精品解析：上海市建平中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

建平中学2024学年第一学期期末教学质量检测 高二物理（A）试卷 考生注意：1．试卷共4页，满分100分，考试时间60分钟；2．答题前，务必在答题纸上填写姓名、班级、考试号。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。选择题的作答必须涂在答题纸上相应的区域，填空和综合题的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。其中第15和19题需有必要的公式和文字说明。 一、选择题（每题4分，共32分） 1. 质量不同的两物体，同时开始做自由落体运动，在下落的任意时刻，两物体具有相同的（　　） A. 动量 B. 动能 C. 重力 D. 速度 2. 理想模型是把客观存在的实际物体加以理想化，质点是高中物理第一个理想化模型，下列说法正确的是（　　） A. 在研究战斗机如何飞行和调整飞行姿态时可以把战斗机看成质点 B. 我国首列加长版动车组“复兴号”亮相总长度超过415m，在研究“复兴号”过2000m铁路涵洞时，“复兴号”可看作质点 C. 运动员在花样游泳比赛中可视为质点，运动员在艺术体操表演赛中不能视为质点 D. 在研究嫦娥五号绕月球公转的运动轨迹时，嫦娥五号可看作质点 3. 下列说法正确的是（　　） A. 物体所受合外力为0，动能可能改变 B. 物体所受合外力不为0，动能一定改变 C. 物体的动能不变，所受合外力一定为0 D. 物体的动能改变，所受合外力一定不为0 4. 如图所示，在竖直平面内固定一个粗糙的半圆形细管，、为细管上的两点，点与圆心等高，点为细管最低点。一个小球从点匀速率滑到点。小球从点滑到点的过程中，关于小球，下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零 B. 重力做功功率一直增大 C 机械能不变 D. 机械能增大 5. 2016年6月，深受广大足球爱好者关注的欧洲足球锦标赛在法国进行。质量为m、静止于地面1位置的足球被球员踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。如图所示，如果球员踢球过程中对足球做功为W。空气阻力不计。则足球在最高点2时的动能是（　　） A. W-mgh B. mgh-W C. W D. mgh 6. 郑钦文在2024年巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠。她发球时将网球斜向下击出，如图所示，不计空气阻力，则（ ） A. 击球时，球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力 B. 击球时，球拍对球的作用力小于球对球拍的作用力 C. 球从被击出到落地前，机械能守恒 D. 球从被击出到落地前，机械能减少 7. 如图，在轨运行的量子科学实验卫星“墨子号”和地球同步卫星，可近似看成绕地球做匀速圆周运动，地球同步卫星的轨道半径更大。设“墨子号”及同步卫星绕地球运行的速度和周期分别为、和、。则（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为、的小球和，用手按住球静止于地面时，球离地面的高度为。两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，重力加速度为。释放球后，球刚要落地前，下列说法正确的是（　　） A. 球的机械能守恒 B. 球的机械能增加 C. 和组成的系统（包括软绳）机械能守恒 D 以上说法都不正确 二、填空题（每空3分，共18分） 9. 健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为的轮胎在与水平面成角的恒定拉力作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，合力对轮胎做功为_____，滑动摩擦力做功为_____。 10. 如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力大小为_____，方向为_____． 11. 如图所示，质量相等的两个小物体、（视为质点紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁随筒一起转动，圆筒上下两区域的半径比为，则、的向心加速度之比为________，受到筒壁的摩擦力之比为_________。 三、综合题（共42分） 一、游乐场 游乐场中有许多物理规律。 12. 如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，游客的动能（  ） A. 越来越小 B. 越来越大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小 13. 如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁（由上、下、侧三个轮子组成）把轨道车套在了轨道上，车中座椅是指底座、靠背以及安全卡扣组成的整体，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力 B. 乙图中，轨道车过最底点的最大速度为 C. 丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力 D. 丁图中，轨道车过最高点的最小速度为 14. 