2024屆上海市寶山區(qū)上海大學(xué)市北附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆上海市寶山區(qū)上海大學(xué)市北附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)真空中兩個(gè)靜止的帶電小球（可看成點(diǎn)電荷），相距為r時(shí)相互作用力為F，若將它們之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則相互間的作用力變?yōu)椋ǎ〢．F/2 B．F/4 C．2F D．4F2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)位置2的高度為h，已知重力加速度為g．若以地面為參考平面，下列說(shuō)法正確的是：（）A．足球由1運(yùn)動(dòng)到2的過(guò)程中，重力做的功為mghB．足球在最高點(diǎn)位置2時(shí)，機(jī)械能為mghC．如果沒(méi)有選定參考平面，就無(wú)法確定重力勢(shì)能變化了多少D．足球由2運(yùn)動(dòng)到3的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少了mgh3、(本題9分)一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．4、A、B兩顆衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知衛(wèi)星A的運(yùn)周期小于衛(wèi)星B的運(yùn)行周期，則下列說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星A的軌道半徑大于衛(wèi)星B的軌道半徑B．衛(wèi)星A的運(yùn)行速度小于衛(wèi)星B的運(yùn)行速度C．衛(wèi)星A的向心加速度大于衛(wèi)星B的向心加速度D．衛(wèi)星A所需的向心力大于衛(wèi)星B所需的向心力5、(本題9分)在用電腦播放光碟時(shí)，光盤(pán)將繞其中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知光盤(pán)的半徑為r，光盤(pán)邊緣上一點(diǎn)的線速度大小為v，則光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為()A．vr B．vr2 C．v2r D．v/r6、(本題9分)如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑細(xì)桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無(wú)摩擦滑動(dòng)，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過(guò)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時(shí)間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且B不會(huì)撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過(guò)程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動(dòng)量和機(jī)械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時(shí)，物塊上擺的初速度將小于原來(lái)物塊A固定時(shí)的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時(shí)，物塊A的速率為7、(本題9分)如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計(jì))救起了傷員B。直升機(jī)A和傷員B以相同水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起，在某一段時(shí)間內(nèi)，A、B之間的距離l與時(shí)間t的關(guān)系為l=H-bt2(式中l(wèi)表示傷員到直升機(jī)的距離，H表示開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)傷員與直升機(jī)的距離，H表示開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)傷員與直升機(jī)的距離，b是一常數(shù)，t表示傷員上升的時(shí)間)，不計(jì)傷員和繩索受到的空氣阻力。這段時(shí)間內(nèi)從地面上觀察，下面判斷正確的是:()A．懸索始終保持豎直B．傷員做直線運(yùn)動(dòng)C．傷員做曲線運(yùn)動(dòng)D．傷員的加速度大小、方向均不變8、(本題9分)把一個(gè)架在絕緣座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示，這時(shí)導(dǎo)體（）A．導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零B．A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高C．A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等D．導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)線從A端指向B端9、在一根兩端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)圓柱形的紅蠟塊R，（蠟塊的直徑略小于玻璃管的內(nèi)徑），輕重適宜，它能在玻璃管內(nèi)的水中勻速上升。如圖，當(dāng)紅蠟塊從A端開(kāi)始勻速上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右勻速移動(dòng)。紅蠟塊與玻璃管間的摩擦很小，可以忽略不計(jì)，關(guān)于紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是A．運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線 B．運(yùn)動(dòng)軌跡是直線C．速度大小不變 D．速度大小變化10、(本題9分)以下說(shuō)法正確的是A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合外力一定不等于零B．向心加速度大的物體比向心加速度小的物體速度方向改變快C．系統(tǒng)受到的合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒D．系統(tǒng)受到的合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某組同學(xué)用如圖1所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)中，讓重錘拖著紙帶從靜止開(kāi)始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．（1）他們拿到了所需的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、鐵架臺(tái)、紙帶夾和重物，此外還需要__________．（選填選項(xiàng)前的字母）A．交流電源B．毫米刻度尺C．天平及砝碼D．秒表（2）先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如圖2所示，O是紙帶靜止時(shí)打出的點(diǎn)，A、B、C是標(biāo)出的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出它們到O點(diǎn)的距離分別為=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，是__________（選填選項(xiàng)前的字母）A．B．C．（3）已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)．為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要將重錘動(dòng)能的增加量m與重錘重力勢(shì)能的減少量__________進(jìn)行比較．（選填選項(xiàng)前的字母）A．B．C．（4）他們?cè)诩垘线x取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪出圖像，如下圖所示，正確的是__________．（選填選項(xiàng)前的字母）（5）推導(dǎo)題（4）中圖線的斜率表達(dá)式___________（所需物理量自行設(shè)定）12、（10分）(本題9分)某同學(xué)驗(yàn)證“重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，只能研究中間某過(guò)程機(jī)械能是否守恒。如圖所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用刻度尺測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上紙帶可以求出在打第2個(gè)點(diǎn)到第5個(gè)點(diǎn)的過(guò)程中重錘重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________J，重錘動(dòng)能的增加量為_(kāi)__________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解題分析】

