2024屆上海市高東中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆上海市高東中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)一輛卡車在丘陵地區(qū)以不變的速率行駛，地形如圖，圖中卡車對(duì)地面的壓力最大處是A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．d處2、一個(gè)人乘電梯從1樓到30樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速、再勻速、后減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是：A．始終做正功 B．加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C．加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功 D．加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功3、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使兩碗口處于同一高度，設(shè)碗口為零勢(shì)能參考面。現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球分別從兩個(gè)碗的邊緣由靜止釋放，當(dāng)兩球分別通過(guò)碗的最低點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是A．兩球的動(dòng)能相等B．兩球的速度大小不相等C．兩球的機(jī)械能不相等D．兩球?qū)ν氲椎膲毫Υ笮〔幌嗟?、(本題9分)據(jù)報(bào)道“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為100km和100km，運(yùn)行速率分別為v1和v1．那么，v1和v1的比值為（月球半徑取1700km）（）A．B．C．D．5、(本題9分)關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法正確的是()A．由牛頓第二定律可知，加速度大的物體，所受的合力一定大B．牛頓第二定律說(shuō)明質(zhì)量大的物體其加速度一定小C．由F＝ma可知，物體所受到的合力與物體的質(zhì)量成正比D．同一物體的加速度與物體所受到的合力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向始終與物體所受的合力方向一致6、(本題9分)靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右的拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，t＝4s時(shí)停下，其速度﹣時(shí)間圖象如圖所示，已知物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，下列判斷正確的是（）A．全過(guò)程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B．全過(guò)程拉力做的功等于零C．從t＝1s到t＝3s這段時(shí)間內(nèi)拉力的功率保持不變，該功率為整個(gè)過(guò)程的最大值D．可從t＝1s到t＝3s這段時(shí)間內(nèi)拉力不做功7、(本題9分)據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球僅14光年的“另一個(gè)地球”一—沃爾夫(Wolf)1061c.沃爾夫1061c的質(zhì)量為地球的4倍，圍繞紅矮星的沃爾夫1061c運(yùn)行的周期為5天，它是迄今為止在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)的距離最近的宜居星球．設(shè)想從地球發(fā)射一顆科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c的表面運(yùn)行.已知萬(wàn)有引力常量為G，天體的環(huán)繞運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法正確的是（）A．從地球發(fā)射該衛(wèi)星的速度應(yīng)該大于第三字宙速度B．若已知圍繞沃爾夫1061c的表面運(yùn)行的探測(cè)衛(wèi)星的周期和地球的質(zhì)量，可近似求出沃爾夫1061c的半徑C．沃爾夫1061c和地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的三次方之比等于D．衛(wèi)星繞行星沃爾夫1061c運(yùn)行的周期與該衛(wèi)星的密度有關(guān)8、如圖所示，點(diǎn)L1和點(diǎn)L2稱為地月連線上的拉格朗日點(diǎn)．在L1點(diǎn)處的物體可與月球同步繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)．在L2點(diǎn)處附近的飛行器無(wú)法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點(diǎn)繞行．我國(guó)中繼星鵲橋就是繞L2點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，嫦娥四號(hào)在月球背面工作時(shí)所發(fā)出的信號(hào)通過(guò)鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號(hào)傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時(shí)的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點(diǎn)的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為D．處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a29、(本題9分)某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開(kāi)始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個(gè)過(guò)程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是（）A．升降機(jī)的速度由v1增大至v2過(guò)程中，鋼絲繩的拉力不斷減小B．升降機(jī)的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功D．鋼絲繩的最大拉力為10、甲、乙兩根同種材料制成的電阻絲，長(zhǎng)度相等，甲橫截面的半徑是乙的兩倍，將其并聯(lián)后接在電源上()A．甲、乙的電阻之比是1:2B．甲、乙中的電流強(qiáng)度之比是4:1C．甲、乙電阻絲相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比是4:1D．甲、乙電阻絲兩端的電壓之比是1:211、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，繞著固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零C．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度的最小值等于D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)輕繩拉力的最小值等于12、(本題9分)一輛汽車在水平路面上以額定功率P＝50kW行駛，所受恒定阻力f=2000N，當(dāng)汽車達(dá)到最大速度vm時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．牽引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三位學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm，可見(jiàn)其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤．（1）操作一定有錯(cuò)誤的同學(xué)是_________，（2）若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），①紙帶的________端與重物相連．②從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重物重力勢(shì)能的減少量是________，此過(guò)程中重物動(dòng)能的增加量是______．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒．豎直平面內(nèi)的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將質(zhì)量均為的滑塊、分別從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放（如圖甲所示），測(cè)得滑塊在水平桌面滑行的距離均為；然后將滑塊放在圓弧軌道的最低點(diǎn)，再將從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放（如圖乙所示），測(cè)得碰后沿桌而滑行的距離為，沿桌而滑行的距離為，圓弧軌道的半徑為，、均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為．（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為_(kāi)_________．（2）若和的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系是__________（3）若和發(fā)生彈性碰撞.則碰撞后瞬間的速度為_(kāi)__________，的速度為_(kāi)__________．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示是一個(gè)橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線兩端分別系著物體A、B，且mA＝2mB，由圖示位置從靜止開(kāi)始釋放A物體，當(dāng)物體B達(dá)到圓柱頂點(diǎn)時(shí)，求物體A的速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平面上有一塊木板，質(zhì)量M＝4.0kg，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.10.在木板的最左端有一個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，質(zhì)量m＝2.0kg.小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1．開(kāi)始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時(shí)刻起對(duì)小滑塊施加一個(gè)水平向右的恒力F＝18N，此后小滑塊將相對(duì)木板滑動(dòng)，1.0s后撤去該力．（重力加速度g=10m/s2）（1）求小滑塊在木板上相對(duì)于木板向右滑行時(shí)，木板加速度的大小a；（2）若要使小滑塊不離開(kāi)木板，求木板的長(zhǎng)度L應(yīng)滿足的條件．17、（12分）(本題9分)航天專家葉建培透露，中國(guó)將在2020年發(fā)射火星探測(cè)器，次年登陸火星．中國(guó)火星探測(cè)系統(tǒng)由環(huán)繞器和著陸巡視器組成．環(huán)繞器環(huán)繞火星的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它距火星表面的高度為h，火星半徑為R，引力常量為G．（1）著陸巡視器的主要功能為實(shí)現(xiàn)在火星表面開(kāi)展巡視和科學(xué)探索．著陸巡視器第一次落到火星時(shí)以v0的速度豎直彈起后經(jīng)過(guò)t0時(shí)間再次落回火星表面．求火星的密度．（2）“環(huán)繞器”繞火星運(yùn)動(dòng)的周期T．

