2023-2024學年上海市青浦一中物理高一第二學期期末質量檢測試題含解析

2023-2024學年上海市青浦一中物理高一第二學期期末質量檢測試題注意事項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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)曲線運動的物體，在運動過程中一定發(fā)生變化的是A．速度大小 B．速度方向 C．加速度大小 D．加速度方向2、(本題9分)某人將地面上一質量m=10kg的物體由靜止豎直向上提升h=1m，物體獲得速度v=1m/s，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s1．該過程中人對物體所做的功為A．140J B．110J C．100J D．10J3、(本題9分)如圖所示，質量均為m的兩個小球A、B（可視為質點）固定在輕桿的兩端，將其放入光滑的半球形碗中，桿的長度等于碗的半徑，當桿與兩球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，桿對小球A的作用力為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg4、(本題9分)如圖所示，翹翹板的支點位于板的中點，A、B兩小孩距離支點一遠一近．在翹動的某一時刻，A、B兩小孩重心的線速度大小分別為vA、vB，角速度大小分別為ωA、ωB，則A．vA≠vB，ωA=ωB B．vA=vB，ωA≠ωBC．vA=vB，ωA=ωB D．vA≠vB，ωA≠ωB5、(本題9分)如圖所示，質量為m的物體(可視為質點)，從h高處的A點由靜止開始沿斜面下滑，停在水平地面上的B點(斜面和水平面之間有小圓弧平滑連接)．要使物體能原路返回，在B點需給物體的瞬時沖量最小應是(重力加速度為g)()A． B．C． D．6、(本題9分)一同學將質量為m的足球，以速度v從地面A點踢起，到達空中B點，已知B點離地面高度為h，取B點所在水平面為重力勢能參考平面，不計空氣阻力。則足球A．在A點的機械能為B．在A點的動能為C．在B點的重力勢能為D．在B點的機械能為7、(本題9分)質量為m的汽車在平直公路上行駛，發(fā)動機的功率P和汽車受到的阻力的大小f均恒定不變。在時間t內(nèi)，汽車的速度由v0增加到最大速度vm，汽車前進的距離為s，則在這段時間內(nèi)可以表示發(fā)動機所做功W的計算式為A．W=PtB．W=fsC．W=D．W=8、(本題9分)如圖所示，斜面體A靜置于粗糙水平面上，光滑小球B置于斜面上，用一輕繩拴住B，輕繩左端固定在豎直墻面上P處。初始時輕繩與斜面平行，若將輕繩左端從P處緩慢沿墻面上移到P′處，斜面體始終處于靜止狀態(tài)，則在輕繩移動過程中A．斜面體對小球的支持力逐漸減小B．輕繩的拉力逐漸減小C．斜面體對水平面的摩擦力逐漸減小D．斜面體對水平面的壓力逐漸增大9、(本題9分)質量分別為m1、m1的兩個物體A、B并排靜止在水平地面上，用同向的水平拉力F1、F1分別作用于物體A和B上，且分別作用一段時間后撤去，之后，兩物體各自滑行一段距離后停止下來，物體A、B在整個運動過程中的速度一時間圖象分別如圖中的圖線a、b所示．已知物體A、B與水平地面的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ1，取重力加速度g=10m/s1．由圖中信息可知A．μ1=μ1=0.1B．若F1=F1，則m1>m1C．若m1=m1，則在整個過程中，力F1對物體A所做的功大于力F1對物體B所做的功D．若m1=m1，則在整個過程中，物體A克服摩擦力做的功等于物體B克服摩擦力做的功10、(本題9分)如圖所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長，物塊A由靜止從圖示位置釋放后，先沿桿向上運動．設某時刻物塊A運動的速度大小為vA，小球B運動的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為θ．則（）A．vA=vBcosθB．vB=vAcosθC．小球B減小的重力勢能等于物塊A增加的動能D．當物塊A上升到與滑輪等高時，它的機械能最大11、(本題9分)2018年珠海航展，我國五代戰(zhàn)機“殲20”再次閃亮登場。表演中，戰(zhàn)機先水平向右，再沿曲線ab向上(如圖)，最后沿陡斜線直入云霄。設飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時，戰(zhàn)機A．所受合外力大小為零B．所受合外力方向不斷變化C．豎直方向的分速度逐漸增大D．水平方向的分速度不變12、下列關于機械能守恒的判斷正確的是（）A．拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，物體的機械能守恒B．如果忽略空氣阻力作用，物體做豎直上拋運動時，機械能守恒C．一個物理過程中，當重力和彈力以外的力做了功時，機械能不再守恒D．合外力對物體做功為零時，物體機械能一定守恒二．填空題(每小題6分，共18分)13、隨著航天技術的發(fā)展，許多實驗可以搬到太空中進行．飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質量．假設某宇航員在這種環(huán)境下設計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設飛船中帶有基本的測量工具．..（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是_________________________．（2）實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和___________．（3）待測物體質量的表達式為_____________．14、如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗證向心力公式”的實驗示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。當a、b兩輪在皮帶的帶動下勻速轉動，兩質量相同的鋼球，1球放在A槽的邊緣，2球放在B槽的邊緣，它們到各自轉軸的距離之比為2:1。（1）鋼球1、2轉動的角速度之比_________。（2）鋼球1、2受到的向心力之比為_________。15、(本題9分)如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。(1)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復，分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N.接下來要完成的必要步驟是______(填選項前的符號)A．用天平測量兩個小球的質量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．測量平拋射程OM、ON(2)經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示.碰撞前后m1的動量分別為p1與p1'，碰撞結束時m2的動量為p2(3)有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用紙帶中已知的數(shù)據(jù)，分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為_____cm.(保留兩位小數(shù))三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質量m＝0.4kg的滑塊(可視為質點)靜止于動摩擦因數(shù)μ＝0.1的水平軌道上的A點．現(xiàn)對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P＝10.0W．經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點以5m/s的速度沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器．已知軌道AB的長度L＝2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α＝37°，圓形軌道的半徑R＝0.5m．(空氣阻力可忽略，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)滑塊運動到D點時壓力傳感器的示數(shù)；(2)水平外力作用在滑塊上的時間t.17、（10分）如圖所示，光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道槽GH通過光滑圓軌道EF平滑連接(D、G處在同一高度)，組成一套完整的軌道，整個裝置位于豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)將一質量m=1kg的小球從AB段距地面高h0=2m處靜止釋放，小球滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點E點。已知CD、GH與水平面的夾角為θ=37°，GH段的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，圓軌道的半徑R＝0.4m，E點離水平面的豎直高度為3R（E點為軌道的最高點），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通過E點時的速度大?。唬?）小球沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度；（3）若小球從AB段離地面h處自由釋放后，小球又能沿原路徑返回AB段，試求h的取值范圍。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

