2024年上海大學附中高一物理第二學期期末經典試題含解析

2024年上海大學附中高一物理第二學期期末經典試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)站在水平地面上的運動員把質量為500g的足球踢出后，某人觀測足球在空中的飛行情況，估測出上升最大高度為10m，在最高點速度為20m/s，g=10m/s2，則運動員踢球時對足球做功約為A．100J B．50J C．150J D．無法計算2、(本題9分)如圖所示，汽車雨刮器在轉動時，桿上A、B兩點繞O點轉動的角速度大小為ωA、ωB，線速度大小為vA、vB，向心加速度大小為aA、aB，則A．ωA<ωB，vA=vBB．ωA>ωB，aA=aBC．ωA=ωB，vA<vBD．ωA=ωB，aA>aB3、(本題9分)按照我國整個月球探測活動的計劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項目標和科學探測任務后，第二步是“落月”工程．假設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道II，到達軌道的近月點B時再次點火進入月球近月軌道III繞月球做圓周運動，如圖所示．下列判斷正確的是A．飛船在軌道I上的運行速率v=B．飛船在A點處點火變軌，從圓形軌道I進入橢圓軌道II時，向后噴氣，衛(wèi)星加速C．飛船從A到B運行的過程中機械能增大D．飛船在軌道III繞月球運行一周所需的時間T=4、在盧瑟福的粒子散射實驗中，有少數(shù)的粒子發(fā)生了大角度的偏轉，其原因是A．原子中有帶負電的電子，電子會對粒子有引力的作用B．原子的正電荷和絕大部分的質量都集中在一個很小的核上C．正電荷在原子中是均勻分布的D．原子是不可再分的5、(本題9分)如圖所示為一對不等量異號點電荷的電場線分布，下列說法正確的是（）A．可能帶正電，也可能帶負電B．處沒有電場線，故處場強為零C．點電勢一定高于點電勢D．將一電子從移到點，電場力對電子做正功6、(本題9分)一物體由靜止開始自由下落，一小段時間后突然受一恒定水平向右的風力的影響，但著地前一段時間內風突然停止，則其運動的軌跡可能是()A． B．C． D．7、(本題9分)一個靜止的質點，在0?5s時間內受到力F的作用，力的方向始終在同直線上，時間t的變化圖線如圖所示，則質點在（）A．第2s末速度方向改變B．第2s未加速度不為零C．第4s末運動速度為零D．第4s末回到原出發(fā)點8、一直流電源的電動勢為，內阻為，用它給線圈電阻為的直流電動機供電，工作時通過電動機的電流為電動機兩端電壓為經秒后（）A．電源釋放電能，電動機消耗電能B．電源給內外電路所做的總功為C．電動機輸出的機械能為D．電源的效率為9、如圖所示,長為L的細繩的一端固定于O點,另一端系一個小球,在O點的正下方L/2釘一個光滑的釘子A,小球開始時θ=60°的位置擺下.則細繩碰到釘子前后，下列說法正確的是（

