2023-2024學年上海市嘉定二中高一物理第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2023-2024學年上海市嘉定二中高一物理第二學期期末聯(lián)考試題注意事項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：（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、如圖所示為一質(zhì)點作直線運動的速度—時間圖象，下列說法中正確的是A．a(chǎn)b段與bc段的速度方向相反B．bc段與cd段的加速度方向相反C．a(chǎn)b段質(zhì)點的平均速度為3m/sD．a(chǎn)b段質(zhì)點的加速度大小為4m/s22、(本題9分)如圖所示，兩個互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動，物體通過一段位移時，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力F1和F2的合力對物體做功為()A．2J B．1J C．5J D．7J3、(本題9分)如圖所示，完全相同的三個小球a、b、c從距離地面同一高度處以等大的初速度開始運動，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，忽略空氣阻力。以下說法不正確的是A．三個小球不同時落地B．b、c所能達到的最大高度相同C．三個小球落地時的速度大小相等D．落地之前，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量相同4、2020年，中國將發(fā)射衛(wèi)星進行火星探測.已知火星的半徑是地球的k1倍，質(zhì)量是地球的k2倍，地球表面的重力加速度大小為g，則火星表面的重力加速度大小為（

）A． B． C． D．5、(本題9分)太空——110軌道康復者”可以對衛(wèi)星在太空中補充能源，使衛(wèi)星的壽命延長10年或更長。假設“軌道康復者”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運動，且軌道半徑為地球同步衛(wèi)星的，且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。下列說法正確的是A．“軌道康復者”運行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度B．“軌道康復者”運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的5倍C．站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復者”向西運動D．“軌道康復者”可以從高軌道加速從而對低軌道上的衛(wèi)星進行拯救6、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小孩(可視為質(zhì)點做雜技表演。一不可伸長的輕繩一端，固定于距離水平安全網(wǎng)高為H的O點，小孩抓住繩子的另一端P點，從與O點等高的位置由靜止開始向下擺動，小孩運動到繩子豎直時，松手，離開繩子做平拋運動，落到安全網(wǎng)上。已知P點到O點的距離為l(0<l<H)，空氣阻力不計。下列說法正確的是A．l越大，小孩在O點正下方松手前瞬間，對繩子的拉力越大B．l越小，小孩在O點正下方松手前瞬間，對繩子的拉力越大C．當l=時，小孩在安全網(wǎng)上的落點距O點的水平距離為HD．當l=時，小孩在安全網(wǎng)上的落點距O點的水平距離為2H7、在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關于線框運動的v－t圖，可能正確的是：（）A． B． C． D．8、如圖所示，電源E對電容器C充電，當C兩端電壓達到80V時，閃光燈瞬間導通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時，通過R的電流不變B．若R增大，則充電時間變長C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變9、(本題9分)一個空氣平行板電容器，極板間相距d，正對面積S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．將帶電荷量變?yōu)?QC．將極板間的距離變?yōu)閐/2D．兩板間充滿介電常數(shù)為2的電介質(zhì)10、(本題9分)圖示為一皮帶傳送裝置，a、b分別是兩輪邊緣上的點，a、b、c的半徑之比為3∶2∶1.以v1、v2、v3分別表示這三點線速度的大小，以ω1、ω2、ω3分別表示三點的角速度大小，則以下關系正確的是()．A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝3∶3∶1C．ω1∶ω2∶ω3＝3∶2∶3 D．ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶211、半徑分別為2R和R的兩個半圓，分別組成如圖甲、乙所示的兩個光滑圓弧軌道，一小球先后從同一高度下落，分別從如圖甲、乙所示的開口豎直向上的半圓軌道的右側(cè)邊緣進入軌道，都沿著軌道內(nèi)側(cè)運動并能從開口豎直向下的半圓軌道的最高點通過．空氣阻力不計．下列說法正確的是()A．圖甲中小球?qū)壍雷罡唿c的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷罡唿c的壓力大B．圖甲中小球在軌道最高點的角速度比圖乙中小球在軌道最高點的角速度小C．圖甲中小球在軌道最低點的向心力比圖乙中小球在軌道最低點的向心力小D．圖甲中小球?qū)壍雷畹忘c的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷畹忘c的壓力大12、2019年5月17日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點，軌道2、1相切于Q點．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運行周期為24hB．在軌道1上的運行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度D．在軌道2上由P點向Q點運動的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負功，衛(wèi)星的動能減少二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6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的交流電荷直流電兩種。重錘從高處靜止開始下落，重錘上拖著的紙袋打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，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”上C．用天平測出重錘的質(zhì)量D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶E.測量紙帶上某些點間的距離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其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，將其選項對應的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。答：________________________________________________________________________________________________________（2）某同學按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點。該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）。該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作為跟B點對應的物體的即時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為____________，而動能的增加量為____________，（均保留3為有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）。這樣驗證的系統(tǒng)錯誤總是使重力勢能的減少量____________動能的增加量（選填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；該同學又在紙帶上繼續(xù)選取計數(shù)點D、E、F······后，測量它們到起始點O的距離h,并計算出打相應計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪-h圖象去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的-h圖象是圖中的________________。14、（10分）(本題9分)某同學用以下器材,驗證力的平行四邊形定則并測量橡皮筋的勁度系數(shù)：刻度尺、橡皮筋、裝有水的礦泉水瓶(總質(zhì)量為)、量角器和細線若干條,實驗時始終沒有超過橡皮筋的彈性限度.a.將橡皮筋上端固定,下端系一段細線1,讓其自然下垂,用刻度尺測出橡皮筋的長度為;b.將礦泉水瓶通過細線連接在橡皮筋下端,待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測出此時橡皮筋的長度;c.如圖所示,用另一根細線2的一端系在細線1與橡皮筋結(jié)點處,通過細線2的另一端將礦泉水瓶緩慢拉起,該過程中保持細線2與橡皮筋垂直,用量角器測得最終橡皮筋偏離豎直方向的夾角為,并用刻度尺測出此時橡皮筋的長度為.(1)若當?shù)氐闹亓铀俣却笮?則橡皮筋的勁度系數(shù)___________.(2)若滿足_____________.則說明力的平行四邊形定則成立.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）我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權的新一代大型噴氣式客機C919首飛成功后，拉開了全面試驗試飛的新征程，假設飛機在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運動，當位移x=1.6×103m時才能達到起飛所要求的速度v=80m/s。已知飛機質(zhì)量m=7.0×104kg，滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g=10?（1）飛機滑跑過程中加速度a的大??；（2）飛機滑跑過程中牽引力的平均功率P。16、（12分）(本題9分)如圖所示，小球在外力作用下，由靜止開始從A點出發(fā)做勻加速直線運動，到B點時消除外力．然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓環(huán)，恰能維持在圓環(huán)上做圓周運動通過最高點C，到達最高點C后拋出，最后落回到原來的出發(fā)點A處．試求：（1）小球運動到C點時的速度；（2）A、B之間的距離．17、（12分）(本題9分)如圖所示，長度為L的細繩上端固定在天花板上O點，下端拴著質(zhì)量為m的小球．當把細繩拉直時，細繩與豎直線的夾角為θ=60°，此時小球靜止于光滑的水平面上．（1）當球以角速度ω1=做圓錐擺運動時，水平面受到的壓力N是多大？（2）當球以角速度ω2=做圓錐擺運動時，細繩的張力T為多大？

