2023-2024学年上海市浦东新区建平中学物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2023-2024学年上海市浦东新区建平中学物理高一第二学期期末达标检测试题注意事项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)在地球表面附近绕地运行的卫星，周期为85min，运行速率为7.9km/s．我国发射的第四十四颗北斗导航卫星轨道离地面距离为地球半径的5.6倍，关于该卫星的运行速率v和周期T，下列说法正确的是A．v<7.9km/s，T<85min B．v<7.9km/s，T>85minC．v>7.9km/s，T<85min D．v>7.9km/s，T>85min2、(本题9分)对于质量和质量为的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A．m1和m2所受引力总是大小相等的B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力无穷大C．当有第三个物体m3放入之间时，m1和m2间的万有引力将增大D．所受的引力性质可能相同，也可能不同3、(本题9分)质量为的汽车在平直路面上以大小为的速度勾速行驶，急刹车后滑行的最大距离为。若该汽车装上质量为的货物后在同样的平直路面上以大小为的速度勾速行驶，不计空气阻力，则其急刹车后滑行的最大距离为（）A． B． C． D．4、(本题9分)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机达到额定功率P．以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度为止，则整个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)A．钢绳的最大拉力为mgB．钢绳的最大拉力为C．重物的平均速度大小为D．重物匀加速运动的加速度为5、(本题9分)小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图中虚线所示。则小船在此过程中（）A．无论水流速度是否变化，这种渡河耗时最短B．越接近河中心，水流速度越小C．各处的水流速度大小相同D．渡河的时间随水流速度的变化而改变6、(本题9分)下学期期末考试）做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体A．初速度大小为1m/sB．加速度大小为1m/s2C．在2s末的速度大小为3m/s2D．在前2s内的位移大小为6m7、关于地球同步卫星，下列说法正确的是(）A．离地面的高度一定B．轨道平面不一定在赤道平面内C．线速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s28、(本题9分)如图所示，水平光滑轨道的宽度和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板，m1由图示位置静止释放．当m1与m2第一次相距最近时m1速度为v1，在以后的运动过程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m9、(本题9分)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的P、Q两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移B．将杆M向左移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越大，绳子拉力越大D．绳的右端上移到R，绳子拉力不变10、(本题9分)如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为m，引力常量为G，设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0，不计空气阻力。下列结论正确的是()A．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点B．导弹在C点的速度大于C．导弹在C点的加速度等于D．导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0二、实验题11、（4分）(本题9分)如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．接通电源开关，同时放开悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中操作不恰当的和没有必要进行的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．______（2）如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算下落到C点的速度表达式为：v=______．（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是：______．12、（10分）(本题9分)如图所示，某研究性学习小组探究“动能定理”设计了如下实验：水平轨道B（动摩擦因数视为相同）固定在水平桌面上，弹射装置A可置于水平轨道B的任何一处，将滑块C以相同的初动能弹射出去，滑块C滑离轨道端点O后做平抛运动落到地面。（已知重力加速度为g）根据上述实验，回答下列问题：(1)若CO间距离为L，滑块被弹射后,在水平轨道上的运动过程克服摩擦力做功为W，改变弹簧装置位置,当CO=L/2时，滑块在水平轨道上克服摩擦力做功为：________。(2)如果要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程x以外，还需要测量的物理量有______（要求明确写出物理量的名称和对应的符号）。末动能EK=____________（只用字母表示）。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，光滑圆弧的半径为，有一质量为的物体自点从静止开始下滑到点，然后又沿水平面前进，到达点停止（取），求：（1）物体到达点时的速度．（2）物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的的功．（3）物体与水平面间的动摩擦因数．14、（14分）(本题9分)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的质量。15、（13分）在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以v0=9m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.1kg的静止小球B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失．碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R的竖直放置的固定光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出．重力加速度为g=10m/s1．求：(1)

碰撞后小球B的速度大小；(1)

圆轨道半径R的大小．

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】根据卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：风云二号轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以线速度小于7.9km/s根据周期关系，所以半径越大，周期越大，所以周期大于85min故答案选B2、A【解析】（1）和所受的万有引力大小总是相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，A正确；（2）两物体间的距离r趋于零时，万有引力定律公式不再适用，B错误；（3）根据力的独立性原理，引入第三个物体并不会改变和之间的万有引力，C错误；（4）它们所受的引力性质是相同的，D错误；故本题选A．【点睛】两物体间的万有引力大小与两物体的质量的乘机成正比，与它们距离的二次方成反比．3、D【解析】

设汽车与路面间的动摩擦因数为μ，则由动能定理得：当速度变为4v时：解得s′=16s故D项正确，ABC三项错误。4、B【解析】试题分析：加速过程物体处于超重状态，钢索拉力较大，拉力值将大于mg，因为当重物的速度为时，起重机达到额定功率P，根据P=Fv可得：，选项A错误，B正确；起重机保持该功率不变时做加速度减小的变加速运动，故重物的平均速度大小不等于，选项C错误；重物匀速运动阶段，由牛顿第二定律可知：F-mg=ma，解得，故选项D错误，故选B．考点：牛顿第二定律；功率.5、A【解析】

AD．由于船头始终垂直指向河岸，这种渡河方式耗时最短，无论水流速度是否变化，渡河的时间不变，故A正确，D错误；BC．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故B、C错误；故选A。6、AD【解析】

物体做匀变速直线运动，位移时间公式为，化简为，结合图像可知初速度大小为1m/s，加速度大小为，根据速度公式可知在2s末的速度大小为5m/s，根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m，故AD正确，BC错误；故选AD．7、ACD【解析】

A.万有引力提供向心力，列出等式：其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故A正确；B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。8、ABC【解析】

从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉到m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度：两小球水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，选取向右为正方向，则：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度为2m1m1+m2v1，此时由于m1＜m2，可知当m2的速度最大时，m1的速度小于1，即m1的速度方向为向左，所以m1的最小速度等于1．A.A项与上述分析结论相符，故A符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。9、AD【解析】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．假设绳子的长度为x，则，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，A错误．当杆M向左移动后，根据，即L变大，绳长不变，所以角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，C错误，D正确，选BD.【点睛】绳子两端上下移动时，两杆距离不变，据此分析两端绳子间夹角的变化情况，进而分析拉力的变化；两杆之间距离发生变化时，分析两段绳子之间的夹角变化，进而分析拉力变化．10、ACD【解析】

A.根据开普勒定律分析知道，地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点。故A正确。B.设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度为v，则由牛顿第二定律得：，得到．导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在C点的速度小于．故B错误。C.由牛顿第二定律得：，得导弹在C点的加速度为．故C正确。D.设导弹运动的周期为T，由于导弹的半长轴小于卫星的轨道半径R+h，根据开普勒第三定律知道：导弹运动的周期T＜T1，则导弹从A点运动到B点的时间一定小于T1．故D正确。二、实验题11、BC；(s【解析】（1）打点计时器使用交流电源，故B不恰当；验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量，故C不必要．故选BC．

（2）打点计时器打C点时重锤的速度为：vC（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是：重锤下落过程中存在着阻力作用；点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤，数据的处理等；求解某点的瞬时速度往往根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度来求解．12、W2滑块质量m，桌面到地面的高hmg【解析】

(1)滑块被弹射后，在水平轨道上的运动过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做负功，若CO=L，克服摩擦力做功为W=μmgL，当CO=L2