上海市長(zhǎng)征中學(xué)2024年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

上海市長(zhǎng)征中學(xué)2024年物理高一第二學(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寫，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)域書寫的答案無(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：（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、下列單位屬于國(guó)際單位制中基本單位的是()A．牛頓 B．米/秒 C．千克 D．厘米2、兩個(gè)大小和材質(zhì)完全相同的金屬小球a、b，帶電荷量分別為+5q和﹣q，兩小球接觸后分開，下列關(guān)于小球帶電荷量的說(shuō)法，正確的是（）A．小球a帶電荷量為+3q，小球b帶電荷量為+3qB．小球a帶電荷量為+3q，小球b帶電荷量為﹣3qC．小球a帶電荷量為+2q，小球b帶電荷量為+2qD．小球a帶電荷量為+2q，小球b帶電荷量為﹣2q3、(本題9分)兩塊相互靠近的平行金屬板M、N組成電容器，充電后與電源斷開，M板帶正電，N板帶負(fù)電，且電荷量保持不變。如圖所示，板間有一個(gè)用絕緣細(xì)線懸掛的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球靜止時(shí)與豎直方向的夾角為θ，忽略帶電小球所帶電荷量對(duì)極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響，則MMNθA．小球帶負(fù)電；若將細(xì)線燒斷，小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)B．小球帶正電；若將細(xì)線燒斷，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)C．若只將N板水平向右平移稍許，電容器的電容將變小，夾角θ將變大D．若只將N板豎直向上平移稍許，電容器的電容將變小，夾角θ將變大4、(本題9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運(yùn)行的周期T．假設(shè)地球是一個(gè)均勻球體，那么僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）A．月球的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)量C．地球表面的重力加速度 D．地球的密度5、下列說(shuō)法正確的是A．瞬時(shí)速度是矢量，平均速度是標(biāo)量B．做直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移大小可能等于路程C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合力可能為零D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，可能處于平衡狀態(tài)6、(本題9分)如圖6，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)．不計(jì)重力，下列表述正確的是A．粒子在M點(diǎn)的速率最大 B．粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向 C．粒子在電場(chǎng)中的加速度不變 D．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加7、如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2的通斷，可使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將冷空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，從出風(fēng)口吹出冷風(fēng)或熱風(fēng)。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為100W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1200W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電吹風(fēng)吹出冷風(fēng)B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為484ΩC．電熱絲的電阻為44ΩD．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能為6000J8、(本題9分)如圖所示是兒童喜愛的游戲旋轉(zhuǎn)木馬。在轉(zhuǎn)臺(tái)上有兩匹小馬A、B，已知A的旋轉(zhuǎn)半徑小于B的旋轉(zhuǎn)半徑，下列說(shuō)法正確的有A．小馬A、B的線速度相同B．小馬A、B的角速度相同C．小馬A的周期小于小馬B的周期D．小馬A的線速度小于小馬B的線速度9、如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的小球懸掛在豎直放置的平行板電容器的內(nèi)部，接通K后，懸線與豎直方向的夾角為θ，則（）A．K閉合，減小AB板間距離，則夾角θ增大B．K閉合，減小AB板間距離，則夾角θ減小C．K斷開，使B板豎直向上移動(dòng)，則夾角θ減小D．K斷開，增大AB板間距離，則夾角θ不變10、(本題9分)如圖所示，光滑斜面固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與物塊相連，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)?，F(xiàn)將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。則物塊A．從A到O，物塊動(dòng)能一直減小B．從O到B，物塊動(dòng)能一直減小C．從A到O，物塊彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量D．