2024屆上海市華東師范大學(xué)第一附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆上海市華東師范大學(xué)第一附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項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、(本題9分)下列對有關(guān)情景的描述，符合物理學(xué)實際的是A．火車軌道在彎道處應(yīng)設(shè)計成“外軌比內(nèi)軌高”B．汽車通過拱形橋最高點時對橋的壓力大于汽車所受重力C．洗衣機脫水時利用向心運動把附著在衣物上的水分甩掉D．宇航員在繞地球做勻速圓周運動的航天器內(nèi)懸浮時處于平衡狀態(tài)2、(本題9分)質(zhì)點沿曲線從M向P點運動，關(guān)于其在P點的速度v與加速度a的方向，下列圖示正確的是（）A． B．C． D．3、(本題9分)下列說法錯誤的是A．開普勒在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上成功地抽象和概括出行星運動的規(guī)律B．宇宙間任意兩個有質(zhì)量的物體間都存在萬有引力C．萬有引力定律是牛頓提出的，但萬有引力常數(shù)G則是卡文迪許通過實驗測出的D．萬有引力的大小與兩物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們間的距離成反比4、(本題9分)在2018年6月1日，在云南省西雙版納自治區(qū)景洪市墜落一顆隕石，圖示是一目擊者看到的隕石在大氣層中下落的一段運動軌跡，由此可判斷隕石在圖示的運動過程中A．隕石所受合力可能為零B．運動軌跡上每一點的切線方向，就是隕石的運動方向C．隕石受到的合力方向可能與速度方向相同D．隕石的運動速度可能不變5、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，N為圓環(huán)的最低點。在環(huán)上套有兩個小球A和B，A、B之間用一根長為R的輕桿相連，使兩小球能在環(huán)上自由滑動。已知A球質(zhì)量為4m，B球質(zhì)量為m，重力加速度為g。現(xiàn)將桿從圖示的水平位置由靜止釋放，在A球滑到N點的過程中，輕桿對B球做的功為A．mgR B．1.2mgR C．1.4mgR D．1.6mgR6、(本題9分)如圖，彈性輕繩的一端套在手指上，另一端與彈力球連接，用手將彈力球以某一豎直向下的初速度拋出，拋出后手保持不動。從球拋出瞬間至球第一次到達最低點的過程中（彈性輕繩始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力），下列說法正確的是（）A．繩剛伸直時，球的動能最大B．該過程中，球的機械能守恒C．該過程中，重力對球做的功等于球克服繩的拉力做的功D．該過程中，輕繩的彈性勢能和小球的動能之和一直增大7、(本題9分)在高為H的桌面上以速度v水平拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體落到距地面高為h處，如圖所示，不計空氣阻力，若以地面作為重力勢能的零參考平面，正確的說法是（）A．物體在A點的機械能為B．物體在A點的機械能為C．物體在A點的動能為D．物體在A點的動能為8、(本題9分)有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B．如圖b所示是一圓錐擺，增大θ，若保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C．如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用9、關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是：A．它是使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小速度B．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度C．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度10、(本題9分)將一小球從地面以速度v0豎直向上拋出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若該過程中空氣阻力不能忽略，且大小近似不變，則下列說法中正確的是()A．重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等B．重力在上升過程與下降過程中的沖量相同C．整個過程中空氣阻力所做的功等于小球機械能的變化量D．整個過程中空氣阻力的沖量等于小球動量的變化量11、(本題9分)如圖所示為某一傳送裝置，與水平面夾角為370，傳送帶以4m/s的速率順時針運轉(zhuǎn)．某時刻在傳送帶上端A處無初速度的放上一質(zhì)量為lkg的小物塊（可視為質(zhì)點），物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶上端A與下端B距離為3.5m，則小物塊從A到B的過程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．運動的時間為2sB．小物塊對皮帶做的總功為0C．小物塊與傳送帶相對位移為1.5mD．小物塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為3J12、(本題9分)如圖所示，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相等的光滑軌道．甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有A．甲的切向加速度始終比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一時刻總能到達同一高度D．甲比乙先到達B處二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律（1）對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_____A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正C．精確測量出重物的質(zhì)量D．用手托穩(wěn)重物，釋放重物后，再接通電源（2）某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_____。A．OA、AD和EG的長度B．OC、BC和CD的長度C．BD、CF和EG的長度D．AC、BD和EC的長度（3）實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是_____A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過消除空氣阻力和摩擦阻力的影響來消除該誤差（4）某同學(xué)在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2﹣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v2﹣h圖象是圖中的哪一個_____。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(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)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(zhì)量，用M表示小車的質(zhì)量(不含鉤碼)，為達到實驗?zāi)康?，本次操作需要驗證的關(guān)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(fù)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(zhì)量遠(yuǎn)小于小車與車內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量B、實驗前應(yīng)平衡摩擦力C、細(xì)線在桌面上的部分應(yīng)與長木板平行D、圖中AB之間的距離應(yīng)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)一條輕繩跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪，滑輪離地足夠高，繩的一端系一重物質(zhì)量m1=5kg，重物靜置于地面上，繩的另一端接觸地面，有一質(zhì)量m2=10kg的猴子，從繩子的另一端從地面開始沿繩向上爬，如圖所示，已知繩子承受的拉力最大為Fm=150N，(g=10m/s2)。求：（1）重物上升的最大加速度a1和猴子向上爬的最大加速度a2。（2）在（1）問中，猴子爬過L=12.5m長的繩子時，重物的離地高度h。16、（12分）一個人在10m高的樓頂水平拋出一個小球，小球在空中沿水平方向運動10m后，落到水平地面上．不計空氣阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中運動的時間；（1）小球被拋出時的速度大小；（3）小球落地時的速度大?。?7、（12分）某物業(yè)公司的宣傳提醒牌。從提供的信息知：一枚30g的雞蛋從17樓(離地面安全帽為45m高)落下，能砸破安全帽。若雞蛋殼與安全帽的作用時間為4.5×10－4s，人的質(zhì)量為50kg，重力加速度g取10m/s2，求安全帽受到的平均沖擊力的大小。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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】