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解題分析】a處、c處卡車做圓周運(yùn)動(dòng)，處于最高點(diǎn)，加速度豎直向下，卡車處于失重狀態(tài)，卡車對(duì)地面的壓力小于其重力。b處、d處卡車做圓周運(yùn)動(dòng)，處于最低點(diǎn)，加速度豎直向上，卡車處于超重狀態(tài)，卡車對(duì)地面的壓力大于其重力；向心加速度a=v2、A【解題分析】

A.在加速、勻速和減速的過(guò)程中，支持力的方向始終豎直向上，從1樓到30樓，支持力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，則支持力始終做正功，A正確。BCD.根據(jù)A選項(xiàng)分析可知，BCD錯(cuò)誤。3、B【解題分析】試題分析：根據(jù)機(jī)械能守恒，排除C；對(duì)其中一只小球分析：,可見(jiàn)：小球通過(guò)碗的最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能與碗的半徑有關(guān)，排除A；再由于兩球質(zhì)量相等，所以B正確；根據(jù)，可得兩球?qū)ν氲讐毫ο嗟?，排除D。考點(diǎn)：本題即考查機(jī)械能守恒的簡(jiǎn)單運(yùn)用由考查豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)4、C【解題分析】試題分析：“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月作圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力有可得（M為月球質(zhì)量，R為軌道半徑），它們的軌道半徑分R1=1900Km、R1=1800Km，則，故選C?？键c(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題考查了萬(wàn)有引力在天體中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來(lái)源，并能列出等式解題．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．求一個(gè)物理量之比，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來(lái)，再進(jìn)行之比。5、D【解題分析】

