2024屆上海市同洲模范學(xué)校物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆上海市同洲模范學(xué)校物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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)坐在行駛的公共汽車座位上的乘客認(rèn)為自己是靜止的，他所選擇的參考系可以為（）A．地面 B．坐在他身邊的乘客C．公路邊的樹木 D．公路邊的房屋2、(本題9分)如圖所示電路中，開關(guān)閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從端向端滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是（）A．電壓表示數(shù)變大，通過燈的電流變大，燈變亮B．電壓表示數(shù)變小，通過燈的電流變小，燈變暗C．電壓衣示數(shù)變大，通過燈的電流變小，燈變亮D．電壓表示數(shù)變小，通過燈的電流變大，燈變暗3、(本題9分)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，則其速度A．方向隨時(shí)間而改變B．大小一定不斷變化C．方向跟加速度的方向一致D．方向跟力的方向一致4、(本題9分)如圖所示，一木塊放在光滑水平面上，一子彈水平射入木塊中，射入深度為d，平均阻力為f.設(shè)木塊滑行距離為s時(shí)開始勻速前進(jìn)，下列判斷正確的是()A．木塊動(dòng)能的增加量等于f(s＋d)B．子彈損失的動(dòng)能等于fsC．子彈與木塊總機(jī)械能的損失等于fsD．子彈與木塊總機(jī)械能的損失等于fd5、(本題9分)下列燃料中不屬于化石燃料的是（）A．煤B．木材C．石油D．天然氣6、(本題9分)如下圖所示，是一個(gè)半徑為R的中國古代八卦圖，中央S部分是兩個(gè)半圓，練功人從A點(diǎn)出發(fā)沿相關(guān)路線進(jìn)行(不能重復(fù))，在最后又到達(dá)A點(diǎn)．求在整個(gè)過程中，此人所經(jīng)過的最大路程和最大位移分別為()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R7、(本題9分)人們對手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸到眼晴的情況,若手機(jī)質(zhì)量為150g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后經(jīng)0.1s手機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正確的是A．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5NB．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為3.0NC．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.15N·sD．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.30N·s8、如圖所示，已知兩顆人造衛(wèi)星a和b繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別是T1、T2，設(shè)a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為、，則下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．9、(本題9分)一物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F的作用下向上運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系如圖所示，其中曲線上A點(diǎn)處的切線斜率最大，h2~h3的圖線為平行于橫軸的直線．下列說法正確的是A．在h1處物體所受的拉力最大B．在h2處物體的動(dòng)能最大C．h2~h3過程中合外力做的功為零D．0~h2過程中拉力F始終做正功10、如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大C．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，合外力的沖量為零D．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh11、(本題9分)圖示為一質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)的圖象．由圖可得（）A．在內(nèi)，合力對質(zhì)點(diǎn)做正功B．在內(nèi)，合力對質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功C．在和內(nèi)，合力對質(zhì)點(diǎn)做的功相同D．在內(nèi)，合力對質(zhì)點(diǎn)做的功為零12、(本題9分)質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達(dá)式中，正確的是A．B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)根據(jù)線性力做功的求解方法，某同學(xué)證明出來:一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由形變量為恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力所做的功為。于是該同學(xué)設(shè)計(jì)只用的一根彈簧和一把刻度尺測定滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：第一步:將彈簧的左端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時(shí)，在桌面上標(biāo)記出彈簧右端所在的位置B。第二步:讓滑塊緊靠彈簧壓縮彈簧至某一位置靜止時(shí)，在桌面上標(biāo)記出滑塊的位置A，松手后彈簧將滑塊彈開，滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離停止，在桌面上標(biāo)記出滑塊停止的位置C。第三步:滑塊通過水平細(xì)繩和光滑的定滑輪豎直懸掛拉伸彈簧，滑塊靜止時(shí)，在桌面上標(biāo)記出彈簧右端到達(dá)的位置D。請回答下列問題：(1)你認(rèn)為，該同學(xué)需用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并符號(hào)、、……表示)________。(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算式:=__________。14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置，探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，將光電門A、B固定在一端帶定滑輪的長木板上的適當(dāng)位置，小車上固定有擋光片，擋光片寬度d較小，可將擋光片經(jīng)過光電門過程中的平均速度近似看成小車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下的操作：(1)將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，以平衡小車下滑時(shí)所受的摩擦力。具體操作為：小車_____（填“掛著”或“不掛”）鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊塊位置（或高度），將小車從長木板上輕推一下，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況，使小車經(jīng)過光電門A、光電門B時(shí)的擋光時(shí)間_________（填“相等”或“不相等”）。(2)將小車和鉤碼用細(xì)繩拴接，跨過定滑輪后將小車從長木板的一定高度處由靜止釋放。已知鉤碼的質(zhì)量為m，小車與擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s，小車經(jīng)過光電門A、光電門B時(shí)的時(shí)間分為t1和t2。下列：①小車經(jīng)過光電門A、光電門B的瞬時(shí)速度的表達(dá)式分別為vA=_________，vB=_________，加速度的表達(dá)式a=_________。（用題中已知物理量表示）②該小組的同學(xué)在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，保持小車與擋光片的總質(zhì)量M不變，通過改變鉤碼的質(zhì)量m，得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出小車的a-F圖像（實(shí)驗(yàn)中滿足m<<M，F(xiàn)≈mg），如圖2所示。如果實(shí)驗(yàn)誤差很小，則a-F圖像應(yīng)為____（填“甲”“乙”或“丙”）圖線；如果長木板保持水平或傾角過小，則a-F圖像應(yīng)為____（填“甲”“乙”或“丙”）圖線。三、計(jì)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)如圖所示，豎直面內(nèi)的曲線軌道AB的最低點(diǎn)B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R＝0.40m的光滑圓形軌道平滑連接．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.10kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從位于軌道上的A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)B點(diǎn)后恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C.已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的高度差h＝1.5m，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力可忽略不計(jì)，求：(1)滑塊通過圓形軌道C點(diǎn)時(shí)速度大?。?2)滑塊通過圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大??；(3)滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力所做的功．16、（12分）(本題9分)如圖所示，摩托車做特技表演時(shí)，以v0＝10m/s的速度從地面沖上高臺(tái)，t＝5s后以同樣大小的速度從高臺(tái)水平飛出．人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102kg，臺(tái)高h(yuǎn)＝5.0m.摩托車沖上高臺(tái)過程中功率恒定為P＝2kW，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)人和摩托車從高臺(tái)飛出時(shí)的動(dòng)能Ek；(2)摩托車落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離s；(3)摩托車沖上高臺(tái)過程中克服阻力所做的功Wf.17、（12分）假設(shè)在宇航員登月前用彈簧秤稱量一只砝碼，成功登陸月球表面后，還用這一彈簧秤稱量同一砝碼，發(fā)現(xiàn)彈簧秤在月球上的示數(shù)是在地球上示數(shù)的k(k<1)倍，已知月球半徑為R，引力常量為G，地球表面的重力加速度大小為g，求：（1）月球的密度；（2）月球的第一宇宙速度和月球衛(wèi)星的最小周期。

