2023-2024學年上海市延安中學物理高一第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學年上海市延安中學物理高一第二學期期末統(tǒng)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（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)一個物體在兩個恒力的作用下做勻速直線運動,現(xiàn)撤去其中一個力,保持另一個力不變則隨后物體（）A．仍做勻速直線運動 B．一定做勻變速直線運動C．可能做勻速圓周運動 D．可能做勻變速曲線運動2、(本題9分)如圖是塔式吊車在把建筑部件從地面豎直吊起的圖，則在上升過程中（）A．時，部件屬于失重狀態(tài)B．至時，部件的速度在減小C．至時，部件的機械能守恒D．時，部件所受拉力小于重力3、(本題9分)下列說法正確的是()A．牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學的數(shù)學原理》中B．20世紀的20年代建立了量子力學理論，它使人們認識到經(jīng)典力學理論一般不適用于微觀粒子的運動C．開普勒第三定律=k,k為常數(shù)，與中心天體質(zhì)量無關(guān)D．地面上的人觀察高速飛行的火箭時，發(fā)現(xiàn)火箭里的時間變慢了；而火箭里的人觀測地面時，發(fā)現(xiàn)地面的時間變快了4、一個質(zhì)量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下加速運動．在此物體下降h高度的過程中，下列說法中正確的是A．重力勢能減少了2mghB．機械能保持不變C．動能增加了2mghD．機械能增加了2mgh5、光滑水平面上有一個質(zhì)量為10kg的物體，同時受到兩個大小均為20N的水平拉力作用，當物體的加速度a的大小滿足2m/s2<a<2.83m/s2時，則這兩個力的方向夾角可能為（）A．37° B．48° C．100° D．135°6、如圖所示，A、B、C是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星，關(guān)于各物理量的關(guān)系，下列說法正確的是()A．根據(jù)v＝gr，可知線速度vA<vB<vCB．根據(jù)萬有引力定律，可知衛(wèi)星所受的地球引力FA>FB>FCC．周期TA>TB>TCD．向心加速度aA>aB>aC7、對于質(zhì)量不變的物體，下列關(guān)于動量的說法正確的是（）A．若物體的速度不變，動量一定不變B．若物體的速率不變，動量一定不變C．若物體動能變化，動量一定變化D．若物體動量變化，動能一定變化8、(本題9分)如圖甲所示，光滑平臺上的物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車B上，車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計，圖乙為物體A與小車B的v-t圖象，由此可知A．小車上表面長度B．物體A與小車B的質(zhì)量之比C．物體A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)D．小車B獲得的動能9、(本題9分)質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運動，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達式中，正確的是A．B．C．D．10、(本題9分)關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說法中正確的是()A．它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的最小速度C．它是發(fā)射衛(wèi)星并能使衛(wèi)星進入近地軌道最小發(fā)射速度D．它是發(fā)射衛(wèi)星并能使衛(wèi)星進入近地軌道的最大發(fā)射速度11、甲、乙兩汽車在t=0時刻并排同向行駛，它們運動的v-t圖象如圖所示．則（）A．甲的速度變化更快B．乙的速度減小，加速度減小C．0~20s內(nèi)，乙的平均速度是25m/sD．兩汽車在t=20s時再次并排行駛12、(本題9分)如圖所示，a為地面上的待發(fā)射衛(wèi)星，b為近地圓軌道衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．三顆衛(wèi)星質(zhì)量相同．三顆衛(wèi)星的線速度分別為va，vb，vc，角速度分別為ωa，ωb，ωc，周期分別為Ta，Tb，Tc，向心力分別為Fa，F(xiàn)b，F(xiàn)c，則()A．ωa＝ωc<ωb B．Fa＝Fc<FbC．va＝vc<vb D．Ta＝Tc>Tb二．填空題(每小題6分，共18分)13、在利用打點計時器“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某小組的同學利用實驗得到了所需紙帶，共設(shè)計了以下四種測量方案，其中正確的是_________；A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v；B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=，計算出瞬時速度vC．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v，并通過h=計算出高度h；D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v。(2)打出的紙帶如圖乙所示。設(shè)物體質(zhì)量為m、交流電周期為T，則打點4時物體的動能可以表示為________；(3)為了求從起點0到點4物體的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應(yīng)該是____________（填字母即可）；A．取當?shù)氐膶嶋Hg值B．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出C．近似取10m/s2即可D．以上說法均錯誤(4)而在實際的實驗結(jié)果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是___________。14、(本題9分)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2.那么：(1)紙帶的________端(選填“左”或“右”)與重物相連；(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，從O點到B點，重物重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能增加量ΔEk＝________J(結(jié)果取3位有效數(shù)字)；(3)實驗的結(jié)論是_____________．15、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在頻率為f的交流電源上，在實驗中打下一條理想紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點的距離為S0，點AC間的距離為S1，點CE間的距離為S2，已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則：（1）起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△EP＝________，重錘動能的增加量為△EK＝__________．（2）根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=__________,它和當?shù)氐闹亓λ俣萭進行比較，應(yīng)該是a_________g（填“>”、“=”或“<”）．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)汽車發(fā)動機的額定功率為P=60kW，汽車的質(zhì)量為m=5×103kg，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的k=0.1倍。汽車在平直路面上從靜止開始，先以a=0.5m/s2的加速度作勻加速后做變加速運動，最終達到最大速度。取g=10m/s2。求：（1）汽車運動的最大速度（2）汽車作勻加速運動的時間17、（10分）質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，（1）求小球與地面碰撞前后的動量變化；（2）若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小？（取g=10m/s2）．