由牛頓第二定律可知，所受的合外力大的物體，加速度一定大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓第二定律說(shuō)明了當(dāng)所受的外力一定的情況下，質(zhì)量大的物體，其加速度一定就小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)同一物體而言，物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向，始終與物體所受到的合外力方向一致，選項(xiàng)D正確；故選D.6、A【解題分析】A．對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，A正確；B．對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，不等于零，故B錯(cuò)誤；C．由圖象可知，物塊在0﹣1s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力大于摩擦力，在1s末時(shí)刻，，1﹣3s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力等于摩擦力，，，C錯(cuò)誤；D．從t=1s到t=3s這段時(shí)間內(nèi)拉力等于摩擦力，拉力方向上有位移，所以拉力做功，D錯(cuò)誤；故選A．7、AB【解題分析】從地球發(fā)射一顆科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c表面運(yùn)行，發(fā)射的速度應(yīng)大于第三宇宙速度，A正確；已知地球的質(zhì)量，可以得知沃爾夫1061c的質(zhì)量，根據(jù)可以求出沃爾夫1061c的半徑，B正確；沃爾夫1061c和地球圍繞的中心天體不同，不能根據(jù)開(kāi)普勒第三定律求解軌道半徑的三次方，可知公轉(zhuǎn)半徑的三次方之比不等于，C錯(cuò)誤；根據(jù)可得，與衛(wèi)星的密度無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤．8、BD【解題分析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應(yīng)小于逃逸速度，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為t要小于，故C錯(cuò)誤；D、由a=rω可知處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.9、ABD【解題分析】

A.升降機(jī)速度由v1增大至v2的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)保持功率不變，由P=Fv知，鋼絲繩的拉力不斷減小，故A正確；B.升降機(jī)的最大速度時(shí)，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv得，故D正確。10、BC【解題分析】

A.兩根長(zhǎng)度相同，甲的橫截面的圓半徑是乙的2倍，根據(jù)電阻定律R=ρLS得，B.并聯(lián)電路電壓相等，由I=UC.由P=U2R可知得P甲：D.兩電阻并聯(lián)，則兩電阻兩端的電壓相等；故D錯(cuò)誤.11、BD【解題分析】

AB.小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，由重力提供向心力，則有：解得：，即為小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度。故A錯(cuò)誤，B正確；CD.從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，則有：解得：小球能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)最低點(diǎn)的最小速度為，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：解得：繩子在最低點(diǎn)的最小拉力為，故C錯(cuò)誤，D正確。12、BC【解題分析】

AB當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率并做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力等于阻力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD.根據(jù)P=Fv=fv，則有：；故C正確，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）丙（2）①左②0.49J、0.48J【解題分析】試題分析：（1）根據(jù)，可知丙同學(xué)的操作步驟中有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤操作是先放開(kāi)紙帶后接通電源．（2）①根據(jù)題圖可知，紙帶從左向右，相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，知紙帶的左端與重物相連；②B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，；重力勢(shì)能的減小量，動(dòng)能的增加量；考點(diǎn)：考查了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)【名師點(diǎn)睛】利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問(wèn)題能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．14、(1)3mg(2)(3)0【解題分析】

（1）[1]．A在圓弧面上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，則有在最低點(diǎn)時(shí)有聯(lián)立解得即滑塊對(duì)軌道的壓力為3mg；（2）[2]．若碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則碰撞前據(jù)動(dòng)能定理可得碰撞后根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得；（3）[3][4]．兩物塊相同，若發(fā)生彈性碰撞，則兩者發(fā)生速度交換，故碰后A的速度為零；B的速度為；三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、【解題分析】

由于柱面是光滑的，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為ΔE