上海市甘泉外國(guó)語中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

第1頁(yè)/共1頁(yè)2023學(xué)年第二學(xué)期期末考試高一年級(jí)物理學(xué)科試卷考生注意：1．試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試分設(shè)試卷和答題紙。答題前，務(wù)必在答題紙上填寫姓名、考號(hào)。3．本試卷包括三大部分，第一部分為單項(xiàng)選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜合題。本試卷中的選擇題每題有且僅有一個(gè)選項(xiàng)，標(biāo)注“簡(jiǎn)答”的題需要給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。4．本卷g取。一、單項(xiàng)選擇題（1-8每小題3分，9-10每小題4分，共32分。）1.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是（）A.牛頓、開普勒 B.開普勒、伽利略C.開普勒、卡文迪什 D.牛頓、卡文迪什【答案】D【解析】【詳解】發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是牛頓、卡文迪什。故選D。2.下列關(guān)于功率的說法中正確的是（）A.做功越多，功率就越大B.做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率就越小C.做功越快，功率就越大D.做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率就越大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)因時(shí)間不確定，則功率大小不能確定，故A錯(cuò)誤；BD．根據(jù)因做功多少不確定，則功率大小不能確定，故BD錯(cuò)誤；C．功率是描述力做功快慢的物理量，物體做功越快，它的功率一定越大，故C正確。故選C。3.如圖所示為錦江樂園的摩天輪，小王乘坐該勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的摩天輪，從低處向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)此過程，以下說法中正確的是（）A.小王的重力勢(shì)能保持不變B.小王的動(dòng)能保持不變C.小王的機(jī)械能保持不變D.小王的機(jī)械能減少【答案】B【解析】【詳解】A．小王乘坐的“摩天輪”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，正在向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，高度不斷增大，則其重力勢(shì)能正在增大，故A錯(cuò)誤；B．小王的速度大小不變，則其動(dòng)能保持不變，故B正確；CD．小王正在向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能正在增大，動(dòng)能保持不變，兩者之和在增大，即機(jī)械能在增大，故CD錯(cuò)誤。故選B。4.某探月飛船在地面上發(fā)射前受到地球的萬有引力為，當(dāng)飛行到離地球表面高度恰等于地球半徑的某位置時(shí)，受到地球的萬有引力為，則為（）A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4【答案】C【解析】【詳解】由題可知解得故選C。5.質(zhì)量為2kg的物體，以lm／s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時(shí)刻起受到一水平向右的力作用，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度方向變?yōu)樗较蛴?，大小為lm／s，在此過程水平力做的功為（）A.0 B.1J C.-1J D.2J【答案】A【解析】【詳解】已知物體初速度v0=lm/s向左滑行、末速度水平向右大小為v=lm/s，物體受到重力、支持力、水平向右作用力，三力中只有水平向右作用力做功設(shè)為W，根據(jù)動(dòng)能定理得：W=mv2-mv02，解得W=0，故選A．6.若以拋出點(diǎn)為起點(diǎn)，取初速度方向?yàn)樗轿灰频恼较?，在下列各圖中，能正確描述做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的水平位移x的圖像的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的水平位移為則水平位移x的圖像為一次函數(shù)。故選C。7.一個(gè)人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速運(yùn)動(dòng)過程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是（）A.加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B.加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C.加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D.始終做正功【答案】D【解析】【詳解】在整個(gè)上升的過程中，電梯對(duì)人的支持力始終豎直向上，而人始終向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功的定義，支持力對(duì)人始終做正功。