2024年上海市嘉定二中等四校高一物理第二學期期末達標檢測試題含解析

2024年上海市嘉定二中等四校高一物理第二學期期末達標檢測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運動，當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，最后停止運動．不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的壓縮量為B．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek2、某同學設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖)，沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時，它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力，已知地球的半徑R＝6400km。下列說法正確的是()A．汽車在地面上速度增加時，它對地面的壓力增大B．當汽車速度增加到1．9km/s，將離開地面繞地球做圓周運動C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1hD．在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力3、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊沿傾角為α粗糙固定斜面加速下滑，在滑塊由斜面頂端下滑至底端的過程中，下列說法正確的是A．滑塊的機械能守恒B．斜面對滑塊的支持力的沖量不為零C．滑塊動能的改變量等于重力勢能的改變量D．合力對滑塊做的功等于滑塊增加的機械能4、如圖所示電路，兩電壓表為理想電表，將開關(guān)k閉合，當滑動變阻器的滑片向左滑動時（）A．電壓表V1的示數(shù)不變 B．電壓表V1的示數(shù)變小C．電壓表V2的示數(shù)變小 D．電壓表V2的示數(shù)不變5、(本題9分)如圖所示，小球甲從A點水平拋出的同時小球乙從B點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點時速度大小相等，方向間夾角為θ=45°，已知BC高h，不計空氣的阻力．由以上條件可知A．甲小球做平拋運動的初速度大小為B．甲、乙兩小球到達C點所用時間之比為1:2C．A、B兩點的高度差為D．A、B兩點的水平距離為6、(本題9分)兩汽車甲、乙分別掛上拖車，兩汽車與兩拖車的質(zhì)量均相同，且阻力與質(zhì)量成正比。開始兩車以相同的速度v0做勻速直線運動，t=0時刻兩拖車同時脫離汽車，已知汽車甲的牽引力不變，汽車乙的功率不變，經(jīng)過相同的時間t0，汽車甲、乙的速度大小分別為2v0、1.5v0。則下列說法正確的是（）A．t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比為4：3B．t0時刻，甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1C．t0時刻汽車甲的功率為拖車脫離前功率的4倍D．t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：27、(本題9分)如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質(zhì)量不計的繩子使船靠岸，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當船沿水面行駛x米的位移時，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時，人的拉力的瞬時功率為FvcosθD．此時船的加速度為F8、(本題9分)如圖所示，光滑水平面OB與足夠長粗糙斜面BC交于B點．輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)將質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上．不計滑塊在B點的機械能損失；換用相同材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2>m1)壓縮彈簧到相同位置，然后由靜止釋放，下列對兩滑塊說法中正確的有()A．兩滑塊到達B點的速度相同B．兩滑塊沿斜面上升的最大高度不相同C．兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功不相同D．兩滑塊上升到最高點過程機械能損失相同9、一個重為mg的物體在外力F作用下，從靜止開始沿一條豎直平面內(nèi)的直線斜向下運動，直線軌跡與豎直方向成30°角，不計空氣阻力，則該物體機械能大小的變化可能是A．若，則物體運動過程中機械能守恒B．若，則物體運動過程中機械能可能增大，也可能減小C．若，則物體運動過程中機械能一定越來越大D．若，則物體運動過程中機械能一定越來越大10、(本題9分)如圖所示為某汽車在水平路面啟動時，發(fā)動機功率隨時間變化的圖象，圖中為發(fā)動機的額定功率，若已知汽車的最大速度為，據(jù)此可知A．汽車勻速運動時所受的阻力等于B．時間內(nèi)發(fā)動機做功為C．時間內(nèi)汽車做勻速運動D．時間內(nèi)發(fā)動機做功為二、實驗題11、（4分）如圖甲所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地，說明__________，某同學設(shè)計了如圖乙所示的實驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則他將觀察到的現(xiàn)象是__________，這說明____________．12、（10分）(本題9分)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E_______（填選項對應(yīng)的字母）。（2）實驗中得到一條紙帶，如圖所示。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為S0，點A、C間的距離為S1，點C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則打點計時器打C點時重錘的動能為___________，打點計時器在打O點和C點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的減少量為________。利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a＝_____________。（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是______（填“大于”或“小于”）重錘動能的增加，其原因主要是因為_____________。三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=0.8m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為d=0.8m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球從A點的正上方高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的9/4倍，取g=10m/s2。求：（1）小球經(jīng)過D點時的速度大小為多少?（2）小球自由下落的高度H的大小?（3）試討論小球能否到達BDO軌道的O點，并說明理由.14、（14分）(本題9分)從某高處以6m/s的初速度、以30°拋射角斜向上拋出一石子，落地時石子的速度方向和水平線的夾角為60°，求：(1)石子在空中運動的時間；(2)石子的水平射程；(3)拋出點離地面的高度．(忽略空氣阻力，g取10m/s2)15、（13分）(本題9分)如圖所示，長為l的細線上端固定于懸點O，細線下面懸掛一質(zhì)量為m的小鋼球（可看作質(zhì)點）。鋼球在水平面內(nèi)以O(shè)′為圓心做勻速圓周運動時，細線與OO′的夾角為θ。忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）鋼球做勻速圓周運動的向心力大小Fn；（2）鋼球做勻速圓周運動的角速度大小.

