上海建平中学2024年物理高一第二学期期末检测试题含解析

上海建平中学2024年物理高一第二学期期末检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于功和能，下列说法正确的是（）A．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒B．物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功一定越多C．物体所受的合外力不为零时，动能可能不变D．在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体一定做负功2、(本题9分)一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，不计空气的阻力，则物体在空中气行的时间为（）A． B． C． D．3、(本题9分)牛顿发现万有引力定律后，第一个通过扭秤实验测出万有引力常量的物理学家是（

）A．牛顿 B．开普勒 C．哥白尼 D．卡文迪许4、(本题9分)如图所示，传送皮带的水平部分AB是绷紧的．当皮带不动时，滑块从斜面顶端静止由开始下滑，从B端飞出时速度为v1；若皮带沿逆时针方向转动时，滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑，从B端飞出时的速度为v2，则A．v1>v2B．v2<v1C．v1＝v2D．无法确定5、(本题9分)地球质量是多少?这不可能用天平称量,但是可以通过万有引力定律来“称量”,早在万有引力定伸发现之前已经测得地球的半径为,地球表面的重力加速度为.发现万有引力定律100多年后,英国物理学家卡文迪许测出了万有引力常量,若不考虑地球自转的影响,就可以求地球的质量为（）A．B．C．D．6、(本题9分)如图所示，汽车在一段丘陵地匀速率行驶，由于轮胎太旧而发生爆胎，则图中各点最易发生爆胎的位置是在（）A．a处B．b处C．c处D．d处7、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（）A．分针与时针的角速度之比是12：1B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1C．分针与时针的周期之比是12：1D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：18、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动，启动过程的速度变化规律如图所示，其中OA为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0~t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1~t2时间内，汽车的功率等于Ffv2C．t1~t2时间内汽车的功率等于t2以后汽车的功率D．t1~t2时间内，汽车的平均速度等于9、(本题9分)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑,则A．在小球从圆弧槽上下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向的动量始终守恒B．在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒C．在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒D．小球离开弹簧后能追上圆弧槽10、(本题9分)如图所示，滑板运动员沿水平地面上向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力．则运动员（）A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后B．在空中水平方向先加速后减速C．在空中机械能发生变化D．越过杆后仍落在滑板起跳的位置11、(本题9分)已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为12、(本题9分)2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道．已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是A．运动周期大于10天B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的大D．近地点的机械能比远地点的大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)（1）某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列物理量中需要且能够直接测量的量有________________（填字母序号）．A．重锤下落的加速度B．与下落高度相对应的重锤的势能C．计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度D．与下落高度相对应的重锤的瞬时速度（2）质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列如下图所示的点，A为第一个点，B、C、D为相邻的点，相邻点的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，取，求：①打点计时器打下计数点C时，物体的速度______m/s（保留三位有效数字）；②从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量_______J，此过程中，物体动能增加量____________J（保留三位有效数字）③根据以上实验数据可得出实验结论：________________________14、(本题9分)某实验小组只用一个弹簧秤进行“探究求合力的方法”实验．(1)请将以下实验步骤补充完整：①如图，把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接，然后同时拉这两条细线，使橡皮条的一端伸长到O点，记下秤的示数F1和两细线的方向；②放回橡皮条后，将弹簧秤连接到另一根细线上，再同时拉这两条细线，使橡皮条的一端伸长到O点，并使两条细线位于记录下来的方向上，记下秤的示数F2；③再次放回橡皮条后，用弹簧秤连接一根细线，__；④根据平行四边形定则作出F1和F2的合力与步骤③比较，得出结论．(2)图示步骤中，若保持弹簧秤所在一侧细线方向不变，O点位置不变，将右侧细线缓慢移至虚线位置，弹簧秤读数的变化情况是：__．15、(本题9分)如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=mm（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，以A、B和C、D为断点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C两点，一物块（视为质点）被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A点时刚好与传送带速度相同，然后经A点沿半圆轨道滑下，且在B点对轨道的压力大小为10mg，再经B点滑上滑板，滑板运动到C点时被牢固粘连。物块可视为质点，质量为m，滑板质量为M=2m，两半圆半径均为R，板长l=6.5R,板右端到C点的距离为L=2.5R，E点距A点的距离s=5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数相同，重力加速度为g。求：(1)物块滑到B点的速度大小.(2)物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数.(3)物块与滑板间因摩擦而产生的总热量17、（10分）(本题9分)如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H

