上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末考試試題含解析

上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末考試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)設(shè)河水對(duì)船的阻力與船的速度大小成正比，起初船以較低速度v勻速行駛，那么當(dāng)船以2v勻速行駛時(shí)，輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是原來的（）A．2倍 B．4倍C．倍 D．倍2、質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)從A到B速率逐漸增加，如圖所示，有四位同學(xué)用示意圖表示A到B的軌跡及速度方向和加速度的方向，其中正確的是()A． B． C． D．3、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的小球在繩的拉力作用下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的線速度為v，則繩的拉力F大小為A． B．C． D．4、(本題9分)關(guān)于功率的概念，下列說法中正確的是()A．功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率與時(shí)間成反比C．由P=Fv可知只要F不為零，v也不為零，那么功率P就一定不為零D．某個(gè)力對(duì)物體做功越快，它的功率就一定大5、(本題9分)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)過多次加速、變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月工作軌道．如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運(yùn)動(dòng)，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度小于在b上運(yùn)行的線速度B．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期大于在b上運(yùn)行的周期C．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度小于在b上運(yùn)行的角速度D．衛(wèi)星在a上運(yùn)行時(shí)受到的萬有引力大于在b上運(yùn)行時(shí)的萬有引力6、光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，底部為半圓型，半徑R，固定在豎直平面內(nèi)．AB兩質(zhì)量均為m的小環(huán)用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上．將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)離開底部2R．不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失，則（重力加速度為g）：A．AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力大小為mgB．A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩球速度大小均為C．若將桿換成長(zhǎng)2R，A環(huán)仍從離開底部2R處?kù)o止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為D．若將桿換成長(zhǎng)，A環(huán)仍從離開底部2R處?kù)o止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，A環(huán)離開底部的最大高度7、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)（彈簧彈性勢(shì)能，其中x為彈簧的形變量）。現(xiàn)釋放A，此后運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A．當(dāng)C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A獲得最大速度為C．彈簧彈性勢(shì)能最小時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A小球機(jī)械能一直減小8、從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H。設(shè)上升過程中空氣阻力f恒定。則對(duì)于小球的整個(gè)上升過程，下列說法中正確的是（）A．小球動(dòng)能減少了mgHB．小球機(jī)械能減少了fHC．小球重力勢(shì)能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g9、(本題9分)小物塊位于放于地面的半徑為R的半球的頂端，若給小物塊以水平的初速度v時(shí)物塊對(duì)半球剛好無壓力，則下列說法正確的是()A．小物塊立即離開球面做平拋運(yùn)動(dòng)B．小物塊落地時(shí)水平位移為RC．小物塊沿球面運(yùn)動(dòng)D．物塊落地時(shí)速度的方向與地面成45°角10、如圖所示，甲圖是高速公路上某一行車道限速指示牌，乙圖是川藏公路上的某一“區(qū)間限速”指示牌，則下列說法正確的是()A．甲圖中的120指的是瞬時(shí)速率不允許超過120km/hB．甲圖中的80指的是瞬時(shí)速率不允許低于80km/hC．乙圖中的63km指的是路程，任一時(shí)刻的速率都不允許超過70km/hD．乙圖中的63km指的是路程，全程的平均速率不允許超過70km/h二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）用一把刻度尺和一支彈簧測(cè)力計(jì)探究彈性細(xì)繩的伸長(zhǎng)量與所受拉力的定量關(guān)系。如圖甲所示，A、B分別為處于原長(zhǎng)的一根彈性細(xì)繩的左右兩端，R1和R2是固定在細(xì)繩上的兩個(gè)標(biāo)識(shí)?，F(xiàn)將A端固定，用彈簧測(cè)力計(jì)將B端沿著細(xì)繩所在直線向右拉，R1、R2和B三點(diǎn)位置及彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖乙、丙所示。已知細(xì)繩始終處于彈性限度內(nèi)。(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，彈性細(xì)繩的伸長(zhǎng)是___________(填“均勻”或“不均勻”)的，在彈性限度內(nèi)，彈性細(xì)繩的伸長(zhǎng)量與所受拉力___________。(2)可以推斷，當(dāng)標(biāo)識(shí)R2剛好位于刻度尺上7.00cm的位置時(shí)，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為___________N。(3)手持細(xì)繩的A、B兩端，使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，A端向左B端向右。實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R1不動(dòng)，則A、B兩端的速度之比為___________；若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R2不動(dòng)，則A、B兩端的速度之比為___________。12、（10分）(本題9分)如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為4.9cm，如果g取9.8m/s2，那么:（1）閃光的時(shí)間間隔是_______s;（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是_______m/s;（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直向下的分速度大小是_______m/s?三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）已知“天宮一號(hào)”在地球上空的圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面的高度為h。地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G．求：（1）“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度v的大??；（2）“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)重力加速度g’的大小；14、（14分）(本題9分)某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車以額定功率勻速行駛700m后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，②是開啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。求：（1）汽車所受地面阻力f；（2）汽車的額定功率P；（3）汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能E．15、（13分）(本題9分)如圖所示，傳送帶水平部分的長(zhǎng)度＝4.5m，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下勻速運(yùn)行．質(zhì)量M＝0.49kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在傳送帶左端的光滑平臺(tái)上．質(zhì)量為m＝10g的子彈以v0＝50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點(diǎn)離開傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落入車廂中心點(diǎn)Q．已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.5，P點(diǎn)與車底板間的豎直記度H＝1.8m，與車廂底板中心點(diǎn)Q的水平距離x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：（1）木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間；（2）由于傳送木塊，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