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、C【解析】

A.ab段與bc段質(zhì)點的速度均為正，則速度方向相同；故A錯誤.B.根據(jù)圖象的斜率表示加速度，斜率的正負表示加速度方向，則知bc段與cd段的加速度方向相同；故B錯誤.C.ab段質(zhì)點做勻加速直線運動，其平均速度v=D.ab段質(zhì)點的加速度大小為a=Δv2、D【解析】

當有多個力對物體做功的時候，總功的大小就等于用各個力對物體做功的和，由于力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，所以F1與F2的合力對物體做的總功就為：W=3J+4J=7J，D正確，ABC錯誤。故選D。3、B【解析】

本題關鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機械能守恒；同時可以根據(jù)動量定理判斷動量的變化。【詳解】a球做平拋運動，豎直方向的分運動是自由落體運動，b做豎直上拋運動，c做斜上拋運動，豎直方向的分運動是豎直上拋運動，所以三個小球運動的時間不等，不同時落地，故A正確。b、c兩球初始高度相同，分別做豎直上拋和斜上拋運動，開始時沿豎直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B不正確；小球運動過程中，只有重力做功，機械能均守恒，則有：，得：，知三個小球初位置的高度h和初速度大小都相等，則落地時速度v大小相等，故C正確；三個小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動量定理可知，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量為，則是相等的，故D正確。本題選不正確的，故選B。【點睛】三個小球都是只受重力作用，所以都做勻變速運動；根據(jù)豎直方向分運動關系分析運動時間關系，并確定最大高度關系。三個球都只有重力做功，機械能均守恒，故可得到落地時動能相等，則速度的大小相等。根據(jù)動量定理可知任意相等時間內(nèi)動量的增量相同。4、D【解析】

由得到：，已知火星半徑是地球半徑的k1倍，質(zhì)量是地球質(zhì)量的k2倍，則，所以

，故D正確；故選D?！军c睛】通過物理規(guī)律把進行比較的物理量表示出來，再通過已知的物理量關系求出問題是選擇題中常見的方法。?5、A【解析】

A.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復者”運行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度，故選項A符合題意；B.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復者”運行速度等于同步衛(wèi)星運行速度的倍，故選項B不符合題意；C.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，由于同步衛(wèi)星與地面上的人角速度相等，可知“軌道康復者”運行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復者”向東運動，故選項C不符合題意；D.“軌道康復者”可以從高軌道減速從而對低軌道上的衛(wèi)星進行拯救，故選項D不符合題意。6、C【解析】