AB．曲線運動過程中速度的方向時刻變化著，但速度的大小不一定變化，如勻速圓周運動，A錯誤B正確；CD．平拋運動是曲線運動，但是運動過程中加速度恒定，大小和方向都不變，CD錯誤2、B【解析】

對物體上提的過程，有人的提力和重力做功，由動能定理得：，解得：.A．140J與計算結果不相符；故A項錯誤.B．110J與計算結果相符；故B項正確.C．100J與計算結果不相符；故C項錯誤.D．10J與計算結果不相符；故D項錯誤.3、B【解析】

輕桿的長度等于碗的半徑，由幾何關系知，OAB為等邊三角形。對小球A進行受力分析可知，小球A受到桿的作用力為F=mgtan30°=mg，B正確。4、A【解析】解：A與B均繞翹翹板的中點做圓周運動，在相同的時間轉過的角度相等，由角速度的定義式ω=，兩人角速度相等．A、B兩小孩距離支點一遠一近，由角速度與線速度關系公式v=ωr，兩人的轉動半徑不相同，故兩人的線速度大小不相同，故C正確，ABD錯誤；故選C．【考點】線速度、角速度和周期、轉速．【專題】定性思想；推理法；勻速圓周運動專題．【分析】A與B均繞繞翹翹板的中點做圓周運動，周期相同，轉動半徑相同，可根據(jù)角速度定義式和線速度與角速度關系公式判斷．【點評】解答本題關鍵要知道共軸轉動角速度相等，同時要能結合公式v=ωr判斷，當然本題也可直接根據(jù)線速度定義式來分析確定．5、A【解析】

滑塊從A到B過程，根據(jù)動能定理：，滑塊從B返回A過程，根據(jù)動能定理有：，聯(lián)立解得：，在B點需給物體的瞬時沖量等于動量的增加量，故，故A正確，BCD錯誤。6、D【解析】

A.由于取B處為零勢能參考面，質量為m的足球，以速度v由地面被踢起，足球在A點處的機械能等于，A錯誤。B.根據(jù)動能定義式可知，在A點的動能為，B錯誤。C.因為取B點所在水平面為重力勢能參考平面，在B點的重力勢能為零，C錯誤。D.足球被踢出只有重力做功，所以機械能守恒，則有EA=EB，所以在B點的機械能為，D正確。7、AD【解析】

