2020年上海延安中学高一下学期期末物理试题(附带详细解析)

………外………………○…：___________班级………内………………○…绝密★启用前2020年上海延安中学高一下学期期末物理试题1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1．小球在竖直面内做匀速圆周运动，以下物理量保持不变的是（ ） A ．线速度 B ．加速度 C ．重力势能D ．动能2．一质点做简谐运动的图象如图所示，该质点在t=3.5s 时刻( )A ．速度为正、加速度为正B ．速度为负、加速度为负C ．速度为负、加速度为正D ．速度为正、加速度为负3．如图是观察水面波衍射的实验装置，AC 和 BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源。

图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）间的距离表示一个波长， 则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（ ）A ．此时能明显观察到波的衍射现象B ．如果将孔 AB 缩小，经过孔以后的波纹间的距离会变小…………○………※※请※※…………○………D ．如果孔的大小不变，波源的频率增大，将能更明显地观察到衍射现象4．一同学用120N 的力将质量为0.5kg 静止在水平地面上的足球以10m/s 的初速度沿水平方向踢出 25m 远，则该同学对足球做的功至少为( ) A ．25JB ．250JC ．1200JD ．3000J5．密封在容积不变的容器中的气体，当温度降低时（ ） A ．压强减小，密度减小； B ．压强减小，密度增大； C ．压强不变，密度减小；D ．压强减小，密度不变；6．初速度相等、初动能关系为 E kA = 2E kB 的两物体 A 和 B ，从同一光滑斜面顶端滑至底端，末动能分别为 E kA ' 和 E kB ' 。

若不计空气阻力，则它们的末动能关系为（）A ．k 2kaB E E ''= B ．2kA kB E E ''< C ．2kA kB E E ''> D ．4kA kB E E ''=7．以下说法中正确的是（ ）A ．物体在平衡力作用下的运动过程中，机械能一定守恒B ．物体克服重力做功时，机械能一定不守恒C ．当物体以5m / s 2的加速度加速运动时，机械能可能守恒D ．以上说法都不正确8．雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m 1、m 2，至落到地面前均已做匀速直线运动，此时重力的功率之比为 A ．m 1 : m 2B C D 9．如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的p －V 图象，气体由状态A 变化到状态B 的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( )A ．一直保持不变B ．一直增大C ．先减小后增大D ．先增大后减小10．如图所示，左端封闭、右端开口的足够长U 形管竖直放置，内有被空气柱隔开的两…………外……线……………………内……线…………段水银柱，左管上端为真空．从右端缓慢再注入H 高的水银，关于稳定后水银面A 沿管壁向下移动的距离，最为准确的判断是（ ）A ．小于0.5HB ．等于0.5HC ．介于0.5H 与H 之间D ．大于0.5H第II 卷（非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题11．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度，则当声音由空气传到钢轨中时，频率______，波长___（填“变大”、“变小”或“不变”）12．质量为 M 的滑块从倾角为 30︒的光滑斜面顶端开始下滑。

到达斜面底端时速度为 v ，当它的速度为____时，它的动能和重力势能正好相等，此时它的重力的即时功率为__________。

13．一个质量为 m =2.0kg 的物体，在 F =10N 的水平外力作用下，沿粗糙水平面运动，运动过程中，物体的位置坐标 x 与时间 t 的关系为 x 0.5t 2(m) ，则在前 2 秒内摩擦力做功为__________J ；合外力做功为____________J 。

14．某同学利用DIS 实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图的P-t 图像，已知在状态B 时气体的体积V B =4.5L ，则气体在状态A 的压强为________ atm ，气体在状态C 的体积为________ L ．15．额定功率为80 kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s ，汽车质量是……外…………○………装…………○…………订※※请※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内……内…………○………装…………○…………订以额定功率行驶，在运动过程中阻力不变，则汽车匀加速运动时的牵引力F =___________N ；汽车从静止开始运动的10 s 的过程中牵引力做的功W =___________J 。

三、实验题16．如图为 “用DIS 研究机械能守恒定律”的实验装置，摆锤质量为0.008kg 。

（1）图中摆锤释放器的作用是______________________________。

（2）将摆锤释放器调整到A 位置、定位挡片移动到Q 点，释放摆锤，若摆线碰到定位挡片后摆锤摆到左侧最高点恰好与A 等高，则说明__________________。