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、B【解題分析】試題分析：乘客相對于公共汽車上的座位或身邊的乘客均是靜止的，故他選擇的參考系是坐在他身邊的乘客或座位；而他相對于地面、樹木房屋等都是運(yùn)動(dòng)的；故選B．2、D【解題分析】試題分析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流減小，通過燈的電流減小，則燈變暗．電源的內(nèi)電壓和的電壓減小，路端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，則并聯(lián)部分電壓增大，通過燈的電流增大，燈變亮．故ABD，錯(cuò)誤C正確．故選C.【題目點(diǎn)撥】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，分析外電路總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律分析干路電流和路端電壓的變化，再由歐姆定律分析并聯(lián)部分電壓的變化，即可得到結(jié)論．3、A【解題分析】

一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，則其速度方向一定隨時(shí)間而改變，選項(xiàng)A正確；速度大小不一定變化，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；速度的方向跟加速度的方向成一定的角度，也和力的方向成一定的角度，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A,4、D【解題分析】

A.木塊位移為s，木塊動(dòng)能的增加量等于fs，故A錯(cuò)誤；B.木塊位移為s+d，子彈損失的動(dòng)能等于f(s+d)，故B錯(cuò)誤；CD.子彈在木塊中滑行的距鶉為d，木塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，損失的機(jī)械能為fd，故C錯(cuò)誤，D正確．5、B【解題分析】化石燃料俗稱礦石燃料，是一種碳?xì)浠衔锘蚱溲苌?，其中包括的天然資源為：煤炭、石油和天然氣等。所以答案選B。思路分析：根據(jù)化石燃料的定義可以判斷出來答案選B。試題點(diǎn)評(píng)：考察了能源中化石燃料的概念的理解。6、C【解題分析】

路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，沿圖中路線走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；當(dāng)人離A點(diǎn)最遠(yuǎn)的時(shí)候，位移最大，所以當(dāng)人在C點(diǎn)的時(shí)候，離A最遠(yuǎn)，此時(shí)的位移是最大的，即為2R，故C正確；故選C．點(diǎn)睛：位移是指從初位置到末位置的有向線段，位移的大小只與初末的位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)；路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度.7、AC【解題分析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根據(jù)自由落體速度v=2gh手機(jī)與眼睛作用后手機(jī)的速度變成0，選取向上為正方向，所以手機(jī)與眼睛作用過程中動(dòng)量變化為ΔP=0-(-mv)=0.30kg手機(jī)與眼接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，根據(jù)動(dòng)量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5N，故A項(xiàng)與題意相符，B項(xiàng)與題意不相符；CD.全過程中重力的沖量，mgt=0.15N?s，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。8、AB【解題分析】