從O到B，物塊動(dòng)能的減少量小于彈性勢(shì)能的增加量11、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)傾角分別為的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等．有三個(gè)完全相同的小球a、b、c，開始均靜止于同一高度處，其中b小球在兩斜面之間，a、c兩小球在斜面頂端．若同時(shí)釋放，小球a、b、c到達(dá)該水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3.若同時(shí)沿水平方向拋出，初速度方向如圖所示，小球a、b、c到達(dá)該水平面的時(shí)間分別為t1′、t2′、t3′.下列關(guān)于時(shí)間的關(guān)系正確的是A．t1′>t2′>t3′B．t1>t3>t2C．t1<t1′，t2<t2′，t3<t3′D．t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′12、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的應(yīng)是（）A．物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh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)如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)完成下列各題。(1)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是：在__________的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。(2)本實(shí)驗(yàn)需要比較重物在自由下落過(guò)程中某兩點(diǎn)的動(dòng)能變化與__________變化，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。(3)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，本實(shí)驗(yàn)必須要測(cè)量出來(lái)重物自由下落到某點(diǎn)時(shí)下落高度和重物在該點(diǎn)的__________。(4)重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力，反映在測(cè)量結(jié)果上會(huì)產(chǎn)生一種系統(tǒng)誤差，即重物下落時(shí)減少的重力勢(shì)能總是__________其增加的動(dòng)能（選填“大于”、“等于”或“小于”）。14、（10分）(本題9分)如圖為擺球法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖.實(shí)驗(yàn)時(shí),將擺球拉起且使懸線處于繃直狀態(tài),通過(guò)固定在懸點(diǎn)處的量角器記錄下此時(shí)懸線與豎直方向的夾角,由靜止釋放擺球,擺球通過(guò)位于懸點(diǎn)正下方的光電門時(shí),數(shù)字計(jì)時(shí)器會(huì)自動(dòng)記錄下擺球通過(guò)光電門時(shí)的遮光時(shí)間t.已知擺球的質(zhì)量、直徑,懸線繃直時(shí)懸點(diǎn)到擺球球心的距離,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮。?(1)擺球通過(guò)光電門時(shí)的速度大小可表示為_________(用題目中給定的符號(hào)表示).(2)某次實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得擺球釋放時(shí)懸線與豎直方向的夾角,擺球通過(guò)光電門時(shí)的遮光時(shí)間,則擺球從釋放至最低點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量____________，擺球動(dòng)能的增加量____________(以上兩空的結(jié)果保留三位有效數(shù)字).由此可見,擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量并不完全相等,原因是_______________________________________________.(3)請(qǐng)寫出一條有利于減小該實(shí)驗(yàn)誤差的措施___________________________________________.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）如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小球，沿高h(yuǎn)=5m的光滑曲面頂端由靜止開始下滑至底端，不計(jì)空氣阻力，重力加速度（1）重力做功WG（2）小球下滑至曲面底端時(shí)的速度大小v。16、（12分）質(zhì)量為m，帶電量為+q的小物體在O點(diǎn)以初速度v0沿與水平成30°的方向射出，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除重力外，還受到方向始終與初速度v0方向相反的力F的作用。（1）若F=mg，可使物體保持v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可在某一方向上加一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。（2）若F=2mg，且電場(chǎng)強(qiáng)度與（1）中的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，仍要使物體沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，那么該電場(chǎng)強(qiáng)度的可能方向如何？求出物體沿入射方向的最大位移和回到O點(diǎn)的最短時(shí)間，以及回到O點(diǎn)時(shí)的速度?17、（12分）(本題9分)質(zhì)量m=4kg的物體在光滑平面上運(yùn)動(dòng)，其相互垂直的兩個(gè)分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．求（1）物體的初速度、合外力的大小和方向；（2）t1=4s時(shí)物體的速度大??；（3）t2=6s時(shí)物體的位移大?。?/p>

