2024屆上海市封浜高中高一物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題含解析

2024屆上海市封浜高中高一物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，場強(qiáng)為E＝1.0×102V/m的勻強(qiáng)電場中，有相距d＝2.0×10-2m的A、B兩點(diǎn)，A、B連線與電場方向的夾角為，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差為A．1.0V B．VC．2.0V D．3.0V2、(本題9分)一束單色光由空氣進(jìn)入水中，則該光在空氣和水中傳播時A．速度相同，波長相同 B．速度不同，波長相同C．速度相同，頻率相同 D．速度不同，頻率相同3、如圖所示，在真空中有兩個正點(diǎn)電荷，分別置于P、Q兩點(diǎn)，P處點(diǎn)電荷的電荷量大于Q處點(diǎn)電荷的電荷量，A、B為P、Q連線的中垂線上的兩點(diǎn)，現(xiàn)將一負(fù)電荷q由A點(diǎn)沿中垂線移動到B點(diǎn)，在此過程中，下列說法正確的是（）A．q的電勢能逐漸減小B．q的電勢能逐漸增大C．q的電勢能先增大后減小D．以上均不正確4、(本題9分)如圖所示，銀河系中有兩黑洞、，它們以兩者連線上的點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，測得黑洞、到點(diǎn)的距離分別2r和r。黑洞和黑洞均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星體對黑洞的引力，兩黑洞的半徑均遠(yuǎn)小于他們之間的距離。下列說法正確的是（）A．黑洞、的質(zhì)量之比為B．黑洞、的線速度之比為C．黑洞、的周期之比為D．若從地球向黑洞發(fā)射一顆探測衛(wèi)星，其發(fā)射速度一定要大于7.9km/s.5、(本題9分)某人造地球衛(wèi)星在近似圓軌道上運(yùn)行的過程中，由于軌道所在處的空間存在極其稀薄的空氣，則（）A．如不加干預(yù)，衛(wèi)星所受的萬有引力將越來越小B．如不加干預(yù)，衛(wèi)星運(yùn)行一段時間后動能會增加C．衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時，由于失重現(xiàn)象衛(wèi)星內(nèi)的物體不受地球引力作用D．衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時，其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間6、(本題9分)一個物體在地球表面所受的重力為G，在距地面高度為地球半徑的位置，物體所受地球的引力大小為()A．G/2B．G/3C．G/4D．G/97、(本題9分)為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球很近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2。則（）A．X星球表面的重力加速度為B．X星球的質(zhì)量為MC．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動的周期為D．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動的速度大小之比為8、如圖為某一機(jī)械手表，其分針與時針上的點(diǎn)看作做勻速圓周運(yùn)動，且分針長度是時針長度的1.5倍．下列說法正確的是（）A．分針與時針的角速度之比是12：1B．分針末端與時針末端的線速度之比是18：1C．分針與時針的周期之比是12：1D．分針末端與時針末端的加速度之比是216：19、如圖所示，質(zhì)量M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動。已知當(dāng)子彈相對木塊靜止時，木塊前進(jìn)距離為L，子彈進(jìn)入木塊的深度為x，若木塊對子彈的阻力F恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=10、水平線上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷,圖中畫出電荷周圍對稱分布的幾條電場線,如右圖所示。以水平線上的某點(diǎn)O′為圓心，畫一個圓,與電場線分別相交于a、b、c、d、e，則下列說法正確的是（?）A．b、e兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢C．b、c兩點(diǎn)間電勢差等于e、d兩點(diǎn)間電勢差D．電子沿圓周由d到b，電場力做正功11、已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量M地（引力常量G為已知）（）A．月球繞地球運(yùn)動的周期T1及月球到地球中心的距離R1B．地球繞太陽運(yùn)行周期T2及地球到太陽中心的距離R2C．人造衛(wèi)星在地面附近的運(yùn)行速度v3和運(yùn)行周期T3D．地球繞太陽運(yùn)行的速度v4及地球到太陽中心的距離R412、(本題9分)關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是()A．由于地球比木星離太陽近，所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大B．行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動時，在近日點(diǎn)所受引力大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受引力小C．由F＝G可知，G＝，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比D．行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道可近似看作圓形軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.實(shí)驗(yàn)中測出重物自由下落的高度h及對應(yīng)的瞬時速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢能mgh和增加的動能mv2，然后進(jìn)行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過程中機(jī)械能守恒.請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問題：(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是________.A．重物最好選擇密度較小的木塊B．重物的質(zhì)量可以不測量C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶D．可以利用公式v＝來求解瞬時速度(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點(diǎn)計(jì)時器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5kg，則從計(jì)時器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過程中，重物減少的重力勢能ΔEp＝________J；重物增加的動能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)又正確計(jì)算出圖乙中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時速度v，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖象如圖丙所示，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是__________________.14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，實(shí)驗(yàn)小組選出的一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)，A、B、C為三個計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個點(diǎn)．（1）要驗(yàn)證重錘下落過程中符合機(jī)械能守恒，除了圖示器材，以下實(shí)驗(yàn)器材必須要選取的有_________．（填寫字母代號）A．秒表B．刻度尺C．天平D．交流電源（2）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，下落物體應(yīng)選用________（選填“50g鉤碼”或“200g重錘”）（3）進(jìn)一步測得題圖中h1=13.06cm，h2=7.14cm，h3=8.71cm，若重錘的質(zhì)量為0.10kg，則打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時重錘的重力勢能比開始下落時減少了______________J，此時重錘的動能比開始下落時增加了______________J（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右運(yùn)動，與靜止在水平面上質(zhì)量m2=4kg的小球發(fā)生對心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小為v1=2m/s，方向與初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大??；(2)碰撞過程，系統(tǒng)損失的機(jī)械能。16、（12分）(本題9分)如圖所示，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點(diǎn)，圓弧的半徑也為L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時，相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)的速度大?。唬?）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時對軌道的壓力大??；（3）滑塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ2。17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上與圓弧的圓心O等高的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動．已知物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．試求：（1）物體釋放后，第一次到達(dá)B處的速度大小，并求出物體做往返運(yùn)動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程s；（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時，對圓弧軌道的壓力的大?。唬?）為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D（E、O、D為同一條豎直直徑上的3個點(diǎn)），釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿足什么條件．