AC．據(jù)開普勒第三定律可得：解得：故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．BD．人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有：解得：所以：故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．9、AD【解題分析】由圖可知，h1處物體圖象的斜率最大，則說明此時(shí)機(jī)械能變化最快，由E=Fh可知此時(shí)所受的拉力最大，此時(shí)物體的加速度最大；故A正確；h1～h2過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越?。籬2時(shí)刻圖象的斜率為零，則說明此時(shí)拉力為零；在這一過程中物體應(yīng)先加速后減速，則說明最大速度一定不在h2處；故B錯(cuò)誤；h2～h3過程中機(jī)械能保持不變，故說明拉力一定為零；合外力等于重力，合外力做功不為零；故C錯(cuò)誤；由圖象可知，0～h2過程中物體的機(jī)械能增大，拉力F始終做正功；故D正確；故選AD．點(diǎn)睛：本題畫出了我們平時(shí)所陌生的機(jī)械能與高度的變化圖象；要求我們從圖象中分析物體的運(yùn)動(dòng)過程．要求我們能明確機(jī)械能與外力做功的關(guān)系；明確重力做功與重力勢能的關(guān)系；并正確結(jié)合圖象進(jìn)行分析求解．10、BCD【解題分析】

A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的加速度由重力沿桿向下的分力提供，加速度與速度同向，小球仍然加速，當(dāng)加速度為0時(shí)，小球的速度最大，A錯(cuò)誤；B．小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總和不變，彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧的伸長量最小，彈性勢能最小，所以小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大，B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)量變化量為0，所以合外力的沖量為零，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功之和等于動(dòng)能的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)能變化量為0，減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，D正確。故選BCD。11、BD【解題分析】A、在1s～3s內(nèi)，物體的速度不變，故物體的動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力對質(zhì)點(diǎn)不做功，故A錯(cuò)誤；B、在0～1s，物體的速度減小，故動(dòng)能減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力對質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故B正確；C、在0～1s速度減小，動(dòng)能減小，故合外力做負(fù)功，而3s～4s內(nèi)，動(dòng)能增大，故合力對質(zhì)點(diǎn)做的正功，所以合力對質(zhì)點(diǎn)所做的功不相同，故C錯(cuò)誤；D、由圖可知，0～4s內(nèi)的初末速度相同，故動(dòng)能的變化量為零，則由動(dòng)能定理可知，合力對質(zhì)點(diǎn)做的功為零，故D正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】由v-t圖象可明確質(zhì)點(diǎn)在某一過程中的初末狀態(tài)的速度，明確動(dòng)能的變化情況，再由動(dòng)能定理即可分析合外力做功情況．12、ABD【解題分析】質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯(cuò)誤；故選ABD.【題目點(diǎn)撥】根據(jù)萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力，根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運(yùn)動(dòng)也可以求解萬有引力，要注意向心力表達(dá)式中的m應(yīng)為衛(wèi)星的質(zhì)量．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）AB間的距離x1，AC間的距離x2，BD間的距離x3，（2）【解題分析】（1）該過程中，物體運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做功，消耗彈性勢能，即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出彈簧彈力做功的大小，根據(jù)W=kx2，需要測量彈簧的形變量，即原長和壓縮后的長度的差值，即圖中AB間距x1；需要測量彈簧的勁度系數(shù)，可以根據(jù)彈簧掛物體時(shí)彈簧的形變量，即BD間距x3求出勁度系數(shù)k；在整個(gè)過程中根據(jù)功能關(guān)系有：kx2=mgμs，所以要測量物體滑行的距離，即AC的距離x2；

（2）根據(jù)題意，彈簧水平彈出滑塊過程，根據(jù)功能關(guān)系，有：kx12-μmgx2=0；其中mg=kx3；

聯(lián)立解得：μ=；

點(diǎn)睛：對于這樣的課本之外的實(shí)驗(yàn)解答的突破口在于明確其實(shí)驗(yàn)原理，本題中要依據(jù)所提供信息，根據(jù)所學(xué)物理規(guī)律，明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，對于考查學(xué)生綜合利用知識(shí)的能力起到很好的作用．14、不掛相等或乙丙【解題分析】

(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)平衡小車下滑過程中所受的摩擦力時(shí)，小車應(yīng)不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊塊位置（或高度），應(yīng)使小車勻速下滑，經(jīng)過光電門A、光電門B時(shí)的擋光時(shí)間相等；(2)①[3][4][5]小車經(jīng)過光電門A、光電門B時(shí)的速度分別為，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，其加速度的表達(dá)式為；②[6][7]如果實(shí)驗(yàn)誤差很小，a-F圖像應(yīng)為過原點(diǎn)的傾斜直線，即為乙圖線；如果長木板保持水平或傾角過小，則是未平衡或未完全平衡小車受到的摩擦力