2024年上海市曹揚第二中學物理高一第二學期期末質量檢測試題含解析

2024年上海市曹揚第二中學物理高一第二學期期末質量檢測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，物塊放在斜面上一起以速度v沿水平方向向右做勻速直線運動,在通過一段位移的過程中，下列說法正確的是(

)A．斜面對物塊不做功B．支持力對物塊不做功C．摩擦力對物塊做負功D．重力對物塊做負功2、下列說法正確的是（）A．動量大小相同的兩個小球，其動能也一定相同B．做曲線運動的物體，其加速度一定是變化的C．物體做平拋運動時，相同時間內(nèi)的動量的變化量不可能相同D．物體做勻速圓周運動時，其所受合外力的方向一定指向圓心3、“嫦娥四號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動能減小，機械能減小D．衛(wèi)星動能減小，機械能增大4、(本題9分)如圖所示為等量異種電荷周圍的電場線分布情況，現(xiàn)將一個帶負電的點電荷C（圖中沒有畫出）以一定初速度從A點釋放，速度的方向沿電荷連線由A指向B，則關于C在AB之間的運動，下列分析正確的是（）A．速度先增加后減小，加速度先減小后增大B．速度先減小后增加，加速度先增大后減小C．動能一直減小，電場力對C一直做負功D．動能一直增大，電場力對C一直做正功5、有一種共享單車無鏈條，采用軸傳動，虛線框內(nèi)所示為后輪處錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶動小齒輪轉動，大、小齒輪的角速度大小分別為ω1、ω2，兩齒輪邊緣處的線速度大小分別為v1，v2，則A．ω1＜ω2，v1＝v2B．ω1＞ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1＞v2D．ω1＝ω2，v1＜v26、(本題9分)如圖,在下列不同情形中將光滑小球以相同速率v射出,忽略空氣阻力,結果只有一種情形小球不能到達天花板,則該情形是（）A．AB．BC．CD．D7、如圖四幅圖為生活中與向心力知識相關的情景，有關說法正確的是（）A．圖甲為火車轉彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應快速通過此路面8、(本題9分)有一項雜技表演的是騎摩托車沿圓錐面運動，其物理模型如圖所示．現(xiàn)有兩個質量相同的車手騎著質量相同的摩托車A和B緊貼圓錐的內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐壁始終固定不動，不計一切摩擦)．則下列說法正確的是（）A．摩托車A對圓錐壁的壓力大小等于摩托車B對圓錐壁的壓力大小B．摩托車A的加速度大小等于摩托車B的加速度大小C．摩托車A的運動周期等于摩托車B的運動周期D．摩托車A的線速度大小等于摩托車B的線速度大小9、(本題9分)研究表明，地球自轉在逐漸變慢，3億年前地球自轉的周期約為22小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()A．向心加速度變大 B．距地面的高度變大C．線速度變小 D．角速度變大10、如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動。若小球B靜止時，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質點，以無窮遠處為零電勢點，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點電勢一定為零C．圓環(huán)對小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點，A、B組成的系統(tǒng)電勢能變大11、如圖所示，點L1和點L2稱為地月連線上的拉格朗日點．在L1點處的物體可與月球同步繞地球轉動．在L2點處附近的飛行器無法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點繞行．我國中繼星鵲橋就是繞L2點轉動的衛(wèi)星，嫦娥四號在月球背面工作時所發(fā)出的信號通過鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點的繞地球運轉的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時間為D．處于L1點繞地球運轉的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a212、(本題9分)已知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，地球的衛(wèi)星質量為m，引力常量為G。有關同步衛(wèi)星下列表述正確的是（）A．衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距地面的高度為C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為D．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為“探究功與速度變化的關系”實驗裝置，讓小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行。實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是（______）A．防止小車不能被橡皮筋拉動B．便于小車獲得較大的彈射速度C．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功D．保證橡皮筋對小車做的功等于重力對小車做的功14、（10分）(本題9分)長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪.輕繩跨過滑輪，一端與小車連接，車內(nèi)放上5個相同的鉤碼，另一端可懸掛鉤碼．小車的右端固定有寬度為d的遮光片．利用如圖的裝置，實驗小組探究質量一定時加速度與力的關系．他們進行了如下操作，完成步驟中的填空:(1)從小車內(nèi)取1個鉤碼掛在輕繩的右端，將小車從A處由靜止釋放，測出A、B間的距離為x、遮光片通過光電門的時間為t1，則遮光片通過光電門的瞬時速度v1=____;小車的加速度a1=______．(用已知和測得的物理量符號表示)(2)再從小車內(nèi)取1個鉤碼掛在右端鉤碼的下方(共2個)，仍將小車從A處由靜止釋放，測出遮光片通過光電門的時間為t2，用m表示一個鉤碼的質量，用M表示小車的質量(不含鉤碼)，為達到實驗目的，本次操作需要驗證的關系式為__________．(重力加速度為g，用已知和測得的物理量符號表示)(3)依次取3、4、5個鉤碼掛在輕繩右端，重復以上操作，得到一系列遮光片通過光電門的時間t．用F表示右端所掛鉤碼的總重量，如果實驗操作無誤，作出的下列圖象中正確的是_____(4)下列措施中，能夠減小實驗誤差的是_____A、保證輕繩下端所掛鉤碼的總質量遠小于小車與車內(nèi)鉤碼的總質量B、實驗前應平衡摩擦力C、細線在桌面上的部分應與長木板平行D、圖中AB之間的距離應盡量小些三、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）(本題9分)質量m=3kg的小球用一根長L=2.5m的輕繩系在光滑水平面的上方O點，O點到水平面的距離h=2m．現(xiàn)拉直輕繩，給小球一個初速度，可使小球在水平面內(nèi)做圓周運動．不計一切阻力，重力加速度g=10m/s2（計算結果可以用分數(shù)或根式表示）．求：(1)小球能在該水平面內(nèi)做圓周運動的最大角速度0；(2)若小球做圓周運動的角速度=2rad/s時，則小球對水平面的壓力多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，在平靜的湖面上有一小船以速度勻速行駛，人和船的總質量為M=200kg，船上另載有N=20個完全相同的小球，每個小球的質量為m=5kg。人站立船頭，沿著船的前進方向、每隔一段相同的時間水平拋出一個小球，不計水的阻力和空氣的阻力。（1）如果每次都是以相對于湖岸的速度v=6m/s拋出小球，試計算出第一個小球拋出后小船的速度大小和拋出第幾個球后船的速度反向？（2）如果每次都是以相對于小船的速度v=6m/s拋出小球，試問拋出第16個小球可以使船的速度改變多少？17、（12分）(本題9分)光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點連接，導軌半徑R＝0.5m，一個質量m＝1kg的小球在A處壓縮一輕質彈簧，彈簧與小球不拴接．用手擋住小球不動，此時彈簧彈性勢能Ep＝36J，如圖所示．放手后小球向右運動脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運動恰能通過最高點C，g取10m/s1．求：(1)小球脫離彈簧時的速度大??；(1)小球從B到C克服阻力做的功；