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【解題分析】

由題知，E=1.0×102V/m，d=2.0×10-2m，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系：故A正確。2、D【解題分析】

不同的單色光頻率不相同，同一單色光在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播過程中，光的頻率不會發(fā)生改變；由公式可以判斷，水的折射率大于空氣的，所以該單色光進(jìn)入水中后傳播速度減?。瓵．速度相同，波長相同，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．速度不同，波長相同，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．速度相同，頻率相同，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．速度不同，頻率相同，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D．光的傳播、光速、波長與頻率的關(guān)系【方法技巧】本題分析時要抓住光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變這個特征，應(yīng)用公式公式分析光進(jìn)入不同介質(zhì)中的傳播速度．3、B【解題分析】

由題分析可知，A的電勢高于B點(diǎn)的電勢，將負(fù)點(diǎn)電荷q由A點(diǎn)沿中垂線移動到B點(diǎn)的過程中，電場力一直做負(fù)功，電荷的電勢能逐漸增大。A．q的電勢能逐漸減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．q的電勢能逐漸增大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．q的電勢能先增大后減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．以上均不正確，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；4、B【解題分析】

A.雙星各自做勻速圓周運(yùn)動的周期相同，則角速度相等，因?yàn)閙1r1ω2=m2r2ω2，知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為1：2，故A錯誤。B.則v=rω，知線速度與半徑成正比，為2：1，故B正確；C.雙星的周期相同，與質(zhì)量無關(guān)。故C錯誤。D.要在地球上發(fā)射一顆探測該黑洞信息的探測器，必須要離開太陽的束縛，故發(fā)射速度必大于16.7km/s，故D錯誤；5、B【解題分析】試題分析：衛(wèi)星本來滿足萬有引力提供向心力，即，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度減小，提供的引力大于衛(wèi)星所需要的向心力，故衛(wèi)星將做近心運(yùn)動，即軌道半徑將減小，則萬有引力會增大．故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：，軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動能將增大．故B正確；失重現(xiàn)象衛(wèi)星內(nèi)的物體受地球的萬有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動的向心力，故C錯誤；第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度，故以D錯誤．故選B.考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系，知道第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度．6、C【解題分析】物體在地球表面時，有：F=GMmR2，在距離地面高度為地球半徑的位置時，7、BC【解題分析】

