2023-2024学年上海市实验中学高一物理第二学期期末统考试题含解析

2023-2024学年上海市实验中学高一物理第二学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)匀速下降的跳伞运动员，其机械能的变化情况是（）A．机械能不变 B．机械能减少C．动能减少，重力势能减少 D．动能增加，重力势能减少2、(本题9分)在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法．()A．亚里士多得德 B．牛顿 C．伽利略 D．爱因斯坦3、(本题9分)如图,排球场总长为,宽为,网高,运动员在离网远的线上的中点处跳起后将排球水平击出.若击球高度为,不计空气阻力,排球可视为质点,当地重力加速度为,则（）A．要使排球能落在对方界内,水平击出时排球的最小速度为B．排球落地时重力的瞬时功率随击出速度的增大而增大C．要使排球能落在对方界内,排球落地时的最大速度为D．当排球被垂直球网击出时,只要,总可以找到合适的速度,使排球落到对方界内4、(本题9分)某人将质量为m的重物由静止举高h，获得的速度为v，以地面为零势能面，则下列说法中错误的是：（）A．物体所受合外力对它做的功等于B．人对物体做的功等于C．重力和人对物体的功之和等于D．物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh。5、(本题9分)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．6、(本题9分)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转的速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T，下列表达式正确的是：（）A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m静置于地面；b球质量为M，且M＞m；用手托住b球，此时轻绳刚好伸直．现从静止开始释放b球，在b球下落（未碰地之前）过程中，下列说法中正确的是：A．绳的拉力对b球做负功B．a球的机械能增加C．b球的机械能守恒D．a球和b球组成的系统机械能守恒8、(本题9分)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度v、机械能Ep、位移x、加速度a随时间t变化的函数图象如图所示，其中正确的是（不计空气阻力，以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线）（）A． B．C． D．9、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（）A．重力对两物体做的功相同B．到达底端时A的速度大于B的速度C．到达底端时A的重力的瞬时功率小于B的重力的瞬时功率D．A、B的重力的平均功率相同10、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力二、实验题11、（4分）(本题9分)在验证碰撞中的动量守恒实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，为了减少实验误差，下列说法正确的是（________）A．m1=m2B．m1＞m2C．降低碰撞实验器材的高度D．入射小球释放点要适当高一些12、（10分）用图①的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的内阻很小，为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、导线、开关外，可供使用的实验器材还有：A．电压表V1（量程3V、15V）B．电压表V2（量程3V、15V）C．滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A）D．滑动变阻器R2（0~1500Ω，允许最大电流0.2A）E.定值电阻R01（阻值1Ω，额定功率5W）F.定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）回答下列问题：（1）电压表V1选____量程，电压表V2选____量程；（选填“3V”或“15V”）（2）滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”），定值电阻选_____(选填“R01”或“R02”）；（3）根据实验数据，绘制U1-U2图象，得到的应该是图②中的____（选填“甲”或“乙”）；（4）若图线与纵轴的交点坐标为a，图线的斜率（或斜率的绝对值）为k，则蓄电池的电动势为______,内阻为______（定值电阻用“R0”表示）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）(本题9分)如图所示，可视为质点的质量为m=1.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，当其滑行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R=1.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道，在圆轨道上运行一周后从B处的出口（未画出，且入口和出口稍稍错开）出来后向C点滑动，C点的右边是一个“陷阱”，D点是平台边缘上的点，C、D两点的高度差为h=1.2m，水平距离为x=1.6m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍，水平轨道BC的长度为l2=2.1m，小滑块与水平轨道AB、BC间的动摩擦因数均为=1．5，重力加速度g=11m/s2。(1)求水平轨道AB的长度l1；(2)试通过计算判断小滑块能否到达“陷阱”右侧的D点；(3)若在AB段水平拉力F作用的范围可变，要达到小滑块在运动过程中，既不脱离竖直圆轨道，又不落入C、D间的“陷阱”的目的，试求水平拉力F作用的距离范围。14、（14分）(本题9分)把质量为1kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度为8m/s．不计空气阻力，取g=10m/s1．求：（1）人对石块做的功（1）石块落地时的速度大小15、（13分）(本题9分)质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变．求：①汽车所受阻力的大小．②3s末汽车的瞬时功率．③汽车做匀加速运动的时间．④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．

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】运动员匀速下降，说明运动员的动能保持不变，运动员下降说明运动员的重力势能减小，而运动员的机械能等于运动员的动能和重力势能之和，故可知运动员的机械能减小，B正确．2、C【解析】

伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，故应选C．3、C【解析】排球做平抛运动，；要使排球能落在对方界内，落地的时间，水平击出时排球的最小速度为，选项A错误；排球落地时重力的瞬时功率，则排球落地时重力的瞬时功率与击球的速度无关，选项B错误；要使排球能落在对方界内,则球落地的时间；球的最大水平位移，击球的最大速度，排球落地时的最大速度为，选项C正确；若排球被击出后既恰好触网又恰好越界，则同时满足和，联立以上两式解得、，当时，若排球被击出时的速度小于，排球会触网，若排球被击出时的速度大于,排球会越界，所以不是只要,就一定能使排球落到对方界内，选项D错误；故选C.点睛：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，抓住等时性，结合临界条件结合运动学公式灵活求解；注意排球“触网”和“越线”的临界条件．4、C【解析】

根据动能定理，合外力做功对应着动能转化，物体动能变化为mv2-0，所以物体所受合外力对它做的功等于mv2，故A正确。合外力做功W合=WG+W人=mv2，则W人=mgh+mv2，故B正确。重力和人对物体的功之和等于物体所受合外力对它做的功，等于mv2，故C错误。重力做功对应着重力势能转化，物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh，故D正确。本题选错误的，故选C。5、D【解析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；6、BC【解析】

AB.当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即解得：①故B正确，A错误；CD.星球的质量代入①式可得：故C正确，D错误．7、ABD【解析】AC、在运动的过程中，b受重力和拉力，绳的拉力对b球做负功，则小球b的机械能减小，故A正确，C错误；B、在运动的过程中，a受重力和拉力，绳的拉力对a球做正功，则小球a的机械能增加，故B正确；D、小球a、b与地球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；故选ABD．8、ABC【解析】

A．以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，则将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，加速度大小为，方向向下，则有，V是t的线性函数，故A正确；B．以抛出点为零势能，重力势能恒为正，，与t成二次函数关系，故B正确；C．位移的大小为：，所以x随时间成二次函数关系，故C正确；D．竖直上抛运动的加速度恒为g，向下为正，所以，故D错误。故选ABC。9、AC【解析】

A.重力做功：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；B.由动能定理可知，，解得，则两物体到达斜面底端时的速度大小相等，选项B错误；C.两物体到达斜面底端时的速度大小相等，两物体的重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，由P=mgvy可知到达底端时A的重力的瞬时功率小于B的重力的瞬时功率，故C正确；D.重力做功相同，但时间不同，根据，A、B的重力的平均功率不相同，故D错误；10、AC【解析】

如图所示向心力得：，A、由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的线速度必大于B球的线速度，故A正确，B错误；C、由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C正确；D、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误．故选AC．二、实验题11、BD【解析】

AB、在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有：m1v0=m1v1+m2v2，在碰撞前后动能相等故有：m1v02=m1v12+m2v22，解得：v1=，要碰后入射小球的速度v1＞0，即不被反弹，要求m1-m2＞0，即m1＞m2，故A错误，B正确；CD、为了减小误差，使碰撞过程物理量便于测量，应该适当增大入射小球的速度，即入射小球释放点要适当高一些，因此C错误，D正确．故选BD．12、3V3VR1R01甲akR0【解析】

（1）一节蓄电池电动势约为2V，故电压表V1测量路端电压，最大不超过电源电动势，选3V量程，（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；定值电阻R01额定电压：，定值电阻R02的额定电压，电源电动势约为2V，则定值电阻应选择R01；

（3）由图示电路图可知，随电压U2增大，电路电流增大，路端电压减小，即U1减小，由图示图线可知，U1-U2图线应为图线甲．

（4）电压表V2示数：U2=IR0，电压表V1测路端电压，U1-U2图线即U1-IR0图线，由图示图线可知，电源电动势：E=a，图线斜率，，电源路端电压U1与电路电流I图线斜率的绝对值等于电源内阻：；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、(1)2.4m(2)不能(3)【解析】

(1)设小滑块运动到竖直圆轨道最高点时的速度大小为，则有从点运动到最高点的过程中，设小滑块到达点时的速度大小为，由机械能守恒定律有代入数据解得小滑块由到的过程中，由动能定理可得代入数据可解得。(2)设小滑块到达点时的速度大小为，则由动能定理可得代入数据解得设小滑块下落所需要的时间为，则有解得故小滑块在水平方向上运动的距离为故小滑块将落入“陷阱”中，不能运动到点。(3)由题意可知，若要滑块既不脱离圆轨道，又不掉进“陷阱”，则需要分三种情况进行讨论：①当滑块刚好能够到达与圆心等高的点时，设恒力作用的距离为，则由动能定理可得：代入数据可解得故当恒力作用的距离满足时符合条件。②当滑块刚好能经过圆轨道的最高点时，设滑块经过最高点时的速度大小为，则有设此时恒力作用的距离为，则有代入数据可解得当滑块刚好运动到点时速度为零，设此时恒力作用