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】

根據(jù)受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量；根據(jù)動能定理分析A克服外力所做的總功；根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功．【詳解】AB．當A與B一起做加速運動的過程中，對整體：F-2f=2ma對小球A：kx-f=ma聯(lián)立得：x=即撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為．故AB錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系可知，整個的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動能以及彈簧減少的彈性勢能的和，即等于系統(tǒng)機械能的減少量．故C錯誤．D．A克服外力所做的總功等于A的動能，由于是當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，所以A與B開始時的動能都是2Ek，即A克服外力所做的總功等于2Ek．故D正確；故選D．【點睛】此題考查了兩個物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動B運動時，由于桿的摩擦力，A物體會瞬時不動，從而彈簧就有拉長，存在彈性勢能，是解決此題的關(guān)鍵．2、B【解析】試題分析：汽車沿地球赤道行駛時，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律分析速度減小時，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當速度增大時支持力為零，汽車將離開地面繞地球圓周運動．根據(jù)第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h．在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力．汽車沿地球赤道行駛時，由重力和支持力的合力提供向心力．設(shè)汽車的質(zhì)量為m，支持力為F，速度為v，地球半徑為R，則由牛頓第二定律得，，當汽車速度v減小時，支持力F增大，則汽車對對地面的壓力增大，故A錯誤；1.9km/s是第一宇宙速度，當汽車速度時，汽車將離開地面繞地球做圓周運動，成為近地衛(wèi)星，故B正確；“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動時半徑越小，周期越小，則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運動時，周期最?。?/p>

最小周期，v=1.9km/s，R=6400km，代入解得T=5081s=1.4h，“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1.4h，故C錯誤；在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力，故D錯誤．3、B【解析】

利用機械能守恒的條件可以判斷機械能變化情況和重力勢能與動能的變化關(guān)系；根據(jù)沖量的定義式即可計算斜面對滑塊的支持力的沖量?！驹斀狻緼．滑塊在下滑過程中，共受到三個力：重力，支持力，摩擦力，其中支持力不做功，重力做功不影響物體機械能，摩擦力做負功使物體機械能減小，故A錯誤；B．由沖量公式I=Ft知：INC．滑塊在下滑過程中，重力勢能減小，動能增加，但由于總的機械能在減小，所以重力勢能的減小量大于動能的增加量，故C錯誤；D．滑塊克服阻力所做的功，對應(yīng)了其機械能的減少，故D錯誤?！军c睛】本題主要考查了機械能守恒定律，利用條件分析即可，較為簡單。4、C【解析】

AB．由圖可知，電路中R1與R2串聯(lián)接在電源兩端，電壓表V1測量R1兩端的電壓，V2測量路端電壓，當滑片向左滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減?。挥砷]合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，因R1為定值電阻，故其兩端電壓增大，電壓表V1的示數(shù)變大，故AB錯誤；CD．由閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知，路端電壓減小，電壓表V2的示數(shù)變小，故C正確，D錯誤；5、A【解析】A、乙球到達C點的速度,則甲球到達C點的速度,根據(jù)平行四邊形定則知,甲球平拋運動的初速度，故A正確；

B、對甲有:，對乙球有則故B錯誤.