求機械所做的功有三種方法：一是利用功的公式W=Fs；二是由動能定理列式求解；三是由功率公式W=Pt求功；由三種公式可得出三種不同的表達式．【詳解】由于發(fā)動機功率恒定，則經(jīng)過時間t，發(fā)動機所做的功也可以為W=Pt，A正確B錯誤；車從速度v0到最大速度vm過程中，由動能定理可知W-fs=1【點睛】求機械做功的方法比較多，但一定要注意正確應用公式；本題易錯點較多，如將總功當成了牽引力的功、用阻力代替了牽引力等，一定要準確把握各式中的意義，從而做到正確應用公式．8、AC【解析】對小球B進行受力分析，受重力繩子的拉力和斜面的支持力，如圖所示，A、由圖象可知，當輕繩左端從P處緩慢沿墻面上移到P'處的過程中，斜面體對小球的支持力逐漸減小，故A正確。B、幾何圖象可知，開始時，繩子的拉力與支持力是垂直的，此時繩子的拉力最小，當向上移動P點，有受力圖可知，輕繩的拉力逐漸增大，故B錯誤。C、C、在水平方向上，球對斜面的壓力在水平方向上的分量等于斜面體對水平面的摩擦力，所以斜面體對水平面的摩擦力逐漸減小，故C正確。D、由B選項的解答可知，球對斜面的壓力逐漸減小，所以該壓力在豎直方向上的分量逐漸減小，在水平方向上的分量也在減小，以斜面為研究對象，在豎直方向，重力及球的壓力在豎直方向上的分量的合力大小等于斜面體對水平面的壓力，所以該壓力是逐漸減小的。故D錯誤，故選AC?！军c睛】在有關物體平衡的問題中，有一類涉及動態(tài)平衡．這類問題中的一部分力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，故這是力平衡問題中的一類難題．解決這類問題的一般思路是：把“動”化為“靜”，“靜”中求“動”．下面就介紹幾種動態(tài)平衡問題的解題方法．方法一：三角形法則．原理：當物體受三力作用而處于平衡狀態(tài)時，其合力為零，三個力的矢量依次恰好首尾相連，構成閉合三角形，當物體所受三個力中二個發(fā)生變化而又維持平衡關系時，這個閉合三角形總是存在，只不過形狀發(fā)生改變而已，比較這些不同形狀的矢量三角形，各力的大小及變化就一目了然了．方法二：解析法．原理：物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)時，對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，根據(jù)具體情況引入?yún)⒘?，建立平衡方程，求出應變參量與自變參量的一般函數(shù)關系，然后根據(jù)自變量的變化確定應變量的變化．方法三：相似三角形．原理：對受三力作用而平衡的物體，先正確分析物體的受力，畫出受力分析圖，再尋找與力的三角形相似的幾何三角形，利用相似三角形的性質，建立比例關系，把力的大小變化問題轉化為幾何三角形邊長的大小變化問題進行討論．方法四：幾何極值法．幾何極值法其適用條件與三角形法則相同，只不過是在三角形法則定性變化情況的基礎上，幾何極值法定量地求出具體極值．9、AD【解析】

根據(jù)撤除拉力后物體的運動情況進行分析，分析動摩擦因數(shù)的關系．由于水平拉力F1和F1的大小關系未知，故要求只能要比較摩擦力對物體所做的功的多少，一定要知道兩物體位移的大小關系．【詳解】A項：由圖線可知，在車撤去外力后，兩圖線平行，說明加速度相同，而只受摩擦力，a=μg所以，μ相同，且由圖象可知，，所以，故A正確；B項：由牛頓第二定律，F(xiàn)-μmg=ma，解得：，由圖象可知，a的加速度大于b的加速度，所以，故B錯誤；C、D項：若m1=m1，則f1=f1，根據(jù)動能定理，對a有WF1-f1s1=0同理對b有WF1-f1s1=0因為WF1=WF1，故C錯誤，D正確．【點睛】本題綜合性很強，所以熟練掌握牛頓第二定律，動能定理，會根據(jù)v-t圖求解加速度，位移是能否成功解題的關鍵．10、BD【解析】

將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于B的速度．在沿繩子方向的分速度為，所以．故A錯誤，B正確；A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量，則小球重力勢能的減小等于系統(tǒng)動能的增加和B的重力勢能的增加．故C錯誤．除重力以外其它力做的功等于機械能的增量，物塊A上升到與滑輪等高前，拉力做正功，機械能增加，物塊A上升到與滑輪等高后，拉力做負功，機械能減?。訟上升到與滑輪等高時，機械能最大．故D正確．故選BD．考點：考查了機械能守恒定律和運動的分解與合成的應用【點睛】解決本題的關鍵會對速度進行分解，以及掌握機械能守恒的條件，會利用系統(tǒng)機械能守恒解決問題．11、BC【解析】

A.戰(zhàn)機做曲線運動，運動狀態(tài)發(fā)生變化，合外力不為零，故A錯誤；B.戰(zhàn)機飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，故B正確；C.飛機速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy=vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C正確；D.飛機速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx=vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D錯誤。12、BC【解析】

A．拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，動能不變，勢能增大，故機械能增大，故A錯誤；B．物體做豎直上拋運動時，只有重力做功，故機械能守恒，故B正確；C．機械能守恒的條件是除重力和彈力以外的力做功的代數(shù)和為0，或者不做功，當重力和彈力以外的力做了功時，物體的機械能不守恒，故C正確；D．合外力對物體做功為零時，如在拉力作用下豎直向上的勻速運動，物體機械能不守恒，故D錯誤.二．填空題(每小題6分，共18分)13、物體與接觸面間沒有壓力，摩擦力為零圓周運動的半徑R【解析】太空中物體處于完全失重狀態(tài)，則與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和物體做圓周運動的半徑R，則可得待測物體質量的表達式14、1:12:1【解析】

[1]．皮帶傳送，邊緣上的點線速度大小相等，所以va=vb，a輪、b輪半徑之比為1：1，共軸的點，角速度相等，兩個鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則ωA=ωB，鋼球1、2轉動的角速度之比1：1；[2]．根據(jù)題意可知，r1：r2=2：1，根