2024屆上海市上海理工大附中物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2024屆上海市上海理工大附中物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(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、試卷上答題無(wú)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和+2Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫(kù)侖力的大小為A．4F B．2F C． D．F2、一個(gè)物體沿平直道路行駛，如圖所示，近似描寫了物體在0時(shí)刻到40s這段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的υ—t圖像.這物體所受合力為零的時(shí)間為A．10s B．20s C．30s D．40s3、(本題9分)如圖所示，一圓環(huán)以直徑AB為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，P、Q、R是環(huán)上的三點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．向心加速度的大小aPB．任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)向心加速度的方向不相同C．線速度vPD．任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)的線速度方向均不同4、(本題9分)如圖，玻璃管下端開口插入水銀槽中，上端封有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度時(shí)，水銀面的高度h和空氣柱的長(zhǎng)度l的變化情況是（）A．h增大，l增大B．h增大，l減小C．h減小，l增大D．h減小，l減小5、(本題9分)從高處以40m/s的初速度水平拋出中10N的小球，小球在空中運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W6、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定．小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落。不計(jì)空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過(guò)程中A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．小球的機(jī)械能守恒C．小球加速度為零的時(shí)候，系統(tǒng)勢(shì)能最小D．彈簧的彈性勢(shì)能一直增加7、(本題9分)下列幾組數(shù)據(jù)中能算出地球質(zhì)量的是（萬(wàn)有引力常量G是已知的）（）A．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽(yáng)中心的距離rB．月球繞地球運(yùn)行的周期T和地球的半徑RC．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度和軌道半徑rD．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r8、(本題9分)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的小球，各用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線懸掛在同一點(diǎn)，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時(shí)，兩絲線張開一定的角度θ1、θ2，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．若m1>m2，則θ1﹤θ2B．若m1＝m2，則θ1＝θ2C．若m1<m2，則θ1>θ2D．若q1＝q2，則θ1＝θ29、(本題9分)如圖所示,在兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn)a、b,在連線上有距中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn),c、d,則下列場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系式正確的是(

)

A．B．C．D．10、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的足夠長(zhǎng)傾斜傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾蔬\(yùn)行，一個(gè)小物塊無(wú)初速度的放在傳送帶上端，傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，取傳送帶底端為零勢(shì)能面，下列描述小物塊速度v，重力勢(shì)能Ep，動(dòng)能Ek和機(jī)械能A．B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)(1)質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)如圖所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為相鄰的點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，取g=9.8m/s2,求:a.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_____m/s(保留兩位有效數(shù)字)；b.從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減少量ΔEp=______J，動(dòng)能的增加量ΔEk=_____J(保留兩位有效數(shù)字).(2)打出的另一條紙帶如圖，假設(shè)點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a＝_________。12、（10分）(本題9分)用落體法“探究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的電源是_______（填“A”或“B”）；A．直流電B．交流電C．直流電和交流電都可以（2）為了減小由于阻力帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的重物是________（填“A”或“B”）；A．質(zhì)量為200g的鐵質(zhì)重錘B．質(zhì)量為200g的木球C．質(zhì)量為200g的鐵質(zhì)重錘和質(zhì)量為200g的木球都可以（3）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓交流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平，刻度尺。其中不必要的器材有______________；（4）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差的說(shuō)法中，正確的是_____；A．重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差B．重錘質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重錘質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．先釋放重物，后接通電源會(huì)造成較大誤差（5）最后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，請(qǐng)說(shuō)出原因_______（一條即可）。

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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解題分析】

相距為r時(shí)，根據(jù)庫(kù)侖定律得：；由于帶異種電荷時(shí)，接觸后，各自帶電量變?yōu)镼，則此時(shí)，兩式聯(lián)立得F′=；A.4F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.2F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、B【解題分析】

在10-30s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，所以這物體所受合力為零的時(shí)間為20s。A.10s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.20s，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.30s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.40s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、C【解題分析】A、橢圓環(huán)上各點(diǎn)角速度相等,根據(jù)公式a=ω2r,向心加速度與到轉(zhuǎn)動(dòng)軸O的距離成正比aP>故選C

點(diǎn)睛：該題是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題,在轉(zhuǎn)盤上各處的角速度相等,利用向心加速度表達(dá)式以及角速度和線速度關(guān)系進(jìn)行求解.4、A【解題分析】

先判斷玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度后管內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)玻意耳定律分析氣體體積的變化，即可分析管內(nèi)液面如何變化．【題目詳解】當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度時(shí)，假設(shè)管內(nèi)水銀不動(dòng)，則管內(nèi)水銀的豎直高度增大，根據(jù)知，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律知?dú)怏w的體積將增大，則l增大；最終穩(wěn)定時(shí)氣體的壓強(qiáng)減小，所以根據(jù)知，管內(nèi)液面升高，所以h增大，A正確．【題目點(diǎn)撥】在玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度的過(guò)程中，要抓住封閉氣體的溫度不變，發(fā)生了等溫變化，判斷氣體的壓強(qiáng)如何變化，再分析體積如何變化，這是常用的思路．5、B【解題分析】