根據(jù)庫(kù)侖定律可得變化前：F＝kQqA.F/2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.F/4，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.2F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.4F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、D【解題分析】

A．足球由1運(yùn)動(dòng)到2的過(guò)程中，高度增加，重力做負(fù)功，應(yīng)用-mgh表示，故A錯(cuò)誤；B．足球在最高點(diǎn)位置2時(shí)，重力勢(shì)能為mgh，動(dòng)能不等于零，則機(jī)械能大于mgh，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．分析重力勢(shì)能的變化，只要找出高度的變化即可，與選不選參考平面沒(méi)有關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．足球由2運(yùn)動(dòng)到3的過(guò)程中，足球的高度越來(lái)越低，重力做正功，重力勢(shì)能減少，2、3兩位置的高度差是h，所以重力勢(shì)能減少了mgh，故D正確。故選D?！绢}目點(diǎn)撥】重力做功與路徑無(wú)關(guān)，與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān)，只與物體的始末位置有關(guān)。重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功（或表述為克服重力做功），重力勢(shì)能增加。但要注意，重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)。3、D【解題分析】

本題考查動(dòng)量守恒定律【題目詳解】系統(tǒng)分離前后，動(dòng)量守恒：，解得：，故ABC錯(cuò)誤；D正確．4、C【解題分析】

A.兩衛(wèi)星均由萬(wàn)有引力提供向心力，，解得軌道半徑，衛(wèi)星A的周期小，則軌道半徑小，故A錯(cuò)誤.B.根據(jù)，衛(wèi)星A的軌道半徑小，則運(yùn)行速度大，故B錯(cuò)誤.C.根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，向心加速度，衛(wèi)星A的軌道半徑小，則A的向心加速度大，故C正確.D.兩衛(wèi)星的質(zhì)量m未知，則向心力，大小無(wú)法比較，故D錯(cuò)誤.5、D【解題分析】試題分析：根據(jù)公式可得光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度為，D正確；考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】熟記描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等之間的關(guān)系，即，6、BD【解題分析】

A.在子彈射入物塊B的過(guò)程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動(dòng)量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得子彈射入物塊B的過(guò)程，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來(lái)物塊A固定時(shí)的上擺初速度。故C錯(cuò)誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時(shí)，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動(dòng)量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。7、ACD【解題分析】

A．由可以知道傷員在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是加速度的方向豎直向上，大小恒定的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向只受兩個(gè)力的作用，所以懸索的拉力大于傷員的重力，因此懸索始終保持豎直，所以A正確.BCD．他在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么傷員的運(yùn)動(dòng)相對(duì)直升機(jī)做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；從地面看就是類平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確，D正確.8、AC【解題分析】

枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面。A.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A符合題意；B.A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B不符合題意；C.A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C符合題意；D.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，則無(wú)電場(chǎng)線可言，選項(xiàng)D不符合題意；9、BC【解題分析】

蠟塊在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，都沒(méi)有加速度，所以合運(yùn)動(dòng)一定為直線運(yùn)動(dòng)，并且速度保持不變.A．軌跡為曲線與分析不符，故A錯(cuò)誤B．軌跡為直線與分析相符，故B正確C．速度大小不變與分析相符，故C正確D．速度大小變化與分析不符，故D錯(cuò)誤【題目點(diǎn)撥】?jī)蓚€(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng).10、ABD【解題分析】

A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度不為零，則受到的合外力一定不等于零，選項(xiàng)A正確；B.向心加速度是描述線速度方向改變快慢的物理量，向心加速度大的物體比向心加速度小的物體速度方向改變快，選項(xiàng)B正確.C.系統(tǒng)受到的合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能不一定守恒，例如勻速上升的物體，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)受到的合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒，選項(xiàng)D正確；二、實(shí)驗(yàn)題11、ABBBAk=2g【解題分析】

(1)[1].“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中除所需的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、鐵架臺(tái)、紙帶夾和重物，此外還需要交流電源和毫米刻度尺，故選AB；(2)[2].毫米刻度尺應(yīng)估讀到0.01cm，所以hB的讀數(shù)有誤，故選B；(3)[3].