上海市杨浦区控江中学2023-2024学年物理高一下期末考试试题含解析

上海市杨浦区控江中学2023-2024学年物理高一下期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)设河水对船的阻力与船的速度大小成正比，起初船以较低速度v匀速行驶，那么当船以2v匀速行驶时，轮船发动机的功率是原来的（）A．2倍 B．4倍C．倍 D．倍2、质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()A． B． C． D．3、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为A． B．C． D．4、(本题9分)关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率与时间成反比C．由P=Fv可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大5、(本题9分)我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道．如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动．下列说法正确的是A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D．卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力6、光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度7、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角。B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态（弹簧弹性势能，其中x为弹簧的形变量）。现释放A，此后运动过程中，下列说法正确的是（）A．当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A获得最大速度为C．弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A小球机械能一直减小8、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g9、(本题9分)小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是()A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为RC．小物块沿球面运动D．物块落地时速度的方向与地面成45°角10、如图所示，甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌，乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌，则下列说法正确的是()A．甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120km/hB．甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80km/hC．乙图中的63km指的是路程，任一时刻的速率都不允许超过70km/hD．乙图中的63km指的是路程，全程的平均速率不允许超过70km/h二、实验题11、（4分）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙所示。已知细绳始终处于弹性限度内。(1)分析实验数据可知，弹性细绳的伸长是___________(填“均匀”或“不均匀”)的，在弹性限度内，弹性细绳的伸长量与所受拉力___________。(2)可以推断，当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm的位置时，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此时测力计的示数为___________N。(3)手持细绳的A、B两端，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，A端向左B端向右。实验中若发现标识R1不动，则A、B两端的速度之比为___________；若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为___________。12、（10分）(本题9分)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为4.9cm，如果g取9.8m/s2，那么:（1）闪光的时间间隔是_______s;（2）小球运动中水平分速度的大小是_______m/s;（3）小球经过B点时竖直向下的分速度大小是_______m/s｡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）已知“天宫一号”在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h。地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．求：（1）“天宫一号”在该圆轨道上运行时速度v的大小；（2）“天宫一号”在该圆轨道上运行时重力加速度g’的大小；14、（14分）(本题9分)某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：（1）汽车所受地面阻力f；（2）汽车的额定功率P；（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E．15、（13分）(本题9分)如图所示，传送带水平部分的长度＝4.5m，在电动机带动下匀速运行．质量M＝0.49kg的木块（可视为质点）静止在传送带左端的光滑平台上．质量为m＝10g的子弹以v0＝50m/s的速度水平向右打入木块并留在其中，之后木块滑到传送带上，最后从右轮轴正上方的P点离开传送带做平抛运动，正好落入车厢中心点Q．已知木块与传送带间的动摩擦因数＝0.5，P点与车底板间的竖直记度H＝1.8m，与车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：（1）木块从传送带左端到达右端的时间；（2）由于传送木块，电动机多消耗的电能．

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、B【解析】

由题意知船以速度v匀速行驶时，船受到的阻力f=kv；故由P=Fv可知，发动机的功率P=kv×v=kv2；故当速度加倍时，发动机的功率增为原来的4倍；故选B。2、D【解析】A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误；B、由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；C、由图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故C错误；D、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确；故选D．【点睛】知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．3、B【解析】

根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有．故选B。4、D【解析】

AD．功率是描述做功快慢的物理量，某个力对物体做功越快，它的功率就一定大，A错误D正确；B．功率是表示做功的快慢，与时间的长短无关，时间长做的功也不一定多，B错误；C．当F与v垂直时，尽管F与v不为零，但力F不做功，P为零，C错误．5、D【解析】

A．由，可知卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度，选项A错误；B．由，可知卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期，选项B错误；C．由，卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度，选项C错误；D．根据可知，卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力，选项D正确。故选D。6、BCD【解析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.7、BCD【解析】

A．设初态弹簧的压缩量为，因B球平衡且细绳拉直无拉力，有设C球刚要离开地面时弹簧伸长量为，对C球的平衡有可得此时细绳、B球和A球的系统，沿着绳的方向有则B球和A球已经在沿着绳的方向减速运动，故当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A错误；B．细绳、B球和A球的系统在沿着绳的方向的加速度为零时，A和B的速度达到最大，则动能最大在弹簧处于原长时，由能量守恒定律有解得A获得的最大速度为故B正确；C．B与A的系统动能最大时弹簧处于原长，则有弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大，故C正确；D．从释放A到C刚离开地面的过程中，对A球而言除重力外只有绳的拉力做负功，则A球的机械能一直减小，故D正确。故选BCD。8、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。9、AB【解析】在最高点重力完全充当向心力时物体对球没有压力，即mg=mv2R，所以v=gR，此时物体只受重力作用，速度水平方向，所以物体立即离开球面做平抛运动，小物体落地时下落的高度为R，所以t=2R10、ABD【解析】

A.甲图中“120”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度应小于120km/h，故A项与题意相符合；B.甲图中“80”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度最小为80km/h，即不低于80km/h，故B项与题意相符合；CD.乙图中“63

km”是拉萨的路程，由于是限速指示牌，可知乙图中的54min为最短时间，即行驶63km的时间不超过54min。则最大平均速度：v=故C项不符合题意，D项与题意相符。二、实验题11、均匀成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.图甲中，弹性细绳长度为6.00cm。

图乙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为2.4N，

图丙中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为4.8N，

由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；

第三空.第四空.由图甲可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；

由图乙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；

由图丙可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；

综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此时弹簧测力计的示数为3.6N。

第五空.第六空.由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；

由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；

由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；

综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R1不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为1：2。

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为2：1。12、0.1s1.47m/s1.96m/s【解析】

(1)[1]根据得(2)[2]小球在运动过程中水平分速度(3)[3]B点竖直分速度三、计算题