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、D【解析】作勻速直線運動的物體受到兩個力的作用，這兩個力一定是平衡力，如果其中的一個力突然消失，剩余的一個力與撤去的力等值、反向、共線；若撤去一個力后，剩余的力仍為恒力，則物體不可能仍做勻速直線運動；因勻速圓周運動的物體受到的是指向圓心的變力，則物體不可能做勻速圓周運動，故AC錯誤；若剩余的力與原來速度方向共線，則物體做勻變速直線運動；若剩余的力與原來速度方向不共線，則物體做勻變速曲線運動；則選項B錯誤，D正確；故選D.

點睛：此題關(guān)鍵是知道曲線運動的條件是合力方向與速度不共線，當合力與速度共線時，物體做直線運動．2、D【解析】

A．當時，加速度向上，部件屬于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．當至時，部件的加速度在減小，但始終大于零，部件仍處于加速狀態(tài)，速度增大，故B錯誤；C．至時，部件加速度為零，做勻速直線運動，部件的動能不變，但重力勢能卻不斷增大，所以部件的機械能增大，機械能不守恒，故C錯誤；D．時，加速度向下，部件屬于失重狀態(tài)，部件所受拉力小于重力，故D正確。故選D。3、B【解析】

A、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學的數(shù)學原理》中,卡文迪許對引力常量G進行了準確測定,故A錯；B、20世紀的20年代建立了量子力學理論,它使人們認識到經(jīng)典力學理論一般不適用于微觀粒子的運動,故B正確；C、由公式可知，所以和中心天體的質(zhì)量有關(guān)，故C錯誤；D、根據(jù)愛因斯坦相對論可知地面上的人觀察高速飛行的火箭時，發(fā)現(xiàn)火箭里的時間變慢了；而火箭里的人觀測地面時，發(fā)現(xiàn)地面的時間也變慢了,故D錯；綜上所述本題答案是：B【點睛】根據(jù)物理學史和常識解答,記住著名物理學家的主要貢獻即可.4、C【解析】

物體重力做功為，所以重力勢能減小，A錯誤；物體所受的合力為，所以合力做功為，則動能增加為，C正確；物體的機械能等于動能和重力勢能之和，動能增加2mgh，重力勢能減小mgh，則機械能增加mgh，BD錯誤．【點睛】本題考查了功能關(guān)系，知道重力做功等于重力勢能的減小量，合力做功等于動能的增加量．5、C【解析】