游乐场中的摩天轮半径为，从最高点开始匀速转动。质量为的乘客坐在座厢内与之相对静止地一起运动，重力加速度为，则该乘客半周时间内重力做功为_____，合外力做功为_____。 15. 如图为游乐场滑道的示意图，内壁光滑的水平半圆形管道与倾角的倾斜管道和水平直管道顺滑连接，管道的端离管道所在平面的高度，管道的跨度，离水面的高．质量的游客（可视为质点）从端静止滑下，游客与管道的动摩擦因数，与管道的动摩擦因数，游客经过点时速度大小不变，整个过程空气阻力不计，重力加速度取。（，）求： （1）游客经过点时速度大小； （2）游客进入圆管后对管侧壁的弹力大小； （3）要使游客落到水中速度为，求管道长度。 二、飞镖游戏 投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，靶盘竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，不计空气阻力。 16. 以地面为参考系，飞镖在空中做（　　） A 平抛运动 B. 圆周运动 C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动 17. 飞镖在空中运动过程中的加速度（　　） A. 大小不变，方向不变 B. 大小不变，方向改变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小改变，方向改变 18. 在某学校举办的娱乐活动中，一教师在投掷飞镖比赛的预投中，他站在投镖线上从同一点C处水平抛出多个飞镖，结果以初速度vA投出的飞镖打在A点，以初速度vB投出的飞镖打在B点，始终没有打在竖直标靶的中心O点，如图所示。为了能把飞镖打在标靶的中心O点，则他在正式比赛中，可采取的措施是（忽略空气阻力）（　　） A. 投掷飞镖的初速度比打在A点的飞镖的初速度vA大些 B. 投掷飞镖的初速度比打在B点的飞镖的初速度vB小些 C. 保持初速度vA不变，降低抛出点C的高度 D. 保持初速度vB不变，降低抛出点C的高度 19. 小刚在家里竖直墙面上悬挂一个飞镖盘练习投掷飞镖，已知飞镖盘的下边缘离地面高度为，圆形飞镖盘的直径为，如图甲、乙所示。他站在飞镖盘的盘面正前方，飞镖掷出点距离飞镖盘的水平距离，离地面高处，将飞镖垂直飞镖盘面水平掷出。不计空气阻力，忽略飞镖盘厚度和飞镖的尺寸，重力加速度g取。试求飞镖正对飞镖盘水平掷出时能击中飞镖盘的速度的最大值和最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 建平中学2024学年第一学期期末教学质量检测 高二物理（A）试卷 考生注意：1．试卷共4页，满分100分，考试时间60分钟；2．答题前，务必在答题纸上填写姓名、班级、考试号。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。选择题的作答必须涂在答题纸上相应的区域，填空和综合题的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。其中第15和19题需有必要的公式和文字说明。 一、选择题（每题4分，共32分） 1. 质量不同的两物体，同时开始做自由落体运动，在下落的任意时刻，两物体具有相同的（　　） A. 动量 B. 动能 C. 重力 D. 速度 【答案】D 【解析】 【详解】两物体同时做自由落体运动，任意时刻速度相同，而动量、动能和重力均与质量有关，均不同 故选D。 2. 理想模型是把客观存在的实际物体加以理想化，质点是高中物理第一个理想化模型，下列说法正确的是（　　） A. 在研究战斗机如何飞行和调整飞行姿态时可以把战斗机看成质点 B. 我国首列加长版动车组“复兴号”亮相总长度超过415m，在研究“复兴号”过2000m的铁路涵洞时，“复兴号”可看作质点 C. 运动员在花样游泳比赛中可视为质点，运动员在艺术体操表演赛中不能视为质点 D. 在研究嫦娥五号绕月球公转的运动轨迹时，嫦娥五号可看作质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．在研究战斗机如何飞行和调整飞行姿态时，要看飞机的机翼变动，这种情况不可以把战斗机看成质点，故A错误； B．“复兴号”亮相总长度与铁路涵洞的长度相差不大，所以“复兴号”过铁路涵洞时要考虑其长度，这种情况“复兴号”不能可看作质点，故B错误； C．花样游泳比赛与艺术体操表演赛，都要求运动员的形体动作优美，都不能视为质点，故C错误； D．在研究嫦娥五号绕月球公转的运动轨迹时，嫦娥五号的形状和体积与公转半径比较时可以忽略不计，则嫦娥五号可看作质点，故D正确。 故选D。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 物体所受合外力为0，动能可能改变 B. 物体所受合外力不为0，动能一定改变 C. 物体的动能不变，所受合外力一定为0 D. 物体的动能改变，所受合外力一定不为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体所受合外力为0，则合外力做功为零，根据动能定理可知，动能不改变，故A错误； B．物体所受合外力不为0，但位移可能为零，合外力做功可能为零，根据动能定理可知，动能可能不改变，故B错误； C．物体的动能不变，但速度方向可能改变，合外力不一定为零，如匀速圆周运动，故C错误； D．根据动能定理可知，物体的动能改变，一定有合外力做功，所受合外力一定不为0，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在竖直平面内固定一个粗糙的半圆形细管，、为细管上的两点，点与圆心等高，点为细管最低点。