2024年上海市宝山区上海大学附中物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2024年上海市宝山区上海大学附中物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低2、(本题9分)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经画出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是()A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等电势点C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D．当金属棒向左加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点3、(本题9分)如图为平抛运动轨迹的示意图，对轨迹上的A、B两点，下列说法正确的是A．A的点速度方向沿切线向下，受力方向竖直向下B．B点的速度方向沿切线向下，受力方向沿切线向下C．A、B两点的速度、加速度均不同D．A、B两点的速度、加速度均相同4、(本题9分)一中学生沿400米圆形跑道，跑了全长的四分之三，用时一分钟.中学生运动的角速度大小为：A． B． C． D．5、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（）A．60°B．45°C．30°D．75°6、质量为2kg的物体在水平面内做曲线运动，已知x方向的位移-时间图像和y方向的速度-时间图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是A．质点初速度的方向与合外力方向垂直B．3s末质点速度大小为10m/sC．质点的初速度大小为6m/sD．质点所受的合外力大小为2N7、(本题9分)关于同步卫星下列说法正确的是（）A．同步卫星的质量一定相同B．同步卫星不可能通过通辽地区的正上空C．运行周期有可能小于D．同步卫星距离地面高度一定相同8、(本题9分)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的9、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为10、(本题9分)嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为11、A、B、C为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B、C两点，其运动过程中的v-t如图所示，下列说法正确的是A．电场方向由A指向CB．A、B、C三点中B点场强最大C．小球由B至C过程中平均速度等于5.5m/sD．B、C两点间电势差大小|UBC|大于A、B两点间电势差大小|UAB|12、(本题9分)已知地球的第一、第二、第三宇宙速度分别为7.9km/s/11.2km/s和16.7km/s，对于宇宙速度的认识，下列说法正确的是A．飞行器绕地球做匀速圆周运动的线速度不可能大于7.9km/sB．在地球上发射卫星的速度可以小于7.9km/sC．当飞行器的发射速度为13km/s时，飞行器将会脱离地球的引力场D．当飞行器的发射速度为17km/s时，飞行器将会脱离太阳的引力场二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学做探究平抛运动规律的实验，其实验过程如下：（1）该同学首先采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向弹出，同时B球被释放自由下落，观察到两球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，此实验现象说明___________．A．平抛运动竖直方向上做自由落体运动B．平抛运动竖直方向上做匀速直线运动C．平抛运动水平方向上做匀速直线运动D．平抛运动水平方向上做自由落体运动（2）该同学采用频闪摄影的方法拍摄A球一次做平抛运动的照片如图乙，发现做平抛运动的小球经过相同的一段时间在水平方向上的位置向右移动一格，此实验现象说明：___________________________________________________．14、(本题9分)用如图实验装置验证m1、m1组成的系统机械能守恒．m1从高处由静止开始下落，在m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m1=150g，当地重力加速度g=9.8m/s1．则（1）在纸带上打下计数点5时m1的速度v=____m/s；（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=___J，系统势能的减少量△Ep=___J；（3）上题中经精确计算得到系统动能的增量与系统势能的减少量间有差距，其原因是有空气阻力、测量误差和_____.（写一条）15、(本题9分)利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球的挡光时间t。实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中小铁球球心垂直细激光束通过光电门，设当地重力加速度为g：(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是__________。A．A点距地面的高度hB．A、B之间的距离hC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_________（用实验中测得物理量的符号表示）；(3)改变光电门B的位置，多次释放小铁球，测得多组相应的数据，作出图像，由图像算出其斜率k，当k近似为____________时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，方向水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，线段ab＝10cm、bc＝15cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向间成53°角。电荷量q＝4×10—7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功W＝1.2×10—5J，已知sin53°=0.8。求:(1)电场的电场强度大小E(2)电荷q从a点移到c点过程中电势能变化量△E17、（10分）质量为m=2kg的小玩具汽车，在t＝0时刻速度为v0=2m/s，随后以额定功率P=8W沿平直公路继续前进，经t=4s达到最大速度。该小汽车所受恒定阻力是其重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小汽车的最大速度vm；(2)汽车在4s内运动的路程s。

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】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。2、B【解析】

ab棒向右匀速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。原线圈中产生的感应电流是恒定的，原线圈中的磁场是恒定的，穿过副线圈的磁通量不变，没有感应电动势产生，cd中没有电流流过，所以c点与d点等电势。故A错误、B正确；ab棒向右加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从a→b，ab相当于电源，所以b点电势高于a点。根据安培定则判断可知，原线圈中向下的磁场，而且在增强，副线圈中有向上的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从d通过电阻到c，d点电势高于c点，故C错误；ab棒向左加速运动时，根据右手定则判断得知，ab棒中感应电流方向从b→a，ab相当于电源，所以a点电势高于b点。根据安培定则判断可知，原线圈中向上的磁场，而且在增强，副线圈中有向下的磁场在增强，根据楞次定律可知，副线圈中感应电流从c通过电阻到d，c点电势高于d点，故D错误。3、A【解析】试题分析:A、B两点的速度方向均沿切线向下，所以两点速度不同，由于物体只受重力，加速度为重力加速度g，方向都是竖直向下，所以两点加速度相同，故A正确，BCD错误．考点：平抛运动4、C【解析】

根据题意可知匀速圆周运动的弧长为，是全长的四分之三，可知转过的圆心角为，时间为，由角速度的定义式；故A、B、D错误，C正确.5、A【解析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误。6、A【解析】

AC、由图甲可知，质点在x方向上的初速度为，沿x方向的加速度为0；y方向上的初速度为0，加速度：，可知质点的初速度沿x方向，大小为4m/s，而加速度沿y方向，根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力的方向沿y方向，与初速度的方向垂直，A正确C错误；B、质点在x轴方向做速度为4m/s的匀速直线运动，在y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，质点的加速度方向沿y轴方向，3s末沿y方向的分速度为6m/s，所以3s末质点的速度：，B错误；

D、根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力：F=ma=2×2=4N，D错误．7、BD【解析】AD：据可知，同步卫星周期一定，轨道半径一定，离地面高度一定；对于同步卫星的质量，不一定相同．故A项错误，D项正确．BC：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，与地球的自转周期相等．则同步卫星不可能通过无锡的正上空，同步卫星运行周期等于24h．故B项正确，C项错误．8、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.故选ABD.9、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。10、AC【解析】

在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．11、BD【解析】

A.根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A指向C，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A错误；B.由图知，小球在B处加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三点中B点场强最大，故B正确；C.如果小球从B到C做匀加速直线运动，则小球的平均速度为，但小球由B至C过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C错误；D.根据动能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正确。12、ACD【解析】

A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是做匀速圆周运动的最大的环绕速度．根据线速度得沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于等于7.9km/s，故A正确；B．在地球上发射卫星的速度至少等于7.9km/s，不可以小于7.9km/s，故B错误；C．当飞行器的发射速度为13km/s>11.2km/s时，飞行器将会脱离地球的引力场，故C正确；D．在地面上发射卫星的速度17km/s>16.7km/s，卫星将脱离太阳束缚，故D正确；故选ACD.【点睛】第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道；当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星．二．填空题(每小题6分，共18分)13、AC【解析】

(1)在探究平抛运动的过程，在上图中，改变小球距地面的高度和打击力度，都是同时落地，说明小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动．故选A．(2)水平方向的分运动在时间相等内有相等的位移，，代表匀速直线运动，故选C.【点睛】本题直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．14、1.40.5760.588