2024屆上海市交大附中高一物理第二學期期末檢測模擬試題含解析

2024屆上海市交大附中高一物理第二學期期末檢測模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài)．現讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變2、(本題9分)從空中某一高度同時以大小相等的速度豎直上拋和水平拋出兩個質量均為m的小球，忽略空氣阻力．在小球從拋出到落至水平地面的過程中A．動能變化量不同，動量變化量相同B．動能變化量和動量變化量均相同C．動能變化量相同,動量變化量不同D．動能變化量和動量變化量均不同3、我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星經過多次加速、變軌后，最終成功進入環(huán)月工作軌道。如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運動，也可以在離月球比較遠的圓軌道b上運動。下列說法正確的是A．衛(wèi)星在a上運行的線速度小于在b上運行的線速度B．衛(wèi)星在a上運行的周期大于在b上運行的周期C．衛(wèi)星在a上運行的角速度小于在b上運行的角速度D．衛(wèi)星在a上運行時受到的萬有引力大于在b上運行時的萬有引力4、跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，當運動員從直升飛機由靜止跳下后，在下落過程中不免會受到水平風力的影響，下列說法中正確的是A．風力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作B．風力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷害C．運動員下落時間與風力有關D．運動員著地速度與風力無關5、如圖所示，豎直平面內放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止狀態(tài)，此時OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運動，已知A球向右運動0.1m時速度大小為3m/s，則在此過程中繩對B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）()A．11J B．16J C．18J D．9J6、(本題9分)如圖甲所示的電路中,是三個完全相同的燈泡,已知燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,已知該伏安特性曲線過點,閉合電鍵后流過電源的電流為．則下列說法正確的是（）A．燈泡兩端電壓為燈泡兩端電壓的2倍B．燈泡的功率為C．燈泡的阻值為D．燈泡的電功率之比為7、(本題9分)如圖，一長為L的輕質細桿一端與質量為m的小球(可視為質點)相連，另一端可繞O點轉動，現使輕桿在同一豎直面內做勻速轉動，測得小球的向心加速度大小為g（g為當地的重力加速度）。下列說法正確的是()A．小球的線速度大小為gLB．小球運動到最高點時處于完全失重狀態(tài)C．當輕桿轉到水平位置時，輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心OD．輕桿在勻速轉動過程中，輕桿對小球作用力的最大值為3mg8、(本題9分)2015年12月10日，我國成功將中星1C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定轉移軌道．如圖所示是某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動的示意圖，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星遠地點P距地心O的距離為3R.則（）A．衛(wèi)星在遠地點的速度大于3gRB．衛(wèi)星經過遠地點時速度最小C．衛(wèi)星經過遠地點時的加速度大小為gD．衛(wèi)星經過遠地點時加速，衛(wèi)星將不能再次經過遠地點9、(本題9分)如圖，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面不打滑．下列說法正確的是（）A．A與B線速度大小相等B．B與C線速度大小相等C．C與A角速度大小相等D．A與B角速度大小相等10、(本題9分)如圖所示，質量為的滑塊在水平面上以速度v撞上勁度系數為k的輕質彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開．已知滑塊與水平面間的動摩擦因素為，整個過程彈簧未超過彈性限度且二者未栓接，則下列判斷正確的是（）A．滑塊向右運動過程中,滑塊機械能一直減小B．滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊的機械能先減小后增大C．滑塊與彈簧接觸過程中,滑塊與彈簧組成的系統機械能一直減小D．滑塊最終停在距離彈簧右端的右邊處處11、(本題9分)一個物體在某高度由靜止開始豎直下落，在運動過程中所受的阻力恒定．若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能．（B、C、D三圖中的曲線均為拋物線）．則下列圖像中正確的是（）A． B． C． D．12、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經點火使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點。軌道2、3相切于P點。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度小于它在軌道3上經過P點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機械能變大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，某同學在做“探究求合力的方法”實驗，三個細繩套L1、L2、L3共系于一個結點，另一端分別系于輕質彈簧測力計A、B和重物M上，A掛于固定點P。手持B拉動細繩，使結點靜止于O點。(1)某次實驗中A的指針位置如圖所示，其讀數為_____N.(2)下列實驗要求中必要的是________(填選項前的字母)．A．彈簧測力計需要在實驗前進行校零B．細繩套方向應與木板平面平行C．需要用彈簧測力計測量重物M的重力D．彈簧測力計B始終保持水平14、（10分）(本題9分)實驗時，利用實驗測得的數據計算表明，重物下落中減少的重力勢能總略大于增加的動能．這主要因為()A．選擇紙帶時，沒有選用第一個和第二個點間距離接近2mm的紙帶B．實驗中，重物下落時速度的計算方法不正確C．刻度尺的精確度太低D．重物下落過程中，克服各種摩擦阻力做了功三、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)如圖所示，固定的光滑平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上．小車質量為M=0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數為μ=0.1，Q點右側表面是光滑的．點燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度大小為6m/s，而滑塊B則沖向小車．兩滑塊都可以看作質點，炸藥的質量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分離時滑塊B的速度vB大??；（1）若L=0.8m，滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep；（3）要使滑塊B既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間距離L的取值范圍．16、（12分）(本題9分)如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細桿上，彈簧左端固定，右端與質量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達最高點D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點，彈簧應具有多大的彈性勢能？17、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平臺面上的A點，一個質量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達距平臺高度為h的B點時速度的大小．