一个小球从点匀速率滑到点。小球从点滑到点的过程中，关于小球，下列说法正确的是（　　） A. 合力做功为零 B. 重力做功功率一直增大 C. 机械能不变 D. 机械能增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球从A点滑到B点的过程中，做匀速圆周运动，小球的动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，A正确； B．根据公式可得，重力的功率 由于速度方向与竖直方向的夹角逐渐增大，则逐渐减小，小球的重力和速度均不变，故重力做功的功率一直减小，B错误； CD．整个过程中小球的动能不变，重力势能减小，则小球的机械能减小，CD错误。 故选A。 5. 2016年6月，深受广大足球爱好者关注的欧洲足球锦标赛在法国进行。质量为m、静止于地面1位置的足球被球员踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。如图所示，如果球员踢球过程中对足球做功为W。空气阻力不计。则足球在最高点2时的动能是（　　） A. W-mgh B. mgh-W C. W D. mgh 【答案】A 【解析】 【详解】从人开始踢球到球运动到最高点2位置，由动能定理可知 解得 故答案选A 6. 郑钦文在2024年巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠。她发球时将网球斜向下击出，如图所示，不计空气阻力，则（ ） A. 击球时，球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力 B. 击球时，球拍对球的作用力小于球对球拍的作用力 C. 球从被击出到落地前，机械能守恒 D. 球从被击出到落地前，机械能减少 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第三定律可知，击球时，球拍对球的作用力等于球对球拍的作用力，故AB错误； CD．因为不计空气阻力，则球从被击出到落地前，球只受重力，只有球的重力做功，所以球的机械能守恒，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图，在轨运行的量子科学实验卫星“墨子号”和地球同步卫星，可近似看成绕地球做匀速圆周运动，地球同步卫星的轨道半径更大。设“墨子号”及同步卫星绕地球运行的速度和周期分别为、和、。则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力可得 解得 由于地球同步卫星的轨道半径大于“墨子号”的轨道半径，故有 A错误，B正确； CD．根据周期的公式 由于地球同步卫星的轨道半径大于“墨子号”的轨道半径,同步卫星的线速度小于“墨子号”卫星的线速度，故有 CD错误。 故选B。 8. 如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为、的小球和，用手按住球静止于地面时，球离地面的高度为。两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，重力加速度为。释放球后，球刚要落地前，下列说法正确的是（　　） A. 球的机械能守恒 B. 球的机械能增加 C. 和组成的系统（包括软绳）机械能守恒 D. 以上说法都不正确 【答案】C 【解析】 【详解】在运动过程中，绳子拉力对a球做正功，则a球机械能增加，绳子拉力对b球做负功，则b球机械能减小，对于ab两球组成的系统（包括软绳），只有重力做功，系统的机械能守恒。 故选C。 二、填空题（每空3分，共18分） 9. 健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为的轮胎在与水平面成角的恒定拉力作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，合力对轮胎做功为_____，滑动摩擦力做功为_____。 【答案】 ①. 0 ②. ## 【解析】 【详解】[1]由于轮胎匀速运动，轮胎的动能保持不变，根据动能定理可得合力对轮胎做功为 [2]轮胎受到的滑动摩擦力为 根据受力平衡可得 则滑动摩擦力做功为 10. 如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力大小为_____，方向为_____． 【答案】 ① ②. 竖直向下 【解析】 【详解】[1][2]对人和摩托车整体受力分析，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 即此时轨道对车的作用力大小为，方向竖直向下。 11. 如图所示，质量相等的两个小物体、（视为质点紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁随筒一起转动，圆筒上下两区域的半径比为，则、的向心加速度之比为________，受到筒壁的摩擦力之比为_________。 【答案】 ①. 2∶1 ②. 1∶1 【解析】 【详解】[1]由题意可知，两物体的角速度相同，所以 又 所以、的向心加速度之比 [2]对两物体受力分析可得两物体受到筒壁的摩擦力 受到筒壁的摩擦力之比 三、综合题（共42分） 一、游乐场 游乐场中有许多物理规律。 12. 如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，游客的动能（  ） A. 越来越小 B. 越来越大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】在座舱加速下落的过程中，游客的速度越来越大，动能 越来越大。 