由牛頓第二定律可得，物體的合外力范圍為：且解得：故C正確，ABD錯誤；故選C。6、D【解析】

A．人造地球衛(wèi)星的萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r，可得v=GMr，可知線速度vB．衛(wèi)星之間的質(zhì)量關(guān)系不清楚，所以所受萬有引力大小關(guān)系不清楚，B錯誤C．人造地球衛(wèi)星的萬有引力提供向心力GMmr2=m4π2T2r，可得T=2πrD．人造地球衛(wèi)星的萬有引力提供向心力GMmr2=man，可得GMr2=an7、AC【解析】

A.因為速度是矢量，速度不變，即大小和方向都不變，由可知，動量是不變的，故A正確。B.因為速度是矢量，速率不變，即速度的大小不變，但是方向可能變化，因為動量是時矢量，速度的方向變化，動量也變化，故B錯誤。C.因為動能是標量，動能變化了，說明速度的大小變化，所以動量也一定變化，故C正確。D.因為動量是矢量，動量變化，可能是速度的方向變化，而大小不變，因為動能是標量，速度的方向變化而大小不變，動能不變，故D錯誤。8、BC【解析】

A．由圖象可知，A和B最終以共同速度v1勻速運動，則不能確定小車上表面長度，故A錯誤；B．由動量守恒定律得：解得：故可以確定物體A與小車B的質(zhì)量之比，故B正確；C．由圖象可以知道A相對小車B的位移為兩者的位移之差：根據(jù)能量守恒得：根據(jù)所求的質(zhì)量關(guān)系，可以解出動摩擦因數(shù)，故C正確；D．由于只知兩車的質(zhì)量比值而小車B的質(zhì)量無法求得，故不能確定小車B獲得的動能，故D錯誤。9、ABD【解析】質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯誤；故選ABD.【點睛】根據(jù)萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力，根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運動也可以求解萬有引力，要注意向心力表達式中的m應(yīng)為衛(wèi)星的質(zhì)量．10、AC【解析】由萬有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度，是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，是衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度．故AC錯誤，BD正確．故選AC．【點睛】由萬有引力提供向心力解得衛(wèi)星做圓周運動的線速度表達式，判斷速度與軌道半徑的關(guān)系可得，第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度，軌道半徑最小，線速度最大．11、AC【解析】

A、由v-t圖象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度變化更快，故A正確。B、乙的速度減小，加速度恒定，故B錯誤。C、0~20s內(nèi)，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正確。D、在t=20s時，兩車的速度相等，由v-t圖象包圍的“面積”知，乙在甲的前面，故D錯誤。12、AD【解析】ACD：同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，則、；據(jù)得：．地球同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星同是衛(wèi)星，據(jù)可得，、、．故AD兩項正確，C項錯誤．B：萬有引力，三衛(wèi)星質(zhì)量相等，軌道半徑，可得．故B項錯誤．點睛：區(qū)分在地面上的物體和近地圓軌道衛(wèi)星，兩者只有轉(zhuǎn)動半徑相等；受力不同，線速度、角速度、周期均不同．二．填空題(每小題6分，共18分)13、DA阻力做負功【解析】

(1)[1]該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗。因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒。如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證，其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的，故ABC錯誤，D正確。故選D。(2)[2]利用勻變速直線運動的規(guī)律得，打點4的速度所以動能為(3)[3]在“驗證機械能守恒定律”實驗中要求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，不能用機械能守恒來計算g值，應(yīng)取當?shù)氐膶嶋Hg值，故BCD錯誤，A正確。故選A。(4)[4]由于重物下滑過程中需要克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量。14、左;1.88;1.84;在誤差允許范圍內(nèi)重物下落過程中機械能守恒;【解析】

(1)重物做加速運動，紙帶在相等時間內(nèi)的位移越來越大，可知紙帶的左端與重物相連；(2)從O到B的過程中,重力勢能的減小量；B點的速度，則動能的增加量(3).實驗的結(jié)論是：在誤差范圍內(nèi)，重物下落過程中機械能守恒【點睛】根據(jù)相等時間內(nèi)的位移越來越大，確定紙帶的哪一端與重物相連．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出速度的大小，