故選D。8.真空中光速為c。如圖為一車廂，向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，，車廂內(nèi)中心有一光源，上方有一個(gè)接收器，車廂內(nèi)可視為真空。車廂內(nèi)的人測(cè)得車廂長(zhǎng)為，則地面上的人測(cè)得車廂長(zhǎng)為，則（）A. B.C. D.無法判斷【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)尺縮效應(yīng)，車廂內(nèi)的人測(cè)得車廂長(zhǎng)為，則地面上的人測(cè)得車廂長(zhǎng)為故選C。9.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，若以地面為零勢(shì)能面，則下列關(guān)于其重力勢(shì)能與下落速度關(guān)系的各圖中，正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，則有所以勢(shì)能與速度的圖象為開口向下的拋物線，故B符合。故選B。10.如圖，質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其減速運(yùn)動(dòng)的加速度為g，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中物體（）A.重力勢(shì)能增加了mgh B.機(jī)械能損失了mghC.動(dòng)能損失了mgh D.克服摩擦力做功mgh【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢(shì)能增加了mgh，故A錯(cuò)誤；B．加速度解得：摩擦力機(jī)械能的損失量為故B正確；C．動(dòng)能損失量為克服合外力做的功的大小△Ek=F合外力?s=故C錯(cuò)誤；D．克服摩擦力做功，故D錯(cuò)誤。故選B。二、填空題（每小題4分，共20分）11.牛頓力學(xué)的適用范圍是宏觀物體、________、________?！敬鸢浮竣?低速運(yùn)動(dòng)②.弱引力場(chǎng)【解析】【詳解】略12.兩顆人造地球衛(wèi)星A和B，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為，則它們的線速度之比_____，運(yùn)動(dòng)周期之比_____?！敬鸢浮竣?②.【解析】【詳解】[1][2]衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，則聯(lián)立解得根據(jù)可知13.一物體做自由落體運(yùn)動(dòng)．在第1s內(nèi)和第2s內(nèi)，重力對(duì)該物體做的功之比為________；在第1s末和第2s末，重力做功的瞬時(shí)功率之比為________．【答案】①.1：3②.1：2【解析】【詳解】物體做自由落體運(yùn)動(dòng)．在第1s內(nèi)的位移，第2s內(nèi)位移；根據(jù)W=mgh可知，重力對(duì)該物體做的功之比為5:15=1:3；在第1s末的速度v1=10m/s，第2s末速度為v2=20m/s，則根據(jù)P=mgv可得重力做功的瞬時(shí)功率之比為1:2.14.一物體從高2米，長(zhǎng)6米的光滑斜面的頂端，由靜止開始自由滑下，不計(jì)空氣阻力，物體沿斜面下滑____________m時(shí)，它的動(dòng)能和勢(shì)能相等，此時(shí)物體速度為________m/s。（以斜面底端為零勢(shì)能面）【答案】①.3②.【解析】【詳解】[1][2]由機(jī)械能守恒定律可知而解得物體沿斜面下滑3m時(shí)，它的動(dòng)能和勢(shì)能相等，此時(shí)物體速度為m/s。15.有一質(zhì)量為2千克的物體，用25N的力豎直向上拉物體，物體由靜止開始勻加速上升，已知2秒末時(shí)物體速度為，則重力做功____J，機(jī)械能變化____J?！敬鸢浮竣?-80②.100【解析】【詳解】[1]物體由靜止開始勻加速上升，則2s上升的高度為故重力做功[2]機(jī)械能變化為三、綜合題（共48分）16.研究機(jī)械能守恒定律的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中將擋光片等間隔放置在圓弧軌道上，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示。圖象的橫軸表示小球距最低點(diǎn)的高度h，縱軸表示小球的重力勢(shì)能，動(dòng)能或機(jī)械能E。試回答下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)使用的傳感器是________傳感器，它固定在________上；（2）若實(shí)驗(yàn)所得圖像如圖（b）所示，則表示小球的重力勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能E隨小球距零勢(shì)能面的高度h變化關(guān)系的圖線分別是_________（按順序填寫相應(yīng)圖線所對(duì)應(yīng)的文字）；（3）若某次實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械能逐漸減小，其原因是________；序號(hào)12345高度h/cm15.210.05.82.70.7勢(shì)能0.1490.0980.0570.0270.007動(dòng)能0.0190.0600.0890.1030.106機(jī)械能E/J0.1680.1580.1460.1300.113【答案】（1）①.光電門②.