上海市实验学校2024年高一物理第二学期期末统考试题含解析

上海市实验学校2024年高一物理第二学期期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)做曲线运动的物体，在运动过程中，一定发生变化的物理量是A．速度 B．加速度 C．动能 D．合力2、(本题9分)如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直向上．当转盘沿逆时针方向转动时，下列说法正确的是（）A．若转盘匀速转动，则P受摩擦力方向为cB．若转盘匀速转动，则P不受转盘的摩擦力C．若转盘加速转动，则P受摩擦力方向可能为aD．若转盘减速转动，则P受摩擦力方向可能为b3、宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识，关于拉弓过程，下列说法正确的是A．弓的弹性形变越大，弹性势能就越大B．弓的弹性形变越大，弹性势能就越小C．人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越小D．人对弓的作用力越大，弹性势能就越小4、(本题9分)设想：一张桌子放在水平地面上，桌面高为h2，一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的P点．若以桌面为参考平面，重力加速度为g，N为桌面上的一点．小球从P点下落到地面上的M点，下列说法正确的是()A．小球在P点的重力势能为mg（h1+h2）B．小球在桌面N处的重力势能为mgh2C．小球从P点下落至M点的过程中，重力势能减少mg（h1+h2）D．小球从P点下落至M点的过程中，克服重力做功mg（h1+h2）5、(本题9分)A、B两物体质量分别为m1、m2，叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f1，若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为()A．m1:m2 B．m2:m1 C．1:1 D．m12:m226、(本题9分)将地球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．地球运动不需要向心力B．地球同时受到太阳的万有引力和向心力C．地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力D．地球受到太阳的万有引力与它运动所需的向心力不相等7、(本题9分)a，b，c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（）A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等B．a、b两物体都做匀变速直线运动，运动方向相反C．在0～5s内，当时，a、b两个物体相距最近D．物体c做加速度逐渐变大的直线运动8、如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则A．物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vBB．物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量C．物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力D．物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小9、(本题9分)一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内10、半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（）A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．在最低点对轨道的压力相等D．在最低点的机械能相等11、(本题9分)如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E12、(本题9分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星,双星系统在银河系中很普遍．经观测某双星系统中两颗恒星A、B围绕它们连线上的某一固定点O分别做匀速圆周运动,如图所示．若A、B的质量比约为1:7,则(

)A．它们的轨道半径之比为7:1B．它们的角速度大小之比为1:7C．它们的线速度大小之比为7:1D．它们的向心加速度大小之比为1:7二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。绕过轻质定滑轮的细线两端连接质量均为M的物块A和B，B上方放有一质量为m的铁环C(铁环C与物块B不粘连)。(1)开始时A、B、C由图示位置静止释放。物块B在穿过圆环D时，铁环C被圆环D挡住，而物块B穿过圆环D后继续下落。光电计时器E、F记录物块B从E到F的时间为t，测得EF间距为d，则物块B运动到圆环D处时的速度大小v＝___；测得铁环C到圆环D的高度差为h，当地重力加速度为g，本实验若在误差允许的范围内满足表达式________，则验证了机械能守恒定律(结果均用题中所给字母表示)。(2)该同学为了能更加精确地验证机械能守恒定律，进行了多次实验。实验中M＝0.2kg，m＝0.05kg，d＝0.2m，当地重力加速度g取9.79m/s2。具体操作如下:①改变物块B的释放位置，调整h值②测出相对应的时间t③在坐标纸中以为纵轴，以h为横轴建立坐标系，画出图象，如图乙所示;④根据图中数据可求得g＝_____m/s2，若在误差允许的范围内与当地重力加速度相等，则验证了机械能守恒定律(结果保留三位有效数字)。14、（10分）用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，已知当地的重力加速度（1）下列物理量需要测量的是_______，通过计算得到的是________。（填写代号）A．重锤质量B．与下落高度对应的重锤的运动时间C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式___，动能増加量的表达式______。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37o,另一端点C为轨道的最低点,C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s(1)物块经过B点时的速度vB；(2)物块经过C点时的速度v(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑行过程中产生的热量Q。16、（12分）(本题9分)如图所示，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做园周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；(2)小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】

做曲线运动的物体一定变化的是速度方向，所以速度一定变化，A正确BCD错误2、A【解析】试题分析：圆盘匀速转动时，重力和支持力平衡，合外力（摩擦力）提供圆周运动向心力，故摩擦力方向指向圆心O点；A正确B错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力可能指向b，故C错误；当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩擦力可能指向d，故D错误．考点：考查了圆周运动实例分析3、A【解析】

AB.弹性势能的大小与弹簧的形变量有关，则弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，选项A正确，B错误；CD.根据胡克定律，人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，选项CD错误．4、C【解析】以桌面为参考平面，小球在P点的重力势能为，A错．小球在桌面N处的重力势能为0，B错．小球从P点下落至M点的过程中，重力做正功，重力势能减少，C对D错．5、B【解析】

当水平恒力F拉A时对整体分析有：隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：.当水平恒力拉B时对整体分析有：隔离对A分析，根据牛顿第二定律得：.则：A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.6、C【解析】

A.地球做圆周运动，地球受到太阳的万有引力运动充当向心力，故A错误；B.地球在转动中只受万有引力，而向心力是万有引力提供的效果力，故B错误；C.球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，受到的万有引力等于向心力，故C正确；D.地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力，故D错误．故选C.7、AB【解析】A、B项：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故A正确，B正确；C项：a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远，故C错误；D项：对于匀加速运动位移公式可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，故D错误．点晴：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向．分析在0～5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速运动．8、ABD【解析】

A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.9、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．10、CD【解析】

A：圆形槽光滑，两小球在下滑过程中，均只有重力做功，机械能守恒。故A项错误。B：对左侧小球的下滑过程，据机械能守恒定律可得mgr=12mv12=C：设左侧小球在最低点时，轨道对小球的支持力为FN1；对左侧小球在最低点时受力分析，据牛顿第二定律可得FN1-mg=mD：取任一高度处为参考平面，两球在最高点无初速释放时的机械能相等；下滑过程中，两球的机械能守恒，则两球在最低点的机械能相等。故D项正确。11、BD【解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.12、AC【解析】B、双星系统中两颗恒星具有相同的角速度，故B错误；A、轨道半径分别为r1和r2，双星间的万有引力分别提供各自圆周运动的向心力，故有，解得，故A正确；C、根据，它们的线速度大小之比，故C正确；D、根据，它们的向心加速度大小之比为，故D错误；故选AC．【点睛】两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，两颗恒星有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、9.76【解析】

第一空.铁环C运动到圆环D处时的速度大小即为铁环被挡住后，A、B匀速运动的速度；第二空.根据机械能守恒定律得；第三空.由化简得图象斜率为=54.2，代入数据可得g=9.76m/s214、CD【解析】

第一空：实验中需要直接测量的是重锤下落的高度，故选C；第二空：通过