由題意知船以速度v勻速行駛時(shí)，船受到的阻力f=kv；故由P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=kv×v=kv2；故當(dāng)速度加倍時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增為原來的4倍；故選B。2、D【解析】A、由圖示可知，加速度方向與速度方向夾角大于90度，物體做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、由圖示可知，速度方向與加速度方向相同，物體做直線運(yùn)動(dòng)，不做曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、由圖示可知，加速度在速度的右側(cè)，物體運(yùn)動(dòng)軌跡向右側(cè)凹，故C錯(cuò)誤；D、由圖示可知，加速度方向與速度方向夾角小于90度，物體做加速曲線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，分析清楚圖示情景即可正確解題．3、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得，拉力提供向心力，有．故選B。4、D【解析】

AD．功率是描述做功快慢的物理量，某個(gè)力對(duì)物體做功越快，它的功率就一定大，A錯(cuò)誤D正確；B．功率是表示做功的快慢，與時(shí)間的長(zhǎng)短無關(guān)，時(shí)間長(zhǎng)做的功也不一定多，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)F與v垂直時(shí)，盡管F與v不為零，但力F不做功，P為零，C錯(cuò)誤．5、D【解析】

A．由，可知衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度大于在b上運(yùn)行的線速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由，可知衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期小于在b上運(yùn)行的周期，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由，衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度大于在b上運(yùn)行的角速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，衛(wèi)星在a上運(yùn)行時(shí)受到的萬有引力大于在b上運(yùn)行時(shí)的萬有引力，選項(xiàng)D正確。故選D。6、BCD【解析】

A.對(duì)整體分析，自由落體，加速度g，以A為研究對(duì)象，A作自由落體，則桿對(duì)A一定沒有作用力．即F=0，故AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B.AB都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，即vA=vB；對(duì)整體依機(jī)械能守恒定律，有：mg?2R+mg?R＝?2mv2，解得，故A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩環(huán)速度大小均為，選項(xiàng)B正確．

C.若將桿換成長(zhǎng)2R，A環(huán)仍從離開底部2R處?kù)o止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，桿與豎直方向的夾角為30°；設(shè)AB的速度為vA和vB，則；由機(jī)械能守恒可得：，聯(lián)立解得：，選項(xiàng)C正確；D.由于桿長(zhǎng)超過了半圓直徑，故最后A環(huán)在下，如圖；

設(shè)A再次上升后，位置比原來高h(yuǎn)，如下圖所示．

由機(jī)械能守恒，有：?mgh+mg(2R?2R?h)＝0

解得h＝(?1)R，故A離開底部(+1)R

故若將桿換成長(zhǎng)2R，A環(huán)仍從離開底部2R處?kù)o止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度為(+1)R．選項(xiàng)D正確.7、BCD【解析】