小球（2）乙丙甲（3）見解析【解析】【小問1詳解】[1][2]實(shí)驗(yàn)中用DIS測(cè)出應(yīng)為小球在各點(diǎn)時(shí)的速度，故傳感器的名稱是光電門傳感器；將其固定在小球上?！拘?詳解】球高度下降，故小球的重力勢(shì)能應(yīng)減小，動(dòng)能增大，但總機(jī)械能不變，故乙圖表示重力勢(shì)能的變化；丙圖表示動(dòng)能的變化，甲圖表示機(jī)械能的變化；【小問3詳解】從起點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能逐漸減小。其原因是擺動(dòng)過程中小球還受到空氣阻力，空氣阻力做負(fù)功，使小球的機(jī)械能總量減小，運(yùn)動(dòng)的路程越長(zhǎng)，機(jī)械能減少越多。17.如圖所示質(zhì)量為m的小球自弧形斜面頂端A由靜止滑下，在斜面底端B進(jìn)入半徑為R的圓形軌道，小球剛好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C，已知A、B兩點(diǎn)的高度差為3R，AB段粗糙，BC段光滑，求小球在B點(diǎn)的速度與A到B過程摩擦力對(duì)小球做的功。重力加速度為g?！敬鸢浮俊ⅰ窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)小球在C點(diǎn)速度vC，由題知設(shè)小球在B的速度為vB，在小球由B到C的過程中，由機(jī)械能守恒得：上兩式解得小球由Ａ到Ｂ的過程，設(shè)摩擦力做功為W，則由動(dòng)能定理可得以上兩式解得：18.隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車已進(jìn)入千家萬戶，大大方便了人們的出行。（1）汽車質(zhì)檢時(shí)，將汽車的主動(dòng)輪壓在兩個(gè)粗細(xì)相同的有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的滾筒上，使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)汽車仍在原地不動(dòng)，如圖所示，車內(nèi)輪A的半徑為，車外輪B的半徑為，滾筒C的半徑為，車輪與滾筒間不打滑，當(dāng)車輪以恒定速度運(yùn)行時(shí)，A、B輪邊緣的線速度大小之比為____________，B、C輪邊緣的向心加速度大小之比為____________。（2）汽車在水平路面向前運(yùn)動(dòng)，后輪胎外測(cè)的邊緣上有一個(gè)黑色小石子，如圖所示．當(dāng)汽車運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)，小石子剛好運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)且離開輪胎．已知汽車輪胎半徑為R，重力加速度為g，則小石子在最高點(diǎn)離開輪胎時(shí)的速度為____________；小石子經(jīng)過____________時(shí)間落到路面。（3）汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為，它在水平路面上行駛時(shí)受到的摩擦阻力大小恒定。汽車在水平路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直到車速達(dá)到最大速度vm，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。若在時(shí)間內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是恒定的，則汽車受到的合力隨時(shí)間變化的圖象可能是（）A. B.C. D.（4）汽車的額定功率為，在水平直路面上以的恒定加速度由靜止啟動(dòng)，經(jīng)達(dá)到最大速度，已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到的阻力恒為車重的0.2倍，g取。求：①汽車能達(dá)到的最大速度；②勻加速維持的時(shí)間；③汽車由靜止到達(dá)到最大速度的過程中運(yùn)動(dòng)的總位移S?！敬鸢浮浚?）①.②.（2）①.2v②.（3）D（4）①20m/s；②5s；③90m【解析】【小問1詳解】[1][2]A、B輪角速度相等，則根據(jù)可知，A、B輪邊緣的線速度大小之比為B、C輪邊緣的線速度相等，則根據(jù)可得B、C輪邊緣的向心加速度大小之比為【小問2詳解】[1]小石子在最高點(diǎn)離開輪胎時(shí)，豎直方向上速度為零，水平方向上一方面有與汽車相等的速度v，另一方向有隨著車輪做圓周運(yùn)動(dòng)的速度v，則小石子離開輪胎時(shí)的速度為2v；[2]小石子離開輪胎后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得【小問3詳解】在0～t1時(shí)間內(nèi)功率隨時(shí)間均勻增大，知汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，由F-f=ma可知，牽引力恒定，合力也恒定；當(dāng)達(dá)到額定功率后，速度繼續(xù)增大，由P=Fv可知，牽引力減小，加速度減小，但速度繼續(xù)增大，知道牽引力減小到與阻力相等時(shí)，將做勻速運(yùn)動(dòng)，知最終汽車所受的合力為零；故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。【小問4詳解】①設(shè)汽車能達(dá)到的最大速度為vm。當(dāng)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，此時(shí)