2024年上海财大北郊高级中学物理高一第二学期期末监测试题含解析

2024年上海财大北郊高级中学物理高一第二学期期末监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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)如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点．已知重力加速度为g，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为（）A．mgl B．mgl C．mgl D．mgl2、共享单车已成为人们低碳出行的重要交通工具，如图所示，某共享单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为3112，在用为蹬脚踏板前进的过程中，下列法正确的是（）A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为112B．大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小之比为13C．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为31D．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1123、(本题9分)有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小B．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C．月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大D．月球绕地球运行的周期将变小4、(本题9分)如图所示，斜面ABC放在水平面上，斜边BC长为l，倾角为30°，在斜面的上端B点沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在斜面下端C点，重力加速度为g，则小球初速度v0的值为()A． B． C． D．5、(本题9分)一质量为m的质点绕圆心做匀速圆周运动，其所受向心力大小为F，运动周期为T，则它在时间内的平均速度大小为A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球放在弹簧上端（与弹簧不连接）。弹簧处于压缩状态，用一条拉紧的细线系住，此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。现剪断细线，弹簧将小球向上弹起，经△t时间，小球上升到最高点，上升的最大高度为h。在此过程中，下列判断正确的是（）A．小球速度最大时上升的高度小于B．地面对弹簧冲量的大小为mg△tC．剪断细线前弹簧的弹性势能为mghD．小球最大速度的大小为7、(本题9分)一物体静止在水平桌面上，则以下说法正确的是（

）A．物体对桌面的压力就是重力 B．物体对桌面的压力使桌面产生了形变C．桌面的形变产生了对物体的支持力 D．桌面对物体的支持力使物体产生了形变8、(本题9分)图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大9、放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示．下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在2～6s内做的功不等于0D．滑动摩擦力的大小为0.6N10、(本题9分)甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的x–t图象如图所示（乙的图线为抛物线），下列说法正确的是（）A．t1时刻，两者相距最远B．0~t2时间内，乙的速度先减小后增大C．t2时刻，甲物体追上乙D．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学为了“探究求合力的方法”，实验步骤如下：A．用图钉将白纸固定在木板上．B．将橡皮条的一端拴上两个细绳套，另一端用图钉固定在木板上．C．用两只弹簧测力计同时互成角度地拉两细绳套，将橡皮条与细绳套的结点拉到某一位置O.用铅笔描下O点的位置及两细绳的方向，并记下弹簧测力计的读数F1、F1．D．改用一只弹簧测力计向任意一个方向拉细绳套，记下细绳的方向和弹簧测力计的读数F.选好标度，沿细绳的方向做出力F的图示．E.用同样的标度，用铅笔和刻度尺从0点沿两细绳的方向按F1、F1的大小做两个力的图示．用刻度尺与三角板，以F1、F1为邻边做平行四边形，找对对角线，即合力F′.F.比较F′和F的大小和方向是否相同．G.改变F1及F1的大小和方向，重复上述步骤．(1)此同学的实验操作中有一步是错误的，错误的步骤是______(填步骤序号)，应如何改正?_________________________________________________________________________．(1)在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差__________．A．两个分力F1、F1间夹角必须为90°B．两个分力F1、F1的大小要适当大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．细绳要与木板平行E.若F′与F不完全重合，证明平行四边形定则是错误的12、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置通过半径（设为r）相同的A、B球（rA＞rB）的碰撞来验证动量守恒定律．图中CQ是斜槽，QR为水平槽．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，图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度线与O点对齐．（1）这个实验要验证的结论是_____．A．mA=mA+mBB．mA=mA+mBC．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mBD．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mB（2）实验中，对入射小球A在斜槽上释放点的高低对实验的影响，正确的是_____．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小C．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小D．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，误差越小．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）如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b．已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP=kx1．求在下述两种情况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度．(1)地面光滑；(1)物体与地面的动摩擦因数为μ．14、（14分）(本题9分)如图，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1．在木板A的左端正上方，用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点．现将小球C拉至与O等高的位置且使轻绳拉直，由静止释放到达O点的正下方时，小球C与B发生弹性正碰，空气阻力不计，取g=10m/s2．求：（1）C与B碰撞后B的速度是多少？（2）木板长度L至少为多大时，小物块才不会滑出木板？15、（13分）(本题9分)如图所示，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向飞来，射入原来静止悬挂、质量为M的沙袋，并留在沙袋中，与沙袋共同上摆，但没有到达悬点高度，绳子长度为L。沙袋尺寸远小于绳长L，不计空气阻力，绳子为轻绳，重力加速度为g。求（1）子弹射入沙袋过程，子弹和沙袋系统损失的机械能E1；（2）子弹和沙袋共同上摆过程能到达的最大高度h；（3）子弹和沙袋共同上摆过程，绳子的最大拉力T。

