2024屆上海市同濟大學附屬七一中學高一物理第二學期期末考試試題含解析

2024屆上海市同濟大學附屬七一中學高一物理第二學期期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)的關系如圖所示，則賽車在加速的過程中()A．速度隨時間均勻增大B．加速度隨時間均勻增大C．輸出功率為160kWD．所受阻力大小為160N2、如圖所示，長為0.5m的輕質(zhì)細桿,一端固定一個質(zhì)量為2kg的小球，使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點的速率為2m/s，g取10m/s2。關于球在不同位置受桿的作用力，下列判斷正確的是A．小球通過最高點時，桿對小球向下的拉力大小是16NB．小球通過最高點時，桿對小球向上的支持力大小是4NC．小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是32ND．小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是30N3、(本題9分)如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球。a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量大于a球的質(zhì)量，用手托住b球，高度為h，此時輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后，a能達到的最大高度為1.5h，則b球的質(zhì)量為()A．3m B．2.5m C．2m D．1.5m4、(本題9分)我國發(fā)射的“神州六號”載人飛船，與“神州五號”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運動，如圖所示，下列說法中正確的是（）A．“神州六號”的速度較小B．“神州六號”的速度與“神州五號”的相同C．“神州六號”的周期更短D．“神州六號”的周期與“神州五號”的相同5、下列說法正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在恒力作用下一定做直線運動C．物體在變力作用下一定做曲線運動D．垂直速度方向的合力不為零時，物體一定做曲線運動6、(本題9分)光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．7、(本題9分)在地球表面，用彈簧測力計測得質(zhì)量為m0的物體的重力為P，已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，地球同步通訊衛(wèi)星的軌道離地面的高度為hA．地球的第一宇宙速度為RPB．地球的質(zhì)量為RC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小等于RD．地球的自轉(zhuǎn)周期等于2π(R+h)8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（）A．此時物塊的動能為F（x＋L）B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx－fLD．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL9、(本題9分)關于曲線運動，下列說法正確的是（）A．曲線運動一定是變速運動B．變速運動一定是曲線運動C．做曲線運動的物體可能沒有加速度D．做曲線運動的物體可能受到恒力作用10、(本題9分)如圖所示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍進時將向外輻射出光子，關于這些光子，下列說法正確的是A．波長最小的光是由能級躍遷到能級產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由能級躍遷到能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．從能級躍遷到能級時只輻射特定頻率的光子11、(本題9分)如圖所示，一個物體以速度沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．壓縮彈簧的過程中，物體向墻壁移動相同的距離，彈力做的功不相等C．彈簧的彈力做正功，彈性勢能減少D．彈簧的彈力做負功，彈性勢能增加12、(本題9分)科學家關于物體運動的研究對樹立正確的自然現(xiàn)象具有重要作用。下列說法符合歷史事實的是A．亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B．伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去C．笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向D．牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在用自由落體法“探究動能定理”的實驗中，（1）為完成此實驗，除了圖1中所給的器材，以下所列器材中必需的有______．（填字母）A．毫米刻度尺

B．秒表

C．天平

D．低壓交流6V電源（2）圖2為實驗打下的紙帶，紙帶上的點都是連續(xù)打下的點．已知打點計時器所用交流電源周期為T，重力加速度為g．量得A、B、C各點到起點O（打下的第一個點）的長度分別是

h1、h2、h1．已知重錘質(zhì)量為m，從起點O到B點重錘所受重力做功WG=______，動能增加量△EK=______．（用題中所給字母表示）（1）在實驗中，WG和△EK增并不嚴格相等，產(chǎn)生誤差的主要原因是______．14、（10分）(本題9分)如圖所示是“研究平拋運動”的實驗裝置示意圖．（1）在實驗中，下列說法正確的是（________）A．斜槽軌道末端切線必須水平B．斜槽軌道必須光滑C．小球每次應從斜槽同一高度由靜止釋放（2）在該實驗中，某同學正確地確定了坐標原點入坐標軸后，描繪出小球在不同時刻所通過的三個位置A、B、C相鄰的兩個位置間的水平距離均為x，測得x=10.00cm，A、B間的豎直距離y1=4.78cm，A、C間的豎直距離y2=19.36cm．如圖所示，（重力加速度g取9.80m/s2）根據(jù)以上直接測量的物理量及已知量導出小球做平拋運動的初速度的表達式為v0=_____________（用題中所給字母表示）．代入數(shù)據(jù)得到小球的初速度值為___________m/s．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)已知某星球表面重力加速度大小為，半徑大小為R自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為求：該星球質(zhì)量；該星球同步衛(wèi)星運行軌道距離星球表面的高度；該星球同步衛(wèi)星運行速度的大?。?6、（12分）我國的航空航天事業(yè)取得了巨大成就，2010年20月1日，我國成功發(fā)射了“嫦娥二號”探月衛(wèi)星，“嫦娥二號”的質(zhì)量為m，它繞月球做勻速圓周運動時距月球表面的距離為h，已知引力常量G、月球質(zhì)量M、月球半徑R。求：(1)“嫦娥二號”繞月做勻速圓周運動的周期；(2)“嫦娥二號”繞月球做勻速圓周運動的向心加速度與月球表面附近的重力加速度的大小之比。17、（12分）(本題9分)如圖所示為一真空示波管的簡化示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度可忽略不計)，經(jīng)燈絲與A板間的電壓加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板MN形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場)，電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子恰從N板右邊沿飛出。已知兩板間的距離為，板長為，不計電子受到的重力及它們之間的相互作用力。(1)求偏轉(zhuǎn)電場兩板間電壓U；(2)求電子束從偏轉(zhuǎn)電場邊沿飛出時速度方向與KO線夾角的正切值。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解題分析】

