2024年上海市某中学高一物理第二学期期中考试试题含解析

2024年上海市格致中学高一物理第二学期期中考试试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图，从斜面上的A点以速度为水平抛出一个物体，飞行一段时间后，落到斜面上的3点，已知=75m,a=37°,

不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.物体的位移大小为60mB.物体飞行的时间为6s

C.物体的初速度vo大小为20m/sD.物体在8点的速度大小为30m/s

2、如图所示，某物体沿工光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，贝！|（）

A.物体的合力为零

B.物体的合力大小不变，方向始终指向圆心0

C.物体的合力就是向心力

D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外）

3、做匀速圆周运动的物体，其线速度（）

A.大小不变，方向改变B.大小改变，方向不变

C.大小和方向都改变D.大小和方向都不变

4、下列说法正确的是（）

A.伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法是：提出问题、猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得

出结论

B.牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况，所以，牛顿第一定律可以不学

C.牛顿在寻找万有引力的过程中，他既没有利用牛顿第二定律，也没有利用牛顿第三定律，只利用了开普勒第三定

律

D.第谷通过自己的观测，发现行星运行的轨道是椭圆，发现了行星运动定律

5、空间站是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所，我国将于2020年前后将建成规模较大、长期有

人参与的轨道空间站。假设某空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球

表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有（）

A.同步卫星的运行周期比空间站运行周期小

B.同步卫星的运行速度大于空间站运行速度

C.站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动

D.在空间站工作的宇航员因所受合力为零而在舱中悬浮或静止

6、在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合物理学史实的是（）

A.伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三大定律

B.开普勒以行星运动定律为基础总结出了万有引力定律

C.卡文迪许通过实验测出了引力常量

D.牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量

7、如右图石块自由下落过程中，由A点到8点重力做的功是10J,下列说法正确的是（）

QA

!h

6

B

A.由A到5,石块的重力势能减少了10J

B.由A到5,功减少了10J

C.由A到8,10J的功转化为石块的动能

D.由A到5,10J的重力势能转化为石块的动能

8、一质量为m=50kg的滑雪运动员由某一高度无初速沿直线下滑，经测量可知出发点距离底端的高度差为k30m,斜

坡的倾角大小为，=30。，该运动员在下滑的过程中所受的摩擦力大小为f=200N,重力加速度g取10m/s2。则（）

A.合力对运动员所做的功为3000J

B.摩擦力对运动员所做的功为12000J

C.重力对运动员所做的功为15000J

D.支持力对运动员所做的功为15000港」

9、如图所示，气核、气核、僦核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场4,之后进入电场

线竖直向下的匀强电场外发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）

?

屏

A.偏转电场对三种粒子做功一样多

B.三种粒子打到屏上时速度一样大

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置，

10、我国在2018年12月8日发射的“嫦娥四号”，可以更深层次、更加全面的探测月球地貌、资源等方面的信息.已

知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,“嫦娥四号”绕月球做圆周运动时，离月球中心的距

离为r,根据以上信息可知下列结果正确的是（）

4W

A.“嫦娥四号”绕月球运行的周期为）尸

B.“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为产

C.月球的平均密度为三

4nGR

D.“嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为八

货g

11、一质量为机的质点以速度"0匀速直线运动，在f=0时开始受到恒力歹作用，速度大小先减小后增大，其最小值

为v=o.5vo,由此可判断（）

A.质点受力尸作用后一定做匀变速曲线运动

B.质点受力F作用后可能做圆周运动

C.f=0时恒力尸与速度vo方向间的夹角为60。

D./=回包时，质点速度最小

2F

12、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点，该物体的E

总和岛随它离开地面的高度G的变化如图所示.重力加速度取10m/sL由图中数据可得

E/J

A.物体的质量为1kg

B.仁0时，物体的速率为lOm/s

C.7z=lm时，物体的动能Ek=40J

D.从地面至/i=4m,物体的动能减少100J

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13、（6分）如图甲所示，某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，悬线下吊着磁铁A,A下端吸着一个小铁球,

3是固定挡板，测出静止时球离开地面的高度加，悬点。到球的距离L,将球拉离竖直位置到某一位置，悬线拉直,

用米尺测出此时球与尺的接触点离天花板的高度小，释放小球，让小球与磁铁一起做圆周运动，到最低点时磁铁与挡

板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动，测出小球做平抛运动的水平位移x,已知当地的重力加速度为g.

（1）磁铁与挡板碰撞前的一瞬间速度的大小为.