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、B【解析】圓環(huán)在下滑過程中，彈簧對其做負功，故圓環(huán)機械能減小，選項A錯誤；圓環(huán)下滑到最大的距離時，由幾何關系可知，圓環(huán)下滑的距離為，圓環(huán)的速度為零，由能量守恒定律可知，彈簧的彈性勢能增加量等于圓環(huán)重力勢能的減小量，為，故選項B正確；圓環(huán)下滑過程中，所受合力為零時，加速度為零，速度最大，而下滑至最大距離時，物體速度為零，加速度不為零，所以選項C錯誤；在下滑過程中，圓環(huán)的機械能與彈簧彈性勢能之和保持不變，即系統機械能守恒，所以選項D錯誤；考點：系統機械能守恒2、C【解析】

小球從拋出到落地過程中，只有重力做功，下落的高度相同，根據動能定理可得，兩種情況下動能變化量相同；根據題意豎直上拋運動時間必平拋運動的時間長，根據可知動量變化量不同，C正確．3、D【解析】由，可知a的線速度大，A錯，，可知a的周期較小，B對；，a的角速度較大，C錯4、B【解析】

運動員同時參與了兩個分運動，豎直方向向下落和水平方向隨風飄，兩個分運動同時發(fā)生，相互獨立；因而，水平風速越大，落地的合速度越大，會對運動員造成傷害，但落地時間不變；A．風力越大，運動員下落時間不變，選項A錯誤；B．風力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷害，選項B正確；C．運動員下落時間與風力無關，選項C錯誤；D．運動員著地速度與風力有關，選項D錯誤。5、C【解析】

A球向右運動1．1m時，由幾何關系得，B上升距離：h=1．4m-m=1．1m；此時細繩與水平方向夾角的正切值：tanθ=，則得cosθ=，sinθ=由運動的合成與分解知識可知：B球的速度為vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球為研究對象，由動能定理得：WF-mgh=mvB2,代入數據解得：WF="18J,"即繩對B球的拉力所做的功為18J【點睛】本題中繩子拉力為變力，不能根據功的計算公式求拉力做功，而要根據動能定理求變力做功．6、B【解析】AB、由伏安特性曲線可知三個燈泡不是定值電阻，其阻值也不是線性變化的，當電路中的總電流為0.25A時，通過燈泡b、c的電流均為0.125A，由圖像可知，燈泡a兩端的電壓為3.0V，燈泡b兩端的電壓是0.4V，燈泡a的功率為故A錯；B對C、燈泡b的阻值為,故C錯；D、燈泡a的功率為，燈泡b的功率為，所以燈泡a、b的電功率之比為15:1，故D錯；故選B7、BC【解析】A：小球的向心加速度大小為g，則a=v2RB：小球運動到最高點時，加速度方向豎直向下，加速度大小為g，處于完全失重狀態(tài)。故B項正確。C：當輕桿轉到水平位置時，向心加速度方向水平，對小球受力分析可得，輕桿對小球作用力的水平分量提供向心力，輕桿對小球作用力的豎直分量與重力抵消；則輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心O。故C項正確。D：輕桿在勻速轉動到最低點時，輕桿對小球作用力最大；則Fm-mg=mv8、BC【解析】若衛(wèi)星以半徑為3R做勻速圓周運動，則GMm(3R)2=mv23R，在根據GM=R2g【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用，以及知道變軌的原理，當萬有引力小于向心力，做離心運動，當萬有引力大于向心力，做近心運動．9、AC【解析】試題分析：據題意，這是摩擦傳遞裝置，兩輪邊緣接觸部分線速度大小相等，即，故選項A正確；由于兩輪半徑不相同，據可知A、B兩點角速度不相等，故選項D錯誤；由于A、C兩點在同一輪上，角速度相等，，據可知，故選項B錯誤而選項D正確．考點：圓周運動【名師點睛】摩擦傳遞裝置，接觸邊遠部分線速度相等，可以判斷A、B兩點線速度相等；A、C兩點在同一轉動輪上，屬于同軸轉動體，同軸轉動體除了轉動軸，其他任意兩點角速度相等，可以判斷A、C兩點角速度大小，進而比較B、C兩點的線速度大?。?0、ACD【解析】A、滑塊向右運動是從彈簧壓縮量最大時開始的，此時受到水平向右的彈力和向左的摩擦力，開始時彈簧的彈力大于摩擦力，但當彈簧伸長到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于彈力．所以滑塊向右運動過程中，是先加速，后減速，即滑塊的機械能先增大后減小，故A錯誤；