由圖可知，加速度變化，故做變加速直線運動，速度隨時間不是均勻增大故A錯誤；a-函數(shù)方程a＝?4，汽車加速運動，速度增大，加速度減小，故B錯誤；對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-f=ma；其中：F=P/v；聯(lián)立得：，結(jié)合圖線，當物體的速度最大時，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，a=0時，=0.01，v=100m/s，所以最大速度為100m/s；由圖象可知：?f/m＝?4，解得：f=4m=4×400=1600N；，解得：P=160kW，故C正確，D錯誤；故選C．2、B【解題分析】

AB、設小球在最高點時，重力剛好能提供向心力時，小球的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，由于，所以桿在最高點對小球產(chǎn)生支持力，方向向上，設大小為N，由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)可得N=4N，B正確A錯誤；

CD、設小球運動到最低點的速度為，由動能定理有，設桿對小球的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立可得F=116N，CD錯誤．【題目點撥】當物體與桿連接在豎直平面內(nèi)做圓周運動時，桿可以產(chǎn)生拉力與可以產(chǎn)生支持力，所以物體能否做完整的圓周運動的臨界速度與桿出現(xiàn)支持力還是拉力的臨界速度是不一樣的，這也是本題的關鍵。3、A【解題分析】

b球落地時，a、b兩球速度大小相等，設為v，此時a球離地高度為h，之后a球向上做豎直上拋運動，上升過程中機械能守恒12mv2=mg由題知Δh=1.5h-h=0.5h解得b球落地時兩球共同速度v=gh在b落地前，a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，有mbgh-mgh=12

(mb＋m)v解得b球的質(zhì)量mb=3mA.mb=3m，與結(jié)論一致，故選項A符合題意；B.mb=2.5m，與結(jié)論不一致，故選項B不合題意；C.mb=2m，與結(jié)論不一致，故選項C不合題意；D.mb=1.5m，與結(jié)論不一致，故選項D不合題意。4、A【解題分析】

根據(jù)可得，可知“神州六號”的速度較小，周期較大，故選A.5、D【解題分析】

AB．在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，故AB錯誤；C．物體在變力作用下有可能做曲線運動，也可能做直線運動，如變力只是大小變化方向不變，并且力和速度方向在同一直線上，物體做直線運動，故C錯誤；D．如果垂直于速度方向的合力不為零時，力和速度不在同一直線上，則物體一定做曲線運動，故D正確；6、C【解題分析】

根據(jù)庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。7、AB【解題分析】

由P=m0g【題目詳解】AB．第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的線速度，由萬有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于萬有引力得：GMm'聯(lián)立②③，解得：地球的質(zhì)量為M=P將④代入①得：v=RPmC．地球的近地衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的向心加速度大小為a=vD．對于地球同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力，得：GM聯(lián)立④⑤得：T=2π即地球自轉(zhuǎn)的周期也為：T=2π【題目點撥】本題主要考查了萬有引力定律及其應用，屬于中等題型。8、BD【解題分析】

A、物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，相對地面發(fā)生的位移為，根據(jù)動能定理可得物塊的動能為A錯誤；B．小車受重力、壓力、支持力和向前的滑動摩擦力，合力等于滑動摩擦力，根據(jù)動能定理，小車的動能為fx，B正確；C、由功能關系得知，物塊和小車增加的機械能為C錯誤；D．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，D正確。故選BD。9、AD【解題分析】曲線運動的速度方向一定變化，則曲線運動一定是變速運動，選項A錯誤；變速運動不一定是曲線運動，例如勻變速直線運動，選項B錯誤；做曲線運動的物體速度一定變化，則一定有加速度，選項C錯誤；做曲線運動的物體可能受到恒力作用，例如平拋運動，選項D正確；故選AD.10、AD【解題分析】

A.根據(jù)Em-En=h，由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光，能量最大，波長最短，故A正確；B.由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光子能量最小，頻率最小，故B錯誤；C.大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)n==1．故C錯誤；D.從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正確。11、BD【解題分析】彈簧彈力F=k△x，力做功表達式W=12F△x=12k△x點睛：本題要明確物塊向左運動過程彈簧的彈力是個變力，故其做功與彈簧的壓縮量一定不是成正比．12、BCD【解題分析】

試題分析:A、亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體才會運動，沒有力的作用，物體就要靜止下來，A錯誤；B、伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去，B正確；C、笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，C正確；D、牛頓認為，物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，即慣性，D正確；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AD；；；重錘下落過程受到阻力作用；【解題分析】

（1）[1]．實驗需要求出重力做功與重錘動能的增加量，需要驗證：即驗證：實驗需要用刻度尺測下落高度h，另外打點計時器需要使用交流電源，因此需要的器材為：AD．（2）[2][1]．從起點O到B點重錘所受重力做功為：WG=mgh2大小B點時重錘的速度為：重錘動能的增加量為：（1）[4]．重錘下落過程受到阻力作用，要克服阻力做功，因此動能的增加量與重力做功不相等．14、AC；xgy2-2【解題分析】試題分析：（1）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必須確保小球做的是平拋運動．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標紙上找到一些點．然后將這些點平滑連接起來，就能描繪出平拋運動軌跡；（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．解：（1）A、為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要