A．設(shè)初態(tài)彈簧的壓縮量為，因B球平衡且細(xì)繩拉直無拉力，有設(shè)C球剛要離開地面時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為，對(duì)C球的平衡有可得此時(shí)細(xì)繩、B球和A球的系統(tǒng)，沿著繩的方向有則B球和A球已經(jīng)在沿著繩的方向減速運(yùn)動(dòng)，故當(dāng)C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A錯(cuò)誤；B．細(xì)繩、B球和A球的系統(tǒng)在沿著繩的方向的加速度為零時(shí)，A和B的速度達(dá)到最大，則動(dòng)能最大在彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，由能量守恒定律有解得A獲得的最大速度為故B正確；C．B與A的系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，則有彈簧彈性勢(shì)能最小時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最大，故C正確；D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，對(duì)A球而言除重力外只有繩的拉力做負(fù)功，則A球的機(jī)械能一直減小，故D正確。故選BCD。8、BCD【解析】

AC項(xiàng)，重力勢(shì)能大小與豎直高度有關(guān)，小球上升了高度H，所以重力勢(shì)能增加了mgH，從能量守恒的角度上看，小球在上升過程中，初始動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了重力勢(shì)能和與空氣摩擦產(chǎn)生的熱能，所以小球動(dòng)能減少量大于mgH。故A錯(cuò)；C對(duì)B項(xiàng)，空氣阻力做功將小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此阻力做功的大小即為機(jī)械能減少量。故B對(duì)。D項(xiàng)，上升過程空氣阻力向下，與重力同向，兩者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D對(duì)。綜上所述本題正確答案為BCD。9、AB【解析】在最高點(diǎn)重力完全充當(dāng)向心力時(shí)物體對(duì)球沒有壓力，即mg=mv2R，所以v=gR，此時(shí)物體只受重力作用，速度水平方向，所以物體立即離開球面做平拋運(yùn)動(dòng)，小物體落地時(shí)下落的高度為R，所以t=2R10、ABD【解析】

A.甲圖中“120”表示某一位置的速度，是瞬時(shí)速度，即在該段行駛的瞬時(shí)速度應(yīng)小于120km/h，故A項(xiàng)與題意相符合；B.甲圖中“80”表示某一位置的速度，是瞬時(shí)速度，即在該段行駛的瞬時(shí)速度最小為80km/h，即不低于80km/h，故B項(xiàng)與題意相符合；CD.乙圖中“63

km”是拉薩的路程，由于是限速指示牌，可知乙圖中的54min為最短時(shí)間，即行駛63km的時(shí)間不超過54min。則最大平均速度：v=故C項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)與題意相符。二、實(shí)驗(yàn)題11、均勻成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.圖甲中，彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為6.00cm。

圖乙中，彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為9.00cm，伸長(zhǎng)了3.00cm，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N，

圖丙中，彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為12.00cm，伸長(zhǎng)了6.00cm，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.8N，

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在彈性限度內(nèi)，彈性細(xì)繩是均勻伸長(zhǎng)的，且伸長(zhǎng)量與所受拉力成正比；

第三空.第四空.由圖甲可知，R2位于4.00cm時(shí)，R1位于2.00cm；

由圖乙可知，R2位于6.00cm時(shí)，R1位于3.00cm；

由圖丙可知，R2位于8.00cm時(shí)，R1位于4.00cm；

綜上可知，R1的長(zhǎng)度是R2長(zhǎng)度的一半，則當(dāng)標(biāo)識(shí)R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時(shí)，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.6N。

第五空.第六空.由圖甲可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為4.00cm，右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為2.00cm；

由圖乙可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為6.00cm，右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為3.00cm；

由圖丙可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度為8.00cm，右側(cè)彈性細(xì)繩的長(zhǎng)度為4.00cm；

綜上可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度是右側(cè)彈性細(xì)繩長(zhǎng)度的2倍，

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R1不動(dòng)，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為1：2。

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R2不動(dòng)，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為2：1。12、0.1s1.47m/s1.96m/s【解析】

(1)[1]根據(jù)得(2)[2]小球在運(yùn)動(dòng)過程中水平分速度(3)[3]B點(diǎn)豎直分速度三、計(jì)算題