小球落地時(shí)的豎直分速度為，所以小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為A.400W與計(jì)算不符，A錯(cuò)誤B.300W與計(jì)算相符，B正確C.500W與計(jì)算不符，C錯(cuò)誤D.600W與計(jì)算不符，D錯(cuò)誤6、ACD【解題分析】

在剛接觸彈簧的時(shí)候的加速度等于重力加速度，在壓縮的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，小球的加速度越來(lái)越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這時(shí)小球的加速度為0，此過(guò)程中小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，此后彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時(shí)彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢(shì)能是不斷增加的，故AD正確；壓縮彈簧的過(guò)程中，彈性勢(shì)能增加，故小球的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；小球加速度為零的時(shí)候，速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)系統(tǒng)勢(shì)能最小，故C正確；7、CD【解題分析】A：知道地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽(yáng)中心的距離r，借助，算不出地球質(zhì)量，可計(jì)算出太陽(yáng)的質(zhì)量．BD：知道月球繞地球運(yùn)行的周期T和月球繞地球的軌道半徑r，借助，可計(jì)算出地球的質(zhì)量．利用月球繞地球運(yùn)行的周期T和地球的半徑R算不出地球的質(zhì)量．C：知道月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度和軌道半徑r，借助可計(jì)算出地球的質(zhì)量．綜上，能算出地球質(zhì)量的是CD兩項(xiàng)．點(diǎn)睛：知道環(huán)繞天體的相關(guān)物理量可計(jì)算出中心天體的質(zhì)量．8、BC【解題分析】試題分析：m1、m1受力如圖所示，由平衡條件可知，m1g=Fcotθ1，m1g=F′cotθ1因F=F′，則可見，若m1＞m1，則θ1＜θ1；若m1=m1，則θ1=θ1；若m1＜m1，則θ1＞θ1．θ1、θ1的關(guān)系與兩電荷所帶電量無(wú)關(guān)．故BC正確，AD均錯(cuò)誤．故選BC．考點(diǎn)：物體的平衡9、AC【解題分析】

因?yàn)槭堑攘慨惙N電荷的靜電場(chǎng),根據(jù)電場(chǎng)線的疏密分布特點(diǎn)可知:在連線上從c到d,電場(chǎng)強(qiáng)度先變小再變大,根據(jù)對(duì)稱性知，故C正確，D錯(cuò)誤；在中垂線上,根據(jù)對(duì)稱性可知，故A正確，B錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．10、BC【解題分析】

通過(guò)過(guò)程分析可以確定物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度：開始傳送帶的速度大于物體的速度，故滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，故物體的加速度a1=gsinθ+μgcosθ；當(dāng)物體的速度大于傳送帶的速度時(shí)，物體的所受摩擦力沿斜面向上，物體的加速度a2=gsinθ-μgcosθ，故【題目詳解】當(dāng)小物塊無(wú)初速度的放在傳送帶上端后，物體向下勻加速，當(dāng)加速到與傳送帶的速度相等后，由于傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，即是重力沿斜面向下的分力還大于滑動(dòng)摩擦力，合力沿斜面向下，繼續(xù)加速，故A錯(cuò)誤；取傳送帶底端為零勢(shì)能面，重力勢(shì)能為：EP=EP0-mgsinθ?x，EP隨x是一次減函數(shù)，故B正確；達(dá)到傳送帶速度之前，對(duì)物體由動(dòng)能定理可得：Ek【題目點(diǎn)撥】解答此類題目一般都是根據(jù)題意寫出函數(shù)表達(dá)式，再進(jìn)行判斷。比如通過(guò)受力分析確定物體的加速度，從而根據(jù)速度圖象的斜率等于物體的加速度來(lái)判定。二、實(shí)驗(yàn)題11、0.970.480.47(【解題分析】

紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值?！绢}目詳解】解：(1)a、利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，物體的速度：vBb、從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減少量Δ動(dòng)能的增加量ΔE(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：Δx=at212、BA秒表、天平BD由于紙帶與計(jì)時(shí)器間阻力（或空氣阻力）帶來(lái)的影響【解題分析】

（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率等于交流電的頻率，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源，故B正確，AC錯(cuò)誤。故選B。（2）[2]選重物的密度盡量大一些，體積小些的，可以減小受到的阻力的影響，可減少實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確，BC錯(cuò)誤。故選A。（3）[3]實(shí)驗(yàn)中借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證重力勢(shì)能