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】规定O点所在的水平面为零势能位置，则第一次软绳的重力势能为,第二次对折以后，软绳的重力势能为，重力势能增加，所以外力至少的做功量为,所以C正确．故选C.2、D【解析】

A.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度大小之比为11，故A错误。B.大齿轮和小齿轮用链条相连，它们轮缘的线速度大小之比为11，故B错误；C.大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，它们的向心加速度与半径成反比，所以向心加速度大小之比为13，故C错误；D.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度相等，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度的线速度与半径成正比，所以，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为112，大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，所以大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比也为112，故D正确3、B【解析】试题分析：月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出线速度、周期和万有引力的表达式进行分析．设地球质量为M，月球质量为m，地球与月球间的万有引力F=GMmr2，由于M>m，M减小、m增加、M+m固定，故Mm会增加，故地球与月球间的万有引力会逐渐增加，直到两者质量相等为止，A错误；万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有G4、C【解析】根据，得，则初速度为，C正确．5、A【解析】

根据向心力公式可知，，它在时间内的位移等于r，它在时间内的平均速度大小为，故A确，B、C、D错误；故选A．6、ABC【解析】

A.设初始时弹簧的压缩量为，由能量的转化与守恒可知：初始由平衡条件可得：速度最大时，弹簧的压缩量为：当速度最大时，小球上升的高度为：由以上方程解得：，，故A正确。B.以球和弹簧为研究对象，向上的方向为正方向，由动量定理可得：解得地面对弹簧的冲量为，故B正确。C.在整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能，即弹簧的弹性势能为，故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程，弹簧释放的弹性势能为：由能量的转化与守恒可得：以上方程解得：，故D错误。7、BCD【解析】试题分析：A压力是弹力，重力是另一种性质力，所以不可能相同，A错．弹力的产生是因为物体形变造成的，即施力物体形变造成的．所以B中的压力应该使得桌面形变，B错C才对．D中应该是使得物体发生形变，D错考点：弹力的产生条件点评：此类题型考察了常见性质力弹力的产生以及如何判断形变物体的方法：弹力是由于施力物体形变造成的．8、BD【解析】

本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．【详解】AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确．C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确．9、AB【解析】

A项：内物体的位移大小为：，故A正确；B项：内，物体的加速度为：，由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力为：，在内物体的位移为x1=6m，则拉力做功为：W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s内拉力做的功为：W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s内拉力做的功为：W=W1+W2=70J．故B正确；C项：在内，物体做匀速运动，合力做零，故合外力做功为零，故C错误；D项：在内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力为：f=F，得：，故D错误。10、ABD【解析】

A.纵坐标之差表示甲乙之间的距离，根据图象可知tl时刻，两者相距最远，故A正确；BD.在位移-时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知乙的斜率先负后正，即乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动，斜率大小先减小后增大，乙的速度先减小后增大，故BD正确；C.图象的交点表示甲、乙两物体相遇，t2时刻之前甲在乙的前面，则t2时刻，乙物体追上甲，故C错误．二、实验题11、D；应将结点仍拉到位置O；BD；【解析】（1）错误的步骤是D，为保证效果相同，应将结点仍拉到位置O；（1）、方向间夹角大小适当即可，不一定要为，故A错误；实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，故B正确；为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，故C错误；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故D正确；因实验中存在误差，故不可能严格使F与重合，故实验结论在误差允许的范围内，可以说明平行四边形定则是正确的，故E错误；选BD.【点睛】“验证平行四边形定则”的实验中，通过将橡皮筋拉到同一位置得到相同效果的合力与分力，则由平行四边形定则可得判断各项是否正确．12、（1）A（2）D【解析】（1）根据实验原理可得：mAv0=mAv1+mBv2

又因两小球均做平抛运动，下落时间相同，即可求得：mAv0t=mAv1t+mBv2t，

由图可知，对应的表达式应为：mA=mA+mB，故选A.

（2）释放点越低，入射小球速度小，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对读数的相对误差大，故A、B错误；释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的阻力不变，阻力的影响相对越小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，故C错误，D正确．故选D．

点睛：本题考查验证动量守恒的实验，要注意掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键，注意理解动量守恒定律的条件．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、（2）（2）或【解析】试题分析：当地面光滑时，根据机械能守恒即可求解；当表面不光滑时，摩擦力做功，可利用动能定理求解．(2)地面光滑情况下．弹簧达到原长时，物体速度最大，为v2．弹簧被压缩后，弹性势能Ep=kb2根据机械能守恒有：解得：v2==(2)物体与地面的动摩擦因数为情况下．当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度最大，为v2．