A．根據(jù)圓周運(yùn)動知識可得只能表示在半徑為r1的圓軌道上的向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故A錯誤；B．研究飛船繞星球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式解得故B正確；C．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得所以登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動時的周期大小之比為則故C正確；D．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，在半徑為r的圓軌道上運(yùn)動得所以登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動時的速度大小之比為故D錯誤。故選BC。8、ABD【解題分析】

AC.分針的周期為T分＝1h，時針的周期為T時＝12h，兩者周期之比為T分：T時＝1：12由研究得知，分針與時針的角速度之比是12：1.故選項(xiàng)A符合題意，故選項(xiàng)C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時針端點(diǎn)的線速度之比為v分：v時＝ω分r分：ω時r時＝12×1.5：＝18：1即分針與時針末端的線速度之比為18：1.故選項(xiàng)B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時針末端的向心加速度之比為216：1.故選項(xiàng)D符合題意.9、ACD【解題分析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項(xiàng)A符合題意，選項(xiàng)B不合題意；C.對木塊運(yùn)用動能定理，有FL=12Mv2故選項(xiàng)C符合題意；D.對子彈，由動能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項(xiàng)D符合題意。10、BC【解題分析】

電場強(qiáng)度是矢量，只有大小和方向都相同時兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度才相同；電勢根據(jù)順著電場線方向電勢降低進(jìn)行判斷；根據(jù)對稱性分析b、c兩點(diǎn)間電勢差與b、e間電勢差的關(guān)系．根據(jù)電勢高低，判斷電場力對電子做功的正負(fù)．【題目詳解】由圖看出，b、e兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，而電場強(qiáng)度是矢量，所以b、e兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，A錯誤；根據(jù)順著電場線電勢逐漸降低可知，離點(diǎn)電荷O越遠(yuǎn)，電勢越低，故a點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢，B正確；根據(jù)對稱性可知，b、e兩點(diǎn)電勢相等，d、c兩點(diǎn)電勢相等，故其電勢差相等，C正確；d點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢，由，則知電子在d點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子沿圓周由d到b，電場力做負(fù)功，故D錯誤．11、AC【解題分析】

月球繞地球做圓周運(yùn)動，地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供圓周運(yùn)動的向心力，列式如下：可得：地球質(zhì)量，故A正確；地球繞太陽做圓周運(yùn)動，太陽對地球的萬有引力提供地球做圓周運(yùn)動向心力，列式如下：可知，m為地球質(zhì)量，在等式兩邊剛好消去，故不能算得地球質(zhì)量，故B錯；人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，列式有：，可得地球質(zhì)量，根據(jù)衛(wèi)星線速度的定義可知得代入可得地球質(zhì)量，故C正確；地球繞太陽做圓周運(yùn)動，太陽對地球的萬有引力提供地球做圓周運(yùn)動向心力，列式如下：可知，m為地球質(zhì)量，在等式兩邊剛好消去，故不能算得地球質(zhì)量，故D錯誤．12、BD【解題分析】

根據(jù)萬有引力，B對．引力還跟星體質(zhì)量有關(guān)，所以A錯．G是萬有引力常量是個定值，C錯．萬有引力提供天體做圓周運(yùn)動的向心力，D對．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC2.142.12圖象的斜率等于19.52，約為重力加速度g的兩倍【解題分析】

第一空.重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯誤.本題是以自由落體運(yùn)動為例來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的方程是mgh＝mv2，因?yàn)槭潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平測量重物的質(zhì)量，操作時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B、C正確.不能利用公式v＝來求解瞬時速度，否則體現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，卻變成了理論推導(dǎo)，故D錯誤.第二空.重力勢能減少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用勻變速直線運(yùn)動的推論：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，動能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.根據(jù)表達(dá)式mgh＝mv2，則有v2＝2gh；當(dāng)圖象的斜率為重力加速度的2倍時，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，而圖象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒.14、BD200g重錘0.1980.196