）A．繩對小球的拉力之比為2：3 B．小球所受合外力之比為1：2C．小球做圓周運動的線速度之比為2：3 D．小球做圓周運動的角速度之比為1：210、如圖所示，在斜面上有一個物體，在平行于斜面的力F作用下,向上移動了x，斜面傾角為，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,則此過程中A．物體的重力做負功，做功大小為B．推力對物體做正功，物體機械能變化量為C．物體動能的增加量為D．物體克服摩擦力做功為11、如圖所示，一光滑球體靜止于夾角為θ的支架ABC內，AB、BC與水平面的夾角都為α，現(xiàn)以B為旋轉中心，在平行于紙面的平面內，讓BC緩慢沿順時針旋轉，直至水平（AB不動），設BC對球體的作用力大小為F1，AB對球體的作用力大小為FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先減小后增大 D．F12、(本題9分)下列所給的圖象中能反映作直線運動的物體回到初始位置的是()A． B．C． D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖甲所示，用落體法驗證機械能守恒定律，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電的周期為0.02s。（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點時重物的速度為________m/s。（結果保留三位有效數(shù)字）（2）某同學選用兩個形狀相同，質量不同的重物a和b進行實驗，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙丙所示，由圖象可知a的質量m1________b的質量m2。（選填“大于”或“小于”）（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質量m2＝0.052kg，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（結果保留兩位有效數(shù)字）14、(本題9分)用如圖甲所示的實驗裝置驗證質量分別為m1、m2的兩物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒。質量為m2的物塊在高處由靜止開始下落，打點計時器在質量為m1的物塊拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖乙所示是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），所用電源的頻率為50Hz，計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。（結果均保留三位有效數(shù)字）（1）打計數(shù)點5時物塊的速度大小為______m/s。（2）在打計數(shù)點0到5的過程中，系統(tǒng)運能的增量Ek＝______J；系統(tǒng)重力勢能的減少是Ep＝_____J。15、某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系.（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側，彈簧軸線和刻度尺都應在_______方向（填“水平”或“豎直”）；（2）彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時，長度記為L0，彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_______；（3）下圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質量，橫軸是彈簧長度與_______的差值（填“L0或Lx”）；（4）由圖可知，彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m（結果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2）.三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖，在豎直平面內，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和光滑水平地面PA在A點相切。O為圓心，OC和豎直方向的夾角為，，一質量為m的小球沿水平軌道以一定初速度向右運動，經A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球對軌道的壓力恰好為零。重力加速度大小為g。求：（1）水平恒力的大小和方向；（2）小球到達C點時速度的大??；（3）小球通過圓弧軌道A點時，對圓弧軌道的壓力大小。17、（10分）(本題9分)已知某半徑與地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍．地球表面的重力加速度為．在這個星球上用細線把小球懸掛在墻壁上的釘子上，小球繞懸點在豎直平面內做圓周運動．小球質量為，繩長為，懸點距地面高度為．小球運動至最低點時，繩恰被拉斷，小球著地時水平位移為求：(1)星球表面的重力加速度？(2)細線剛被拉斷時，小球拋出的速度多大？(3)細線所能承受的最大拉力？

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、C【解析】運動員對球做功轉化為球的初始機械能，從球飛出到最高點，由機械能守恒可得：W=E初=mgh+mv2=0.5×10×10+×0.5×202=150J，運動員對足球做功為150J．故選C2、D【解析】

桿上A、B兩點繞O點同軸轉動，則角速度相等，即ωA=ωB，根據(jù)v=ωr，因rA>rB，則vA>vB；根據(jù)a=ω2r可知，aA>aB，故選項D正確，ABC錯誤.3、A【解析】

A.飛船在軌道Ⅰ上，萬有引力提供向心力：，在月球表面，萬有引力等于重力得：，解得：，故A正確．B.飛船在A點處點火變軌，從圓形軌道I進入橢圓軌道II時，向前噴氣，衛(wèi)星減速，選項B錯誤；C.飛船從A到B運行的過程中只有地球的引力做功，則機械能不變，選項C錯誤；D.飛船在軌道III繞月球運行時，且，則運行一周所需的時間T=，選項D錯誤．4、B【解析】

粒子和電子之間有相互作用力，它們接近時就有庫侖引力作用，但由于電子的質量只有粒子質量的，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個灰塵碰撞一樣，粒子質量大，其運動方向幾乎不改變粒子散射實驗中，有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉說明三點：一是原子內有一質量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很小，故B正確，ACD錯誤5、C【解析】