C、已知BC高h，AC兩點的高度差,則A、B的高度差故C錯誤；D、A、B的水平距離,故D錯誤.綜上所述本題答案是：A6、BD【解析】

A．對甲車拖車脫離后做勻加速運動經(jīng)過t0的位移對乙車功率一定，則做加速度減小的加速運動，則經(jīng)過t0時的位移則t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比不可能為4：3，選項A錯誤；B．設(shè)汽車和拖車的質(zhì)量均為m，則汽車的牽引力為F=2kmg，對甲車拖車脫離后做勻加速運動的加速度乙車功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0時刻乙車的加速度則甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1，選項B正確；C．甲車拖車脫離前功率P=Fv0=2kmgv0t0時刻汽車甲的功率為P0=2kmg?2v0=4kmgv0=2P選項C錯誤；D．甲車牽引力做功乙車牽引力做功t0時間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：2，選項D正確。故選BD。7、CD【解析】

A.船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度。如圖1所示根據(jù)平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項與題意不相符；B.如圖2可知，當船前進的距離為x時，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項與題意不相符；C.船行駛x米位移時v人=vcosθ，人的拉力的瞬時功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項與題意相符；D.對小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項與題意相符。8、BD【解析】

A．兩滑塊到B點的動能相同，但速度不同，故A錯誤；

B．兩滑塊在斜面上運動時加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正確；

C．兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功為mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功相同，故C錯誤；

D．由能量守恒定律得：，其中，，結(jié)合C分析得，D正確．【點睛】先是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，沖上斜面運動過程機械能損失變?yōu)槟Σ辽鸁?，由能量守恒定律可得，動能的減少等于重力勢能的增加量與摩擦產(chǎn)生的熱量之和．9、ABD【解析】

A.因為物體做直線運動，拉力F和重力的合力與運動軌跡在同一直線上，當外力時，的方向垂直于運動的直線，不做功，A正確；BC.當大于小于時，F(xiàn)的方向不可能與軌跡垂直，或斜向上或斜向下。因此可能做正功，也可能做負功，機械能可能增大，也可能減小，B正確，C錯誤。D.若時的方向與運動軌跡成銳角，故一定要做正功，機械能越來越大，D正確。10、AD【解析】

A．當時速度最大，則：故A正確；B．時間內(nèi)發(fā)電機的功率沒達到額定功率，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功小于．故B錯誤．C．時間內(nèi)汽車做勻加速直線運動，時刻發(fā)動機達到額定功率，根據(jù)，速度增大，牽引力減小，則加速度減小，時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，即牽引力等于阻力，汽車速度達到最大，故C錯誤；D．根據(jù)功的公式，可知圖線與時間軸之間所圍成的面積可以表示發(fā)動機的功，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功為，故D正確．故選AD。二、實驗題11、平拋運動在豎直方向上是自由落體運動(運動的等時性)球1落到光滑水平板上并擊中球2；平拋運動在水平方向上是勻速運動．【解析】

甲圖A球做自由落體運動，B球做平拋運動，兩球同時落地，說明平拋運動在豎直方向是自由落體運動．乙圖球1做平拋運動，球2做勻速直線運動，兩球相撞，知平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．12、BCDmg（S0+S1）大于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點計時器間也會有摩擦阻力作用，阻力做負功?！窘馕觥?/p>

(1)[1]打點計時器的工作電壓均為交流電壓，故B不恰當；本實驗是通過比較動能增加量與重力勢能的減少量是否相等，來驗證機械能是否守恒，所以只要不要求計算兩者的具體數(shù)值，可以不測量質(zhì)量，故C沒有必要；應(yīng)該是先接通電源，后釋放紙帶，故D不恰當；故填BCD。(2)[2][3]據(jù)平均速度等于中間時刻的速度求出打C點時重錘的速度為重錘動能為重錘重力勢能的減少量為：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根據(jù)△x=aT2可得加速度為(3)[5][6]由于重錘在下落過程中，