（2）要验证竖直圆周运动是否机械能守恒，只要验证等式成立即可.

（3）若实验测得重力势能的减少量总是大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能有（写出一个原因即可）

（4）改变小球开始释放的高度，记多组释放点距天花板的高度小和小球做平抛运动水平位移x,建立恰当的坐标系,

在坐标纸上描点作图，得到如乙图所示的图象，根据实验原理可知图乙代表的是.

A.x-4图像B.必一为图像c.彳一九2图像D.d一（七一色）图像

14、（10分）如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，启动打点

计时器甲车受到水平向右的冲量.运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动.纸带记录下碰撞前甲车

和碰撞后两车运动情况如图乙所示，电源频率为50负，则碰撞前甲车运动速度大小为mis,甲、乙两车的质量

比"2甲：mz,=.

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）如图所示，将质量为m的小球从倾角为0的光滑斜面上A点以速度vo水平抛出（即vo〃CD）,小球运动

到B点，已知A点的高度h,则小球到达B点时的速度大小是多少？

16、（12分）宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度如沿水平方向抛出一个小球，经过时间,,球落到星球表面,

小球落地时的速度大小为v,已知该星球质量均匀，半径为R,引力常量为G,求：

（1）小球落地时竖直方向的速度打的值；

（2）该星球的质量M的值。

17、（12分）如图，水平放置的圆盘半径为R=1机，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径的正上

方放置一条水平滑道滑道与CZ＞平行,滑道右端5与圆盘圆心。在同一竖直线上，其高度差为〃=1.25机在滑道左

端静止放置质量为加=0.4版的物块/可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为M=0.2当用一大小为9=枷的水平向

右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度的，绕穿过圆心。的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后

撤掉，物块在滑道上继续滑行，由5点水平抛出，恰好落入小桶内.重力加速度取10微梦.

（1）求拉力作用的最短时间;

（2）若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度.

（3）物块落入桶中后如果随圆盘一起以“=半山]为匀速转动，求小桶给物块的作用力大小.

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.物体的位移等于首末位置的距离，大小为75m,故A错误；

B.平抛运动的竖直位移

h=xABsin。=75x0.6m=45m

根据/7=]1g产）得，物体飞行的时间

2=3S

10

故B错误;

C.物体的初速度

_cosa75x0.8

m/s=20m/s

3

故C正确；

D.物体落到B点的竖直分速度

vBy=gf=10x3m/s=30m/s

根据平行四边形定则知，物体落在B点的速率

22

vB="；+嗫=720+30m/s=10拒m/s

故D错误。

故选C。

2、D

【解析】

试题分析：物体做变速圆周运动，受到重力与轨道的支持力，因支持力为变力，故二力合力为变力，所以A、B错误;

其切向分力提供切向加速度，使物体的线速度逐渐增大，向心分力提供向心力，改变物体运动方向，所以C错误、D

正确.

考点：圆周运动

3、A

【解析】

匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻沿切线方向，A正确.

4、A

【解析】

A项是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法，A正确；牛顿第一定律指出，物体“不受外力”作用时的

运动状态，或者是静止不动，或者是做匀速直线运动.牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力歹成正比，

跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同.B错误；牛顿在寻找万有引力的过程中，他利用了牛顿第

二定律，牛顿第三定律和开普勒第三定律，C错误；开普勒在第谷观测数据的基础上总结出了行星运动三定律，D错

误.

5、C

【解析】

根据万有引力提供向心力列出等式

2

GMmv4万，2

——；—=m—=m———=mra)~

厂rT~

可得

A.某空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一;

即空间站轨道半径小于同步卫星轨道半径，所以同步卫星的运行周期比空间站运行周期大，故A错误；

B.空间站轨道半径小于同步卫星轨道半径，所以空间站运行的速度大于同步卫星运行速度，所以B错误；

C.轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以空间站的角速度大于地球自转的角速度,

所以站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动，故C正确；

D.在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力，做圆周运动，故D错误。

故选C。

6、C

【解析】

A.开普勒在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三大定律，故A错误；

B.牛顿以行星运动定律为基础总结出了万有引力定律，故B错误；

C.卡文迪许通过实验测出了引力常量，故C正确；

D.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D错误。

故选C。

7、AD

【解析】

重力做功10J,重力势能减少10J,机械能总量不变，动能增加10J,A、D对，B、C错.