A．由于電場線由指向，所以帶正電，帶負電，故A錯誤；B．電場線是假想的，沒有電場線的地方，也有電場，故B錯誤；C．沿著電場線方向電勢降低，所以A點電勢一定高于B點電勢，故C正確；D．A點電勢一定高于B點電勢，由于電子帶負電，所以將一電子從A點移到B點，電場力對電子做負功，故D錯誤。故選C。6、C【解析】由力的獨立作用原理可知，沒有風力時物體做自由落體運動，有風力后水平方向勻加速直線運動，水平分速度逐漸增大，撤去風力后水平速度不變，豎直分速度繼續(xù)增大，C對7、BC【解析】

解決本題的關鍵根據(jù)F-t圖象作出v-t圖，即可得出t=1s時，t=3s時物體的速度相等．t=0時，t=2s時，t=4s時物體的速度相同．即物體在0-1s內加速，在1-2s內減速，如此反復．但整個過程當中物體運動的方向不變．【詳解】根據(jù)題意可知合力隨時間周期性變化，故根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得：物體的加速度為，故在0-1s內物體做加速度為a勻加速直線運動，在1-2s內物體做加速度為a的勻減速直線運動，作出v-t圖象如圖．由v-t圖象可以看出物體一直向同一方向運動，速度方向始終沒有發(fā)生改變，故A錯誤；2s末合力不為零，故加速度不為零，故B正確；由v-t圖象可以看出4s末速度為零，故C正確；由于整個運動過程中，質點一直向一個方向運動，不可能回到原出發(fā)點．故D錯誤．故選C．【點睛】將F-t圖象轉化成a-t圖象，然后利用a-t圖象與時間軸圍成的面積等于物體速度的改變量求解物體的運動情況，是我們應該掌握的一種技巧，應注意積累和掌握．8、BC【解析】電源在內外電路做的功為，又得，電動機消耗電能，電動機輸出的機械能為，發(fā)熱為，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒得：電動機輸出的機械能為：，故C正確；電池組的效率為，故D錯誤．故選BC．9、ABD【解析】

A．在最低點由牛頓第二定律得T?mg＝m，則拉力為T＝mg+m，和釘子接觸前繩子拉力為T1＝mg+m＝2mg，接觸釘子后半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，繩子對小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接觸釘子前后繩子的拉力之比為2：3，故A正確；B．線速度大小不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，向心力（合力）增大為原來?倍，故B正確；C．小球由初始位置到最低點的過程中，由動能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，則到達最低點的速度為，和釘子接觸瞬間速度不突變，故C錯誤；D．根據(jù)ω＝知，線速度不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，故角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，所以角速度之比?：2，故D正確；10、ACD【解析】

A.物體的重力做負功，做功大小為，選項A正確；B.推力對物體做正功，物體機械能變化量等于推力與阻力功的和，即為，選項B錯誤；C.物體動能的增加量等于合外力的功：，選項C正確；D.物體克服摩擦力做功為，選項D正確。11、AC【解析】

以小球為研究對象進行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2【詳解】以小球為研究對象進行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2的反向延長線上做矢量三角形，根據(jù)圖中各力的變化情況可知：F1可能一直增大、也先減小后增大（初狀態(tài)α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【點睛】本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答，本題是采用圖象法進行解答的。12、ACD【解析】

A．由圖可知，物體開始和結束時的縱坐標均為0，說明物體又回到了初始位置，故A正確；B．由圖可知，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，故B錯誤；C．物體第1s內的位移沿正方向，大小為2m，第2s內位移為2m，沿負方向，故2s末物體回到初始位置，故C正確；D．物體做勻變速直線運動，2s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，故D正確；故選ACD。二．填空題(每小題6分，共18分)13、2.25大于0.031【解析】

第一空.C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有：第二空.根據(jù)動能定理得：（mg-f）h=mv2

則有：，

知圖線的斜率為：，

b的斜率小，知b的質量小，所以a的質量m1大于b的質量m2。

第三空.根據(jù)動能定理知：（m2g-f）h=mv2

則有：可知：代入數(shù)據(jù)解得：f=0.031N。14、（1）1.64（2）0.4030.404【解析】（1）每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），所以連續(xù)兩個點的時間間隔為T=