A．火車拐彎靠重力和支持力的合力提供向心力，彎道處設(shè)計成外軌高內(nèi)軌低，故A正確；B．在最高點，則得故B錯誤；C．洗衣機脫水時，利用離心運動把附著在衣物上的水份甩掉，故C錯誤；D．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的宇航員重力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故D錯誤。故選A。2、A【解題分析】BD、做曲線運動的物體速度的方向沿曲線的切線方向，與B錯誤，D錯誤；AC、物體做曲線運動，曲線運動軌跡特點是：軌跡夾在合力與速度方向之間，合力大致指向軌跡凹的一向．根據(jù)該特點知，選項A正確，C錯誤．3、D【解題分析】根據(jù)萬有引力公式可知，萬有引力的大小與兩物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們間的距離的平方成反比，D錯；4、B【解題分析】

A．隕石做曲線運動，則所受合力不可能為零，選項A錯誤；B．曲線運動軌跡上每一點的切線方向，就是隕石的運動方向，選項B正確；C．隕石做曲線運動，則受到的合力方向不可能與速度方向相同，選項C錯誤；D．隕石的運動速度方向不斷變化，則速度不斷變化，選項D錯誤；故選B.點睛：此題考查曲線運動的特征，曲線運動的速度方向一定變化，則速度一定變化，合外力和加速度都不可能為零，合力方向與速度不共線.5、B【解題分析】

根據(jù)幾何知識可得：AO與豎直方向的夾角為60°。在A球滑到N點時，由系統(tǒng)的機械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中vA=vB；對B，運用動能定理得：-mgR+W=，聯(lián)立以上各式得輕桿對B球做的功W=1.2mgR。6、D【解題分析】

A、繩伸直前，球在做加速運動。繩伸直以后，開始階段，重力大于繩的拉力，合力向下，球的速度增大，故球的動能增大，當(dāng)重力與拉力相等時球的速度最大，動能最大，故A錯誤；B、由于繩的拉力對球做功，所以球的機械能不守恒，故B錯誤；C、該過程中，由于球的動能減小，根據(jù)動能定理知重力對球做的功與繩的拉力做的功之和為負(fù)值，所以重力對球做的功小于球克服繩的拉力做的功，故C錯誤；D、由于只有重力和彈性繩的彈力做功，所以球、繩和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，則輕繩的彈性勢能、小球的動能和重力勢能之和保持不變，重力勢能一直在減小，則輕繩的彈性勢能和小球的動能之和一直增大，故D正確；7、BD【解題分析】

AB．在剛拋出時，物體的動能為，重力勢能為mgH，機械能為，根據(jù)機械能守恒可知：物體在A點的機械能等于物體在剛拋出時的機械能，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)機械能守恒得：，則，故C錯誤，D正確。8、BD【解題分析】

