向始终与初速度v0方向相反的力F的作用。（1）若F=mg，可使物体保持v0做匀速直线运动，可在某一方向上加一定大小的匀强电场，求电场强度的大小和方向。（2）若F=2mg，且电场强度与（1）中的场强大小相同，仍要使物体沿v0方向做直线运动，那么该电场强度的可能方向如何？求出物体沿入射方向的最大位移和回到O点的最短时间，以及回到O点时的速度?

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、C【解析】

A.由动能定理得W-mgh=12mv2，则得手对物体做的功W=mgh+12mvBC.合外力对物体做功等于物体的动能增加△Ek=12mv2=12×1×2D.物体克服重力做功WG=mgh=1×10×1=10J，则重力势能增加了10J．故D错误。2、B【解析】设人的速度v1，气球的速度v2，根据人和气球动量守恒得则m1v1=m2v2，所以，气球和人运动的路程之和为h=5m，则，，即人下滑，气球上升，所以人离地高度为，约等于3.6m．故选B．3、D【解析】

根据动能定理W=WG+WF=ΔEk=0，WG=-mgl(1−cosθ)，所以WF=mgl(1−cosθ)，故ABC错误，D正确．故选D4、D【解析】

A、不同型号的干电池，电动势相同，干电池的电动势均为1.5V，故选项A错误；B、只受电场力作用，电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加；若还有其它力作用，其他力对其做功，动能不一定增加，故选项B错误；C、电势降低的最快的方向就是场强的方向；电势降低的方向不一定是场强的方向，故选项C错误；D、同一等势面上的各点电势相等，根据可知在同一等势面上移动电荷，电场力一定不做功，故选项D正确。5、A【解析】

足球在草坪上滚动的过程，由动能定理得-Wf=0-则得，克服阻力做的功Wf==J=22JA．22J，与结论相符，选项A正确；B．4.4J，与结论不相符，选项B错误；C．132J，与结论不相符，选项C错误；D．12000J，与结论不相符，选项D错误；故选A．6、AB【解析】

BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：则有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因为T=2πω，而D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.7、ABC【解析】

A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；8、BCD【解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。9、AD【解析】

若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa运动，故A正确．若拉力变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，故B错误，D正确．若拉力变大，则拉力大于向心力，沿轨迹Pc做近心运动，故C错误．【点睛】此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．10、CD【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：解得：A.由，可知攻击卫星在原轨道上半径小，则周期小，故A错误；B.由和得：，可知攻击卫星到达新轨道后，半径增大，则动能减小，故B错误；CD.攻击卫星要从低轨道变到高轨道，则要点火加速做离心运动，故攻击卫星的机械能增加，故CD正确。二、实验题11、（1）C（2）AC（3）0.70【解析】

（1）探究功与速度变化的关系实验中因为使用打点计时器测速度，不需要秒表，故A错误；因为运动中质量不变，在找关系时不需要天平侧质量，故B错误，由纸带上的点计算速度需要刻度尺测量距离，故C正确，每次试验时橡皮筋成倍数的增加，形变量不变，功的关系不需要测力，故D错误；故选C．（2）图中利用自由落体运动验证机械能守恒定律，故A正确，释放前手应该提纸带不挂重锤的一端，故B错误；为了打上更多的点，重物应该靠近打点计时器，故C正确；故选AC．（3）由平抛运动的规律得：水平方向，竖直方向，联立解得：．12、>63.3(63.0-64.0）DmA·OP=mA·OM＋mB·ON【解析】

第一空.为保证入射球碰后不反弹，则入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA>mB．第二空.取B球的平均落地点，则碰撞后B球的水平射程约为63.3cm.第三空.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前A球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；测量A球和B球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故C正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故D错误．此题选择不必测量的一个物理量，故选D．第四空.根据实验原理可得mAv0=mAv1+mBv2，由已测量的物理量mA、mB、OP、OM、ON．又因下落时间相同，即可求得：mA·OP=mA·OM＋mB·ON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)(2)【解析】试题分析：（1）设地球第一宇宙速度为v，在近地轨道上运行的卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故有：①又因为在地面附近卫星受到的万有引力等于卫星的重力即：②由①和②得地球的第一宇宙速度（2）根据题意可知，设飞船在近地圆轨道运行的速度为③神舟八号对接后，整体的运行速度为v2根据万有引力提供整体圆周运动的向心力得：④由②、③和④可得，对接后整体运动的速度所以：考点：万有引力定律的应用【名师点睛】着重注意万有引力应用中的两点关系：1、星球表面的重力和万有引力相等；2、绕星球做圆周运动时万有引力提供向心力；熟练掌握这两点关系是解决此类题型的关键．14、⑴ω1＝rad/s；⑵ω1＝3rad/s；⑶s＝0.36m【解析】试题分析：⑴当细线上无拉力时，小物块A、B随转台转动的向心力由转台对它们的摩擦力提供，根据牛顿第二定律和向心力公式有：f＝mrω1≤fm，解得：ω≤显然，由于rB＞rA，所以物块B所受静摩擦力将先达到最大值，解得：ω1≤＝rad/s即当转台的角速度达到ω1＝rad/s时细线上出现张力⑵当转台的角速度继续增