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、A【解析】

A.因整體做勻速運動，則斜面對物體的作用力是支持力與摩擦力的合力，與重力等大，方向豎直向上，不做功，故A正確；B.支持力與水平位移夾角大于，所以支持力對物體做負功，故B錯誤；C.因為物塊平衡，所以摩擦力沿斜面向上，與水平位移方向夾角小于，做正功，故C錯誤；D.因為一起水平運動，高度沒有變化，所以重力對物塊不做功，故D錯誤。2、D【解析】

A.動量與動能的大小關系為可知動量大小相同的兩個小球，其動能不一定相同，還要看質量關系，故A項與題意不符；B.在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，加速度不變，故B項與題意不相符；C.物體做平拋運動時受到的力繩子等于質量，所以相同時間內(nèi)的動量的變化量一定相同，故C項與題意不相符；D.物體做勻速圓周運動時，其所受合外力的方向一定指向圓心，故D項與題意相符．3、B【解析】

萬有引力提供向心力：解得：AB．根據(jù)題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時軌道”變軌為“48小時軌道”和從“48小時軌道”變軌為“72小時軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運行周期增大，運行軌道半徑增大，運行線速度減小，角速度減小，故A錯誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點火加速，動能變大，機械能增大，故CD錯誤。4、D【解析】

AB.帶負電荷的電荷從A點由靜止釋放，則所受的電場力沿AB方向，則加速度沿AB方向，速度一直變大，因場強先減小后增加，可知電場力先減小后增加，加速度先減小后增加，選項AB錯誤。CD.負電荷從A到B運動時，電場力沿AB方向，一直做正功，則動能一直增加，選項D正確，C錯誤.5、A【解析】