B、滑塊向左運動與彈簧接觸過程中，彈簧彈力和摩擦力對滑塊做負功，滑塊的機械能減小，滑塊向右運動過程中由A分析知，滑塊的機械能先增大后減小，故B錯誤；

C、在滑塊與彈簧接觸過程中，在滑塊運動過程中地面對滑塊的摩擦力一直對滑塊做負功，故系統機械能一直在減小，故C正確；

D、根據動能定理，滑塊運動過程中只有摩擦力對滑塊做功，根據動能定理有解得：，故D正確．點睛：解決此類問題，要正確的分析物體運動的過程及物體的受力情況，并會確定運動過程中的臨界點和分析在臨界點上的受力，當物體接觸彈簧后向右運動的過程中，開始是加速運動的，當彈力和摩擦力相等時，加速度為零，之后摩擦力要大于彈力，物體開始做減速運動，彈力和摩擦力相等時即為一個臨界點．11、AC【解析】

下落過程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不變，故A正確．小球做初速度為0的勻加速運動，故v-t圖象是直線，故B錯誤．根據S=at2，位移S與t2成正比，故C正確．機械能隨時間變化的表達式：E=E0-fS=E0-fat2，故D正確．故選ACD．【點睛】對于圖象問題要明確兩坐標軸、斜率的含義等，對于比較復雜的圖象問題可以利用物理規(guī)律寫出兩個物理量的函數關系式，根據數學知識進一步判斷圖象性質．12、CD【解析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故AB錯誤；C．由開普勒第三定律可知由于，所以，衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間，故C正確；D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?，向后噴氣加速，即氣體對衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機械能增大，故D正確。故選CD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.00ABC【解析】（1）彈簧測力計讀數，每1N被分成10格，則1格就等于0.1N．所以讀數為：2.00N．

（2）彈簧測力計是測出力的大小，所以要準確必須在測之前校零，故A正確；拉線方向必須與木板平面平行，這樣才確保力的大小準確性，故B正確；實驗中彈簧秤可以直接測量出重物的重力，故C正確；該題中需要驗證彈簧A、B拉力的合力，是否與繩l3的拉力（或者說M重力）等大反向，B彈簧不一定非要保持水平，故D錯誤．故選ABC.

點睛：對于中學中的實驗，同學們盡量親自動手做一下，這樣對于實驗原理、實驗步驟、注意事項、數據處理、誤差分析等才有深刻的認識，在該題中考查了彈簧測力計讀數、減小實驗誤差的方法，對彈簧測力計讀數時要先確定其分度值，然后再讀數，讀數時視線要與刻度線垂直．14、D【解析】分析實驗結果發(fā)現重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：重物下落過程中，克服各種摩擦阻力做了功，故選D.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）3m/s（1）0.22J（3）0.675m/s≤L≤1.35m【解析】（1）A、B分離時由動量守恒定律得：m解得：vB（1）滑塊B沖上小車后將彈簧壓縮到最短時，彈簧具有最大彈性勢能，由動量守恒定律得：m由能量守恒定律：E解得：Ep（3）滑塊最終沒有離開小車，滑塊和小車具有共同的末速度，設為u，滑塊