上海市浦东新区2024年物理高一第二学期期末监测试题含解析

上海市浦东新区2024年物理高一第二学期期末监测试题注意事项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)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2、(本题9分)下列各叙述中,正确的是()A．由功的定义式W=Fx可知，功是既有大小又有方向的物理量．B．在不需要考虑带电物体本身的形状和大小时，用点电荷来代替带电体的方法叫微元法C．牛顿在前人工作的基础上通过推导，提出了万有引力定律，并测出了引力常量的值D．比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电场强度E=F/q,电势差U=W/q都是采用了比值法定义的3、利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球动能最大C．t2时刻小球势能最大D．t2时刻绳子最长4、(本题9分)一个质量为的物体以a＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的重力势能减少了2mgh B．物体的动能增加了2mghC．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加了2mgh5、恒力F作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s，则水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比较，正确的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P26、(本题9分)长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g＝10m/s2，则此时轻杆OA将（）A．受到6N的拉力 B．受到6N的压力C．受到24N的拉力 D．受到24N的压力7、(本题9分)如图所示，将质量m=2kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力(g取10m／s2)，则下列说法正确的是（）A．整个过程中重力做功为40JB．整个过程中重力做功为41JC．泥对小钢球的平均阻力为800ND．泥对小钢球的平均阻力为820N8、(本题9分)质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，从静止开始运动，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，下列方法可行的是（）A．拉力增加为原来的2倍B．拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍C．质量减少为原来的倍D．质量、力、时间都增加为原来的倍9、(本题9分)我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的6310、(本题9分)如图所示，物体A和B分别固定于地球北纬60°和赤道上的某处，下列说法正确的是A．A、B两物体的角速度大小相等B．A、B两物体的线速度大小相等C．A、B两物体的向心加速度大小相等D．A、B两物体的转动周期大小相等11、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则下列叙述错误的是（）A．a点与d点的线速度大小之比为1:2B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小之比为4:112、(本题9分)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。平行板电容器已经充电，实验中保持极板上的电荷量Q不变。下列关于实验现象的描述正确的是A．若保持S不变，增大d，则θ变大B．若保持S不变，增大d，则θ变小C．若保持d不变，减小S，则θ变大D．若保持d不变，减小S，则θ变小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用图示装置做“探究功与速度变化关系”的实验。（1）该同学将气垫导轨接通气源，通过调平螺丝调整气垫导轨水平，他将滑块轻置于气垫导轨之上，进而判断导轨是否水平。关于气垫导轨是否水平的判断，下列做法可行的是_________________（填选项前的字母）。A．若滑块滑动，说明气垫导轨水平B．轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平C．轻推滑块，若滑块做减速直线运动，说明气垫导轨水平（2）该同学测得遮光条的宽度为d实验时，用橡皮条将滑块向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块被释放弹离橡皮条后通过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为v=____________（用题中涉及的物理量符号表示）。（3）该同学逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。若操作无误，则作出的橡皮条对滑块做的功与滑块做匀速直线运动速度的二次方的关系图象（W—v2图象）应为____________（选填“过坐标原点的抛物线”或“过坐标原点的倾斜直线”）。14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置：先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸，将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=5.02cm，B、C间距离y2=14.82cm，g=9.80m/s2，则小球初速度的大小v0=___m/s。（结果保留两位有效数字）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)运动员用力把静止在草坪上质量m=0.6kg的足球(质点)踢出后,通过一定的措施研究其飞行情况。测得其在最高点的高度h=20m,在最高点的速度是20m/s,不计空气阻力,g=10m/s2.求：(1)运动员对足球做的功多大?(2)足球第一次刚落回草坪时的速度大小和方向?16、（12分）(本题9分)如图所示，为发射卫星的轨道示意图．先将卫星发射到半径为r的圆轨道上，卫星做匀速圆周运动．当卫星运动到A点时，使卫星加速进入椭圆轨道．沿椭圆轨道运动到远地点B时，再次改变卫星的速度，使卫星入半径为3r0的圆轨道做匀速圆周运动．已知卫星在椭圆轨道时，距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上的A点时的速度大小为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，万有引力常量为G，则：(1)卫星在两个圆形轨道上的运行速度分别多大?(2)卫星在B点变速时增加了多少动能?17、（12分）若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．

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、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.2、D【解析】A、功是标量，只有大小无方向，而其正负表示力和位移的夹角体现正功或负功，故A错误．B、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法，故B错误．C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故C错误．D、电场强度E=F/q,电势差U=W/q都是采用了比值法定义，体现与两个物理量无关，反映场本身的性质，故D正确．故选D．【点睛】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累．3、D【解析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能最小，势能也最小，绳子也最长．故BC错误，D正确．故选D．点睛：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似，主要是分析弹力和重力的大小关系，从而分析小球的运动情况．4、B【解析】A.物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh.故A错误；B.根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh.故B正确；C.重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh.故C错误，D错误．故选：B.点睛：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．5、B【解析】

两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=W/t知，P1<P1．故A、C、D错误，B正确．6、B【解析】

小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律解得故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力，即杆将受到6N的压力，选项ACD错误，B正确；故选B。7、BD【解析】

（1）根据重力做功的公式即可求解；

（2）对整个过程运用动能定理，根据重力和阻力做功之和等于钢球动能的变化量，即可求解；【详解】A、整个过程重力的功：，故A错误，B正确；

B、整个过程，由动能定理得：，代入数据解得：，故C错误，D正确．【点睛】该题是动能定理和重力做功公式的直接应用，要注意重力做功只跟高度差有关．8、BD【解析】

ABC．从静止出发，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，根据知，时间不变的情况下，加速度变为原来的2倍，根据牛顿第二定律将拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍，故AC错误，B正确；D．质量、力都增加为原来的倍，根据牛顿第二定律加速度不变，时间增加为原来的倍，根据知，物体从静止开始运动发生的位移为2x，故D正确；故选BD．【点睛】根据牛顿第二定律求出加速度，结合进行判断．9、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。10、AD【解析】

A．A、B两点共轴，角速度相同，故A正确；B．位于赤道上的物体B与位于北纬60°的物体A，可知A的半径与B的半径相比为Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B两点线速度大小之比cos60°：1．故B错误；C．根据a=ω2r可知它们的加速度不同．故C错误；D．根据可知，A、B两物体的转动周期大小相等，选项D正确；故选AD．11、BD【解析】

a点和c点同一条皮带相连，所以两者的线速度相等，即，c和d同轴转化，两者角速度相等，故，根据可得，AC正确；a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，B错误；根据可得，D错误．【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等．12、AC【解析】保持S不变，增大d时，根据电容器的决定式C=εS4πkd，可知，电容C减小，电容器的电荷量Q不变，由电容的定义式C=QU，可得板间电势差增大，所以θ变大，故A正确，B错误；保持d不变，减小S，根据电容器的决定式C=εS4πkd，可知，电容C减小，电容器的电荷量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）B（2）（3）过坐标原点的倾斜直线【解析】

(1)气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的(或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动)，故选项B正确；(2)由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，所以滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为；(3)根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以画出的图象应是过坐标原点的一条倾斜直线。14、1.0【解析】

[1]根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则小球从到和从到运动时间相等，设为；竖直方向由匀变速直线运动推论有水平方向则有解得三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）240J；（2）20m/s，方向：斜向下45°【解析】

(1).以地面为重力势能为参考平面，在最高点，足球的重力势能：Ep1=mgh=0.6×10×