思路分析：根据功能关系以及能力守恒定律分析

试题点评：本题考查了功能关系和机械能守恒

8、AC

【解析】

由于滑雪运动员的高度下降了30m,则重力对滑雪运动员所做的功为

WG=mgh

代入数据解得

%=15000J

摩擦力对运动员所做的功为

代入数据得

叼=—12000J

由于支持力的方向与运动员的运动方向始终垂直，则支持力对运动员所做的功为零，即

合外力对运动员所做的功为

w=wG+wm+wf

代入数据解得

W=3000J

故AC正确，BD错误。

故选ACo

9、AD

【解析】

AB.带电粒子在加速电场中加速，由动能定理可知

12

W=E}qd=­mV

解得

v=24内

Vm

粒子在偏转电场中的时间

L

t=一

v

在偏转电场中的纵向速度

IEiqC

vQ=at=

2E{md

纵向位移

E2c

y=-ar

-2—4E/

即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多，故A正确，B

错误；

CD.因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时

间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同，故C错误，D正确。

故选ADo

【点睛】

此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表

达式再去分析速度、位移及电场力的功。

10、ABC

【解析】

根据根据万有引力等于向心力「Mm2加2病也”分析各个选择.

G节-=m(-jr)r=my=ma

【详解】

根据万有引力等于向心力可得：Mm切产2「且一很_,联立解得尸，选项A正确；根据万有引力等于

向心力可得：解得尸匚解，选项B正确；月球的平均密度为“加q,选项C正确；根

G产一%V-I--—c_M_b_3g

据G等=mg'，可知“嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为,=等=＜，选项D错误；故选ABC.

11、AD

【解析】

由题意可知，物体做类斜抛运动，根据运动的合成与分解，结合力的平行四边形定则与运动学公式，即可求解；

【详解】

A、在t=0时开始受到恒力F作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度可以为零，所以

质点受力F作用后一定做匀变速曲线运动，故A错误；

B、物体在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；

C^设恒力与初速度之间的夹角是。，最小速度为：匕=%s加，=0.5%

可知初速度与恒力的夹角为钝角，所以是150°,故C错误；

D、质点速度最小时，即在沿恒力方向上有：V0cos300=--t,解得：/=避吗，故D正确.

m2F

【点睛】

考查类斜抛运动的处理规律，掌握合成法则与运动学公式的应用，注意分运动与合运动的等时性.

12、AD

【解析】

80J

A.耳/图像知其斜率为G,故6=—=10N,解得m=lkg,故A正确

4m

1,

B.无=0时，Ep=0,&nE^t-EklOOJ-OnlOOJ,故耳加丫一勺。。），解得：v=10m/s,故B错误；

C.%=lm时，EP=40J,&=E扪Ep=90J-40J=50J,故C错误

D.%=0时，Ek=Ett-£P=100J-0=100J,&=4m时，&'=6机岖k80,8（0=0），故EhE*'=100J,故D正确

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）

13^(1)x-^―（2）g（L-儿）=聆（3）空气阻力影响（或磁铁引力影响使平抛速度比小球到挡板时的

-4%

速度小）(4)D

【解析】

（1）由平抛运动的知识可知，平抛运动的时间为：t=,磁铁与挡板相碰的一瞬间的速度为：V--=X.

1OY^

（2）要验证机械能守恒，只要验证机飘L-心尸大机科成立，即验证g（Lf2）=5^成立即可.

24%

（3）若实验测得重力势能的减少量大于动能的增加量，导致误差的可能原因有：①受到空气阻力、②磁铁对小球的引

力使平抛的初速度比小球到挡板时的速度小，③小球在平抛过程中有一部机械能转化成小球转动的动能（三个中答出

两个即可）.

（4）由要验证的关系式虱乙-比）=不可知，图象应是xZ（L-h2）图象，故D正确.

4%

点睛：本题通过平抛运动验证机械能守恒，抓住重力势能的减小量和动能增加量相等进行验证，对于图线问题，关键

得出表达式，从而得出正确的线性关系图线.

14、0.61：1

【解析】

由纸带及刻度尺可得碰前甲车两点间的距离应为：x=llmm=llxl03m.

则甲车的速度为：12x103

m/s=0.6m/s.

t0.02

同理可知，碰后两车的共同速度为：y尸肆”—m/s=0.4m/s.

0.02

由动量守恒定律有：帆甲》尸（机甲+m乙）VI.

_v_0.4_2

由此得甲、乙两车的质量比为:2

m乙匕一%0.6-0.41

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）

15、收+2gh

【解析】

试题分析：小球在光滑斜面上做类平抛运动，沿斜面向下的加速度a=gsin0由