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】

A.合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的升降机，选项A错误；B.根据W=FScosθ可知，物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功不一定越多，还要看力和位移方向的夹角，选项B错误；C.物体所受的合外力不为零时，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，选项C正确；D.在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体可能做负功，也可能做正功或者不做功，选项D错误.2、C【解析】

平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据，得：；将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度为：，根据，得，故选C.3、D【解析】卡文迪许第一次在实验室里用扭秤装置测出了万有引力常量，故ABC错误，D正确，故选D．【点睛】哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．4、C【解析】

在两种情况下，滑块下降的高度相同，所以滑块到达A点的初速度相等，到达传送带上后，两种情况滑块都是相对传送带向前运动，即都是受到向后的摩擦力，都做匀减速直线运动，加速度a=μmg相等，根据速度位移公式v2-vv1A．v1B．v1CD．v1【点睛】187734738405、A【解析】设地球质量为M，地球上的物体质量为m，重力等于万有引力，即G=mg，则地球质量M=；故选A.6、A【解析】

在最低点，有解得轨道半径越小，支持力越大．在最高点，有：解得知在最低点处压力大，且半径越小，压力越大，所以a处最容易爆胎．故A正确，BCD错误．故选A．7、ABD【解析】

AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为T分：T时＝1：12由研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.B.由v＝ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.D、根据a＝ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.8、BC【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，t2时刻达到最大速度，则功率为P=Ffv2，选项B正确；C.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，故C正确。D.t1～t2时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于，故D错误。9、AC【解析】

A．小球和圆弧槽在竖直方向上受力不平衡，故竖直方向系统动量不守恒，水平方向受力平衡，系统动量守恒，故A正确；B．小球和圆弧槽在水平方向动量守恒，故系统机械能守恒，故小球开始时的重力势能转化为小球和圆弧槽的动能，故小球的机械能减少，故B错误；C．小球压缩弹簧时，只有弹簧弹力做功系统机械能守恒，故C正确；D．小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能追上圆弧槽，故D错误．故选AC．点睛：解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两物体相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断．10、CD【解析】人在空中时，由于忽略阻力，则人只受重力作用，故人在水平方向上做匀速运动，竖直方向先减速后加速，故B错误，C，D正确。由于人上跳时相对于滑板静止，故滑板对脚的作用力竖直向上，故脚对滑板的作用力竖直向下，所以A错误。选CD。11、ACD【解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。12、AC【解析】根据开普勒第三定律可知：，则，选项A正确，B错误；根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，选项C正确；因只有月球的引力做功，卫星的机械能守恒，则近地点的机械能与远地点的机械能相等，选项D错误；故选AC.二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）C(2)①2.13②2.272.27③在误差范围内，重锤下落过程中机械能守恒．【解析】（1）重力加速度不需要测量，由当地的重力加速度代入计算，故A错误；与下落高度相对应的重锤的势能，需要但得计算，故B错误；计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度，需要可以直接测量，故C正确；与下落高度相对应的重锤的瞬时速度，需要但得计算，故D错误．所以选C．（2）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则．（3）从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量:；物体动能增加量．（4）根据以上实验数据可以得出实验结论：在误差范围内重物下落机械能守恒．14、拉动细线，使橡皮条的结点到达位置O点，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向；逐渐增大．【解析】(1)再次放回橡皮条后，用弹簧秤连接一根细线，为了使作用效果相同，则拉动细线，使橡皮条的结点到达位置O点，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向．(2)对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图所示：其中O点位置不变，其拉力大小不变，左侧弹簧拉力方向不变，右侧弹簧拉力方向和大小都改变，根据平行四边形定则可以看出将右侧细线缓慢移至虚线位置，弹簧秤读数逐渐增大．【点睛】要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解，正确理解“等效代替”的含义．15、（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.【解析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数等于，所以最终读数为：．（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度为：，滑块通过光电门2速度为：，根据功能关系需要验证的关系式为：．考点：探究功与速度变化的