故选B。 13. 如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁（由上、下、侧三个轮子组成）把轨道车套在了轨道上，车中座椅是指底座、靠背以及安全卡扣组成的整体，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力 B. 乙图中，轨道车过最底点的最大速度为 C. 丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力 D. 丁图中，轨道车过最高点的最小速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由重力提供向心力可得 轨道车通过最高点的临界速度为 若通过最高点速度大于临界速度，座椅给人的力向下，若通过最高点速度小于临界速度，座椅给人的力向上，故A错误； B．乙图中轨道车合力向上，可得 由于不知轨道车和轨道弹力最大值，所以不能求出速度最大值，故B错误； C．丙图中人的合力向上提供向心力，所以座椅给人向上的力，故C正确； D．丁图中，轨道可以提供轨道车向上弹力，属于圆周运动有支撑模型，所以最高点速度大于零即可，故D错误。 故选C。 14. 游乐场中的摩天轮半径为，从最高点开始匀速转动。质量为的乘客坐在座厢内与之相对静止地一起运动，重力加速度为，则该乘客半周时间内重力做功为_____，合外力做功为_____。 【答案】 ①. ②. 0 【解析】 【详解】[1]从最高点开始匀速转动，则该乘客半周时间内重力做功为 [2]由于乘客做匀速运动，动能保持不变，根据动能定理可知，合外力做功为0。 15. 如图为游乐场滑道的示意图，内壁光滑的水平半圆形管道与倾角的倾斜管道和水平直管道顺滑连接，管道的端离管道所在平面的高度，管道的跨度，离水面的高．质量的游客（可视为质点）从端静止滑下，游客与管道的动摩擦因数，与管道的动摩擦因数，游客经过点时速度大小不变，整个过程空气阻力不计，重力加速度取。（，）求： （1）游客经过点时的速度大小； （2）游客进入圆管后对管侧壁的弹力大小； （3）要使游客落到水中速度为，求管道长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 AB过程，由动能定理得 解得游客经过点时的速度大小为 【小问2详解】 游客在管道BC中做匀速圆周运动，竖直方向有 水平方向有 则有 根据牛顿第三定律可知，游客进入圆管后对管侧壁的弹力大小为。 【小问3详解】 要使游客落水且速度为8m/s，游客从B点到落水过程，由动能定理可得 解得管道长度为 二、飞镖游戏 投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，靶盘竖直放置，将飞镖沿水平方向正对靶心掷出，不计空气阻力。 16. 以地面为参考系，飞镖在空中做（　　） A. 平抛运动 B. 圆周运动 C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动 17. 飞镖在空中运动过程中的加速度（　　） A. 大小不变，方向不变 B. 大小不变，方向改变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小改变，方向改变 【答案】16. A 17. A 【解析】 【16题详解】 由于飞镖的速度沿水平方向，受到重力的方向沿竖直方向，以地面为参考系，飞镖在空中做平抛运动。 故选A。 【17题详解】 平抛运动物体只受重力的作用，故其加速度等于重力加速度，因此飞镖在运动过程中，加速度的大小和方向均不变。 故选A。 18. 在某学校举办的娱乐活动中，一教师在投掷飞镖比赛的预投中，他站在投镖线上从同一点C处水平抛出多个飞镖，结果以初速度vA投出的飞镖打在A点，以初速度vB投出的飞镖打在B点，始终没有打在竖直标靶的中心O点，如图所示。为了能把飞镖打在标靶的中心O点，则他在正式比赛中，可采取的措施是（忽略空气阻力）（　　） A. 投掷飞镖的初速度比打在A点的飞镖的初速度vA大些 B. 投掷飞镖的初速度比打在B点的飞镖的初速度vB小些 C. 保持初速度vA不变，降低抛出点C的高度 D. 保持初速度vB不变，降低抛出点C的高度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．飞镖被投出后，做平抛运动，当飞镖打在标靶上时，飞镖的水平位移相同，落点越向下，运动时间越长，说明水平速度越小。根据和x=v0t可得 可知若抛出点C高度不变，为了能把飞镖打在标靶的中心O点，投掷飞镖的初速度应比打在A点的飞镖的初速度vA小些，比打在B点的飞镖的初速度vB大些；故AB错误； CD．根据可知，保持初速度vA不变，可降低抛出点C的高度；若保持初速度vB不变，可升高抛出点C的高度，故C正确，D错误。 故选C。 19. 小刚在家里竖直墙面上悬挂一个飞镖盘练习投掷飞镖，已知飞镖盘的下边缘离地面高度为，圆形飞镖盘的直径为，如图甲、乙所示。他站在飞镖盘的盘面正前方，飞镖掷出点距离飞镖盘的水平距离，离地面高处，将飞镖垂直飞镖盘面水平掷出。不计空气阻力，忽略飞镖盘厚度和飞镖的尺寸，重力加速度g取。试求飞镖正对飞镖盘水平掷出时能击中飞镖盘的速度的最大值和最小值。 【答案】， 【解析】 【详解】飞镖掷出后恰好射中飞镖盘上边沿时速度最大，则有 解得 则飞镖水平掷出时的最大速度为 解得 飞镖掷出后恰好射中飞镖盘下边沿时速度最小，则 解得 飞镖水平掷出时的最小速度为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$