A．當(dāng)汽車在拱橋頂端時，根據(jù)牛頓第二定律則有可得根據(jù)牛頓第三定律可得汽車通過拱橋的最高點處汽車對橋頂?shù)膲毫π∮谥亓?，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．球受到重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小為小球做圓周運動的半徑為由牛頓第二定律得聯(lián)立可得角速度知保持圓錐擺的高度不變，則角速度不變，故B正確；C．設(shè)支持力與豎直方向的夾角為，則支持力的大小則有由牛頓第二定律得可得角速度由于，所以可得故C錯誤；D．火車拐彎時超過規(guī)定速度行駛時，由于支持力和重力的合力不夠提供向心力，會對外軌產(chǎn)生擠壓，即外軌對輪緣會有擠壓作用，故D正確；故選BD。9、AB【解題分析】

ABC.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，根據(jù)可得：，近地衛(wèi)星軌道半徑最小，環(huán)繞速度最大，AB正確C錯誤．D.在近地軌道進入橢圓軌道，需要點火加速離心，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度可能大于第一宇宙速度，D錯誤．10、AC【解題分析】根據(jù)W=Gh可知，重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等，選項A正確；上升過程中的加速度a上=g+大于下降過程中的加速度a下=g-，則上升的時間小于下降的時間，即t上<t下，根據(jù)I=Gt可知，重力在上升過程中的沖量小于下降過程中的沖量，選項B錯誤；根據(jù)功能關(guān)系，整個過程中空氣阻力所做的功等于小球機械能的變化量，選項C正確；整個過程中空氣阻力的沖量和重力的沖量之和等于小球動量的變化量，選項D錯誤；故選AC.點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系及動量定律，知道合力做功與動能的關(guān)系，重力功與重力勢能的關(guān)系，除重力以外其它力做功與機械能的關(guān)系．11、BD【解題分析】開始階段，由牛頓第二定律得：，解得：，物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間為：，通過的位移為：，由于，可知物體與傳送帶不能保持相對靜止，速度相等后，物體所受的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，根據(jù)，解得，故運動的總時間為，故A錯誤；小物塊對皮帶做的總功即是滑動摩擦力對傳送帶所做的功為：，而，故，故B正確；前0.5s內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶先后運動，相對位移：，后0.5s內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運動，相對位移：，物塊相對于傳送帶的位移：，故C錯誤；小物塊相對于傳送帶的路程：，因小物塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為：，故D正確；故選BD.【題目點撥】小物塊放上A，開始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，以及運動到與傳送帶速度相同所需的時間和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，兩者不能保持相對靜止，速度相等后，小物塊所受的滑動摩擦力沿斜面向上，再結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出到達B點的時間，從而得出小物塊從A到達B的時間．前半段時間內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶先后運動，后半段時間內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運動，相對位移為二者之差，相對路程為二者之和．12、BD【解題分析】

試題分析：由受力分析及牛頓第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A錯誤；由機械能守恒定律可知，各點的機械能保持不變，高度（重力勢能）相等處的動能也相等，故B錯誤；由甲乙的速度時間圖像可知C錯誤D正確考點：牛頓第二定律；機械能守恒定律二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ABBBB【解題分析】

第一空.A、重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，這樣能減少空氣阻力的影響，從而減小實驗誤差，A正確；B、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦，圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正，從而減小實驗誤差，B正確；C、因為在實驗中比較的是mgh、12D、因為紙帶運動過程很短暫，釋放重物前，應(yīng)先接通電源，否則打出的點跡過少，影響實驗數(shù)據(jù)的采集，D錯誤。第二空.要能驗證機械能守恒定律，需求解出一個計時點的速度，和從O點到該點的距離，而在計算計時點的速度時，是利用勻變速直線運動過程中某一段的中間時刻的速度等于該段的平均速度來求解的。A、當(dāng)知道OA、AD和EG的長度時，無法算出任何一點的速度，A錯誤；B、當(dāng)知道OC、BC和CD的長度時，能求出C點的速度，從求出O到C點的動能變化量，知道OC的長度，可以求出O到C重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，B正確；C、當(dāng)知道BD、CF和EG的長度，無法算出任何一點的速度，故C錯誤；D、當(dāng)知道AC、BD和EC的長度，無法算出任何一點的速度，故D錯誤；第三空.實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，這個誤差是系統(tǒng)誤差，無法消除，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差，ACD錯誤，B正確。第四空.若實驗中重錘所受阻力不可忽略，根據(jù)動能定理得mgh-Wf=12mv14、；；；D；BC；【解題分析】

（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(shè)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(zhì)量遠(yuǎn)小于小車與車內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量，選項A錯誤；實驗前應(yīng)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(xì)線在桌面上的部分應(yīng)與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項