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、C【解析】

國(guó)際單位制中的基本單位只有七個(gè)：米、秒、千克、安培、摩爾、開爾文、坎德拉。A．導(dǎo)出單位，不符合題意B．導(dǎo)出單位，不符合題意C．基本單位，符合題意D．導(dǎo)出單位，不符合題意2、C【解析】完全相同的金屬球，接觸時(shí)先中和再平分，所以每個(gè)球帶電，故C正確,ABD錯(cuò)誤．故選C．3、D【解析】試題分析：因?yàn)樾∏蛳蛴移?，而M板帶正電，故小球帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若將細(xì)線燒斷，則小球?qū)⒀乩K的方向斜向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若只將N板水平向右平移稍許，由公式C=可知，電容器的電容將變小，而又由C=可知，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E=將不變，故夾角θ將不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若只將N板豎直向上平移稍許，則因?yàn)镾減小，故電容器的電容將變小，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E將變大，故電場(chǎng)力增大，夾角θ將變大，選項(xiàng)D正確。考點(diǎn)：電容的變化，電場(chǎng)強(qiáng)度?！久麕燑c(diǎn)晴】當(dāng)極板間的距離或正對(duì)面積發(fā)生變化時(shí)，我們一般需要將電容的決定式C=與定義式C=相結(jié)合判斷，而極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E需要通過(guò)這兩個(gè)式子導(dǎo)出，所以該題有一定的綜合性，夾角θ的大小取決于電場(chǎng)力的大小，電場(chǎng)力較大時(shí)，夾角大。4、B【解析】

A.萬(wàn)有引力提供環(huán)繞天體的向心力，此式只能計(jì)算中心天體的質(zhì)量，根據(jù)題給定的數(shù)據(jù)可以計(jì)算中心天體地球的質(zhì)量，而不能計(jì)算環(huán)繞天體月球的質(zhì)量，故A不符合題意；B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：可得中心天體質(zhì)量，故B符合題意；C.在地球表面重力和萬(wàn)有引力相等，即所以因不知道地球半徑故不可以求出地球表面的重力加速度；故C不符合題意；D.因?yàn)樵虑虿皇墙仫w行，故在不知道地球半徑的情況下無(wú)法求得地球的密度，故D不符合題意．5、B【解析】

A.瞬時(shí)速度和平均速度都是矢量，故A錯(cuò)誤。B.當(dāng)物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程，故B正確。CD.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是沿著切線方向，時(shí)刻在改變，一定是變速運(yùn)動(dòng)，一定有加速度，合力一定不為零，不能處于平衡狀態(tài)，故CD錯(cuò)誤。6、C【解析】

根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè)，再結(jié)合電場(chǎng)力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電,即受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，B錯(cuò)；從N到M電場(chǎng)力做負(fù)功，減速，電勢(shì)能在增加；當(dāng)達(dá)到M點(diǎn)后電場(chǎng)力做正功，加速，電勢(shì)能在減小，則在M點(diǎn)的速度最小A錯(cuò)，D錯(cuò)；在整個(gè)過(guò)程中只受電場(chǎng)力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變，C正確.7、CD【解析】

A．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作，電熱絲發(fā)熱，電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B．吹冷風(fēng)時(shí)的功率為100W，吹冷風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，則，因電動(dòng)機(jī)工作時(shí)是非純電阻元件，則．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C．吹冷風(fēng)時(shí)的功率為100W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1200W，則電熱絲的發(fā)熱功率為1100W，所以電熱絲的電阻．故C項(xiàng)正確．D.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，功率為100W，電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能．故D項(xiàng)正確．8、BD【解析】

兩匹小馬A、B同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，根據(jù)分析比較線速度、周期之間的關(guān)系?！驹斀狻?jī)善バ●RA、B同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，根據(jù)可知，角速度相同時(shí)，線速度與半徑成正比，又A的旋轉(zhuǎn)半徑小于B的旋轉(zhuǎn)半徑，故小馬A的線速度小于小馬B的線速度，故A錯(cuò)誤D正確；兩匹小馬A、B同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，故B正確；角速度相同時(shí)，根據(jù)可知，周期也相同，故C錯(cuò)誤；故選BD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)角速度大小相等，靠鏈條傳動(dòng)輪子邊緣的點(diǎn)線速度大小相等。知道線速度、角速度、周期之間的關(guān)系。9、AD【解析】K閉合，減小AB板間距離因?yàn)樗詧?chǎng)強(qiáng)增大，則小球所受電場(chǎng)力增大，夾角增大A對(duì)，B錯(cuò)，K斷開，場(chǎng)強(qiáng)跟電荷密度成正比，所以使B板豎直向上移動(dòng)會(huì)使電荷密度增大，則場(chǎng)強(qiáng)變大所以?shī)A角θ變大，C錯(cuò)，K斷開，增大AB板間距離沒有影響電荷密度繼而知道場(chǎng)強(qiáng)沒變則夾角θ不變D對(duì)10、BC【解析】