大齒輪帶動小齒輪轉動，輪子邊緣上的點在相同時間內(nèi)走過的弧長相同，則線速度大小相等，即v1=v2；根據(jù)ω=vr知，r1>r2，則ω1<ω2。A.ω1＜ω2，v1＝v2。故A項正確；B.ω1＞ω2，v1＝v2。故B項錯誤；C.ω1＝ω2，v1＞v2。故C項錯誤；D.ω1＝ω2，v1＜v2。故D項錯誤；6、B【解析】試題分析：由題意，忽略空氣阻力，小球的機械能守恒，將光滑小球以相同速率v射出，則當小球的速度為零時，小球到達的高度最大；圖中的ACD三種情況中，小球的速度都能到零；而B圖中小球做斜上拋運動，到達最高點的速度不為零，故上升的最大高度小于ACD三種情況，故如果只有一種情形小球不能到達天花板，則該情形是B；故選B.考點：機械能守恒定律.7、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設計成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運動所需的向心力，防止脫軌.故選項A符合題意.B．汽車過拱形橋時，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質力，由其他力提供.故選項C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時，速度越大，對地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項D不符合題意.8、AB【解析】A、任取一摩托車,設圓錐壁和水平面的夾角為,圓錐壁對摩托車的支持力為F,摩托車的運行軌道半徑為r,則在豎直方向上有,計算得出由于兩摩托車質量相等，所以力F也相等，故A對B、根據(jù)水平方向上有:，角度和力F都相等，所以兩摩托車運動的加速度也是相等的,故B對；C、根據(jù)由于運動的半徑不相等，所以運動的周期也不相等，故C錯；D、根據(jù)，則半徑大的速度也大，所以摩托車A的線速度大小大于摩托車B的線速度大小故D錯；故選AB點睛：摩托車靠重力和支持力的合力提供向心力,結合平行四邊形定則求出支持力,從而比較大小.根據(jù)牛頓第二定律得出線速度、角速度、周期的表達式,從而比較大小.9、BC【解析】

地球同步衛(wèi)星繞地球圓周運動時萬有引力提供圓周運動向心力有：可得衛(wèi)星周期，可知周期變大時，衛(wèi)星距地面高度h增大；衛(wèi)星的線速度，可知衛(wèi)星離地高度h變大時，衛(wèi)星的線速度變??；向心加速度，可知衛(wèi)星離地高度h變大時，衛(wèi)星的向心加速度變??；角速度，可知周期變大時，角速度變?。訠C正確，AD錯誤．故選BC.10、BD【解析】

A.因小球B處于靜止狀態(tài)，對其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負電，故A錯誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢線，以無窮遠處為零電勢點，因此O點的電勢為零，故B正確；C.由A選項分析，可知圓環(huán)對小球B的彈力背離圓心，故C錯誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點，電場力做負功，導致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢能變大，故D正確；11、BD【解析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應小于逃逸速度，故A錯誤；B.根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉動的周期與月球繞地球轉動的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時間為t要小于，故C錯誤；D、由a=rω可知處于L1點繞地球運轉的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.12、AD【解析】

A．由萬有引力提供向心力，則有解得同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，所以衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故A正確；B．同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉周期T，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得則衛(wèi)星離地的高度為故B錯誤；C．衛(wèi)星運行時的軌道半徑r大于地球半徑R，所以衛(wèi)星運行時的向心力小于，故C錯誤；D．在地球表面上若不考慮地球自轉，萬有引力等于重力，則有解得衛(wèi)星在軌道上運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得衛(wèi)星運行的軌道半徑r大于地球半徑R，則，故D正確。故選AD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解析】

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功。A.A項與上述分析結論不相符，故A錯誤；B.B項與上述分析結論不相符，故B錯誤；C.C項與上述分析結論相符，故C正確；D.D項與上述分析結論不相符，故D錯誤。14、；；；D；BC；【解析】

（1）遮光片通過光電門的瞬時速度v1=;根據(jù)v12=2ax可得小車的加速度．（2）對砝碼和小車的整體，合外力為F=2mg，加速度為；則需要驗證的是F=M整體a2，即；（3）設下面掛的鉤碼重力為F，則由（2）的分析可知：，即F-為過原點的直線，可知選項D正確；（4）因此實驗中研究對象是小車的鉤碼的整體，則不需要保證輕繩下端所掛鉤碼的總質量遠小于小車與車內(nèi)鉤碼的總質量，選項A錯誤；實驗前應平衡摩擦力，從而保證整體受的合外力等于F，選項B正確；細線在桌面上的部分應與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項C正確；圖中AB之間的距離應盡量大些，這樣小車到達光電門處的速