AB.從P到O點正下方，根據(jù)動能定理可得：mgl＝mv2；在最低點根據(jù)牛頓第二定律可知：F-mg=，解得：F=3mg，則小孩在O點正下方松手前瞬間，對繩子的拉力是定值，與繩長無關，選項AB錯誤；CD.當l=時，到達最低點的速度為：；做平拋運動，則：，小孩在安全網(wǎng)上的落點距O點的水平距離為x=vt=H，選項C正確，D錯誤.7、CD【解析】

根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運動，設線框的有效切割磁感線的長度為L，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運動過程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時間圖像的斜率再減小，故AB錯誤；由于不知道當線框完全進入磁場時重力和安培力的關系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確8、BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小，因此充電電流變小，選項A錯誤；當電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時間變長，選項B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項C正確；當電源電動勢為85V時，電源給電容器充電仍能達到閃光燈擊穿電壓80V時，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確．點睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問題為背景考查電容器的充放電問題，解題的關鍵是要弄清電路的工作原理和電容器9、CD【解析】

電容器的電容反映電容器容納電荷的本領大小，由電容器本身決定，與極板間的電壓和所帶電荷量無關，所以改變電容器的電壓和帶電量不會改變電容器的電容，故AB錯誤．由電容器的決定式可知，要使電容器的電容加倍，可采取的方式是：①將極板間的距離變?yōu)椋虎趯㈦娊赓|(zhì)換為介電常數(shù)為原來的介電常數(shù)為2的電介質(zhì)；故CD正確.【點睛】改變電容器的電壓和帶電量不會改變電容器的電容，由電容器的決定式我們可以知道通過改變正對面積S，介電質(zhì)常數(shù)，極板間的距離d來改變電容．10、BD【解析】

a、c兩點共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，則有：ω1：ω3=1：1a、c兩點到轉(zhuǎn)軸O1的距離之比為3：1，則結(jié)合v=rω知：v1：v3=3：1．a(chǎn)、b兩點同緣轉(zhuǎn)動，則線速度相等，即v1∶v2＝1∶1根據(jù)v=rω，a、b的半徑之比為3∶2，則ω1∶ω2＝2∶3則v1∶v2∶v3＝3∶3∶1ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶2故AC錯誤，BD正確；故選BD．點睛：解決本題的關鍵知道線速度、角速度的關系，以及知道共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等；同緣轉(zhuǎn)動線速度相等．11、BD【解析】

A.小球下落高度相同，根據(jù)動能定理可知，mgh=mv12，則小球在最高點時，速度大小相等，根據(jù)向心力公式可知，F(xiàn)+mg=m，圖甲中上方軌道半徑大，故軌道對小球的壓力小，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫π?，故A錯誤．B.根據(jù)v=ωR可知，圖甲中小球在最高點的角速度小，故B正確．

CD.小球運動到最低點的過程中，mgH=mv22，高度H相同，故在最低點的速度相等，根據(jù)向心力公式可知，F(xiàn)-mg=m，圖甲中下方軌道半徑小，小球?qū)壍雷畹忘c的向心力大，壓力大，故C錯誤，D正確．12、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運動的最大速度，也是近地衛(wèi)星運行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．在同一點Q，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，在軌道1上萬有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點做近心運動，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動力運行時，由近地點P向遠地點Q運動過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負功，勢能增加，而衛(wèi)星的機械能保持不變，故其動能減小，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B說法錯誤，打點計時器應接在交流電源上。C本實驗可以不測重錘的質(zhì)量。D說法錯誤，應先打開電源，在釋放紙帶小于重錘在下落的過程由阻力的作用，減小的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為重錘的動能。A【解析】

（1）[1]B說法錯誤，打點計時器應接在交流電源上。C本實驗可以不測重錘的質(zhì)量。D說法錯誤，應先打開電源，在釋放紙帶（2）[2]重錘重力勢能的減少量為[3]打點計時器打下B點的速度，所以重錘增加的動能為[4]這樣驗證的系統(tǒng)錯誤總是使重力勢能的減少量小于動能的增加量[5]重錘在下落的過程由阻力的作用，減小的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為重錘的動能。[6]由動能定理可得，化簡可得，可看出和是正比例關系，所以圖象是過坐標原點的直線，故A正確。14、(1)(2)【解析】（1）橡皮筋的原長l0，掛上質(zhì)量為m的礦泉水瓶后的長度為l1，根據(jù)胡克定律：mg=k(l1-l0)，解得（2）由平衡關系可知：，即：．即若l0、l1、l2滿足則說明力的平行四邊形定則成立.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）a=2m/s2（2）P