A.從A到O，物體初速度為零，后來(lái)開始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增加；當(dāng)彈簧沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下分量時(shí)，物體加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大；繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)到O，彈簧沿斜面向上的彈力小于重力沿斜面向下分量，物體加速度沿斜面向下，速度減小，動(dòng)能減小。故A錯(cuò)誤。B.彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)，從O到B，彈簧彈力沿斜面向下，物體加速度沿斜面向下，物體減速，動(dòng)能一直減小到零，B正確。C.物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能、動(dòng)能增加，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量，C正確。D.從O到B，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，動(dòng)能減小量等于彈性勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和，所以物塊動(dòng)能的減少量大于彈性勢(shì)能的增加量，D錯(cuò)誤。11、BD【解析】

由靜止釋放，b球做平拋運(yùn)動(dòng)，a、c兩球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)b球，根據(jù)得：，對(duì)于a、c兩球，加速度a=gsinθ，根據(jù)得：所以有：所以t1＞t3＞t2；若同時(shí)沿水平方向拋出，a、c兩球做類平拋運(yùn)動(dòng)，b球做平拋運(yùn)動(dòng)，抓住小球在豎直方向上或沿斜面方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與靜止釋放時(shí)相同，根據(jù)等時(shí)性有：t1=t1′，t2=t2′，t3=t3′．故B、D正確．12、ACD【解析】

A.物體所受的合力為由動(dòng)能定理可得動(dòng)能的改變量，合力做功為所以動(dòng)能增加，故A正確；BD.物體下降h,知重力勢(shì)能減小mgh,動(dòng)能增加,則機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤，D正確；C.因?yàn)槌亓σ酝馄渌ψ龉Φ扔跈C(jī)械能的變化量，機(jī)械能減小，可知物體克服阻力做功為，故C正確；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、只有重力或彈力做功重力勢(shì)能速度大于【解析】

(1)[1]機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。(2)[2]本實(shí)驗(yàn)需要比較重物在自由下落過(guò)程中某兩點(diǎn)的動(dòng)能變化與重力勢(shì)能變化，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。因?yàn)闄C(jī)械能守恒，則減少的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。(3)[3]動(dòng)能中需要計(jì)算速度，故為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，本實(shí)驗(yàn)必須要測(cè)量出來(lái)重物自由下落到某點(diǎn)時(shí)下落高度和重物在該點(diǎn)的速度。(4)[4]重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力，反映在測(cè)量結(jié)果上會(huì)產(chǎn)生一種系統(tǒng)誤差，即重物下落時(shí)減少的重力勢(shì)能總是大于其增加的動(dòng)能。14、(1)(2)擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力做功(只要有空氣阻力字樣同樣得分)(3)更換密度較大的擺球(能體現(xiàn)減小空氣阻力影響的措施同樣得分)【解析】（1）擺球通過(guò)光電門時(shí)的速度大小可表示為；（2）擺球從釋放至最低點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量：?Ep=mgL(1-cos530)=1×10-3×9.8×0.5(1-0.6)J=1.96×10-3J.擺球經(jīng)過(guò)光電門的速度：；擺球動(dòng)能的增加量：ΔEk=mv2=×1×10-3×1.962J=1.92×10-3J.擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量并不完全相等，原因是擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力做功；（3）利于減小該實(shí)驗(yàn)誤差的措施：更換密度較大的擺球；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、（1）WG=100【解析】

根據(jù)功的定義式和機(jī)械能守恒定律解題即可。【詳解】（1）重力做功WG（2）由機(jī)械能守恒定律，有：mgh=1代入數(shù)據(jù)得：v=10m【點(diǎn)睛】本題主要考查了對(duì)功的定義的理解和機(jī)械能守恒定律的理解，較為簡(jiǎn)單。16、（1），方向與初速度成30°（2）可能與初速度