上海市建平中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（A卷）

这是一份上海市建平中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（A卷），共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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
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0D. 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，A、B为细管上的两点，A点与圆心等高，B点为细管最低点。一个小球从A点匀速率滑到B点。小球从A点滑到B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−mghB. mgh−WC. WD. 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v墨子、v同步和T墨子、T同步。则( )
A. v墨子=v同步
B. v墨子>v同步
C. T墨子=T同步
D. T墨子>T同步
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m、3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h。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g。释放a球后，b球刚要落地前，下列说法正确的是( )
A. a球的机械能守恒
B. b球的机械能增加
C. a和b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：本大题共3小题，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m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，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R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m，以v= 2gR的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力F大小为______，方向为______。
11.如图所示，质量相等的两个小物体A、B(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2：1，则A、B的向心加速度之比为 ，受到筒壁的摩擦力之比为 。
三、计算题：本大题共2小题，共50分。
12.(一)游乐场
游乐场中有许多物理规律。
(1)如图1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
(2)如图2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 gR
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 gR
(3)游乐场中的摩天轮半径为R，从最高点开始匀速转动。质量为m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g，则该乘客半周时间内重力做功为______，合外力做功为______。
(4)如图3为游乐场滑道的示意图，内壁光滑的水平半圆形管道BC与倾角θ=37°的倾斜管道AB和水平直管道CD顺滑连接，管道AB的A端离管道BC所在平面的高度h1=6m，管道BC的跨度d=10m，离水面EF的高h2=1.8m。质量m=60kg的游客(可视为质点)从A端静止滑下，游客与管道AB的动摩擦因数μ1=0.125，与管道CD的动摩擦因数μ2=0.5，游客经过B点时速度大小不变，整个过程空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。(sin37°=0.6,cs37°=0.8)求：
①游客经过B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8m/s，求管道CD长度。
13.(二)飞镖游戏
投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图1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。

(1)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
(2)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
(3)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2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
(4)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h=1.2m，圆形飞镖盘的直径为d=40cm，如图3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L=2m，离地面高H=1.8m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10m/s2。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。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】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D正确，ABC错误。
故选：D。
根据自由落体运动规律结合动量、动能以及重力均与物体质量有关进行分析判断。
考查自由落体运动规律，结合动量、动能和重力等概念进行分析解答。
2.【答案】D
【解析】解：当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时，可把物体看作质点。
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。
当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时，可把物体看作质点。
本题主要考查了对质点的理解，解题关键掌握当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时，可把物体看作质点。
3.【答案】D
【解析】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：合外力做的功等于物体动能的变化，可知物体的动能不改变，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，速度大小不变，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。
分析合外力做功情况，判断动能的变化情况。可举例说明。
解答本题时，要准确掌握动能定理，知道合外力做的功决定物体动能的变化。
4.【答案】A
【解析】解：A.小球从A点滑到B点的过程中，做匀速圆周运动，根据动能定理可知，小球的动能不变，合力做功为零，A正确；
B.根据公式可得，重力的功率P=mgvcsα，由于速度方向与竖直方向的夹角α逐渐增大，则csα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。
根据小球的运动状态，结合速度、动能和重力势能的变化分析。
解答本题的关键要明确匀速圆周运动的特点：速率不变，由合力提供向心力，向心力不做功。
5.【答案】A
【解析】解：静止于地面1位置的足球被球员踢出后，运动到最高点2位置的过程，
由动能定理可知：W−mgh=Ek−0，
解得，足球在最高点2时的动能是：Ek=W−mgh，故A正确，BCD错误；
故选：A。
静止于地面1位置的足球被球员踢出后，运动到最高点2位置的过程，由动能定理列式，即可确定ABCD正误。
本题主要考查对动能定理的掌握，解题的关键是，要先确定不同的力在哪个阶段做功，再根据动能定理列式，因为有些力在物体运动全过程中不是始终存在的。
6.【答案】C
【解析】解：AB、击球时，球拍对球的作用力与球对球拍的作用力是一对作用力和反作用力，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、不计空气阻力，球从被击出到落地前，球只受重力，且只有球的重力做功，所以球的机械能守恒，故C正确，D错误。
故选：C。
根据牛顿第三定律分析击球时，球拍对球的作用力与球对球拍的作用力的关系；球从被击出到落地前，分析外力对球做功情况，对照机械能守恒的条件判断机械能是否守恒。
解答本题时，要明确球的受力情况，掌握机械能守恒的条件：只有重力或系统内弹力做功，来判断球的机械能是否守恒。
7.【答案】B
【解析】解：AB、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
GMmr2=mv2r
解得
v= GMr
由于r墨子v同步，故A错误，B正确；
CD、根据万有引力提供向心力可得
GMmr2=m(2πT)2r
解得
T=2π r3GM
由于r墨子