（3）两组同学实验后分别得到如下两组数据：表一中D 点机械能明显偏小，最可能的原因是_________； 表二中A 点机械能明显偏大，最可能的原因是_________。

表一表二………装……………线…………○……________姓名：_______………装……………线…………○……四、解答题17．如图，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞的横截面积为 S ，相对于底部的高度为 h ，可沿气缸无摩擦地滑动。

设大气和活塞对气体的总压强为P 0 ，外界温度始终保持 T 不变，取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了2h。

（1）计算此时气体的压强P t 及沙子的质量 m 。

（2）缓慢移走沙子，同时改变温度保持活塞位置不变。

则沙子移走前后， 温度变化量是多少？18．如图（a ），AB 为足够长的粗糙水平轨道，D 为 AB 上的一点，DB 长度 S =2m ．BC 为光滑圆弧轨道，两轨道在 B 点平滑连接．C 点高度 H =4m ，质量为 m =1kg 的滑块，在水平向右的恒力 F =10N 作用下，从 D 点由静止开始运动，受到恒定的摩擦力 f =6N.当滑块运动到 B 点时，撤去恒力 F ．求： （1）滑块从 D 点运动到 B 点的时间t ；（2）滑块在圆弧轨道 BC 上所能达到的最大高度h m ；（3）若改变恒力 F 的大小和出发点 D 的位置，并使 F 的大小与 DB 的长度 s 满足图（b ） 所示关系，其他条件不变，通过计算判断滑块是否可以到达 C 点．………○……………○……参考答案1．D 【解析】 【详解】A.小球在竖直面内做匀速圆周运动，线速度的大小不变，方向时刻在变化，故A 错误；B.小球在竖直面内做匀速圆周运动，根据2v a r=可知加速度的大小不变，方向时刻在变化．故B 错误；C.小球在竖直面内做匀速圆周运动，重力势能在变化．故C 错误；D.根据212k E mv =可知线速度的大小不变，故动能不变，故D 正确． 2．D 【解析】根据图中信息可得，该质点在3.5s 时位于x 轴正方向并向正向最大振幅处运动，所以该质点的速度方向为正，加速度为负，选D 3．A 【解析】 【详解】A.因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象。

故A 正确；B. 如果将孔AB 缩小，经过孔以后的波纹间的距离不变，距离与小孔大小无关。

故B 错误； C.如果将孔AB 缩小，孔的尺寸小于波的波长，能观察到明显的衍射现象。

故C 错误；; D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据vfλ=知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象。

故D 错误；4．A 【解析】根据动能定理得：22110.5102522W mv J ==⨯⨯=，故A 正确，BCD 错误．故选A ． 5．D 【解析】 【详解】密封在容积不变的容器中的气体，体积不变，则密度不变。

气体温度降低时，发生等容变化，由查理定律PT得知，压强减小。

A.选项与分析不一致，故A 错误； B.选项与分析不一致，故B 错误； C.选项与分析不一致，故C 错误； D.选项与分析一致，故D 正确； 6．A 【解析】 【详解】由题意知，两物体初速度相等，又k 2ka B E E =，2012k E mv =所以，2A B m m =同一光滑斜面顶端滑至底端，由动能定理可知：221122mgh mv mv =- 故，两个物体末速度相等，所以，212kE mv '=，k 2kaB E E ''= A.与计算结果一致，故A 正确； B.与计算结果不符，故B 错误；C.与计算结果不符，故C 错误；D.与计算结果不符，故D 错误；7．C【解析】【详解】A.物体在平衡力作用下的运动过程中，可能有除以重力或弹力以外的力对物体做功，物体的机械能不守恒，比如跳伞运动员在空中匀速下降，机械能不守恒。

故A错误；B.若物体只受重力，物体克服重力做功时，机械能守恒，比如竖直上抛运动在上升的过程中机械能守恒。

故B错误；C.若物体沿光滑的倾角为30°的斜面加速下滑时加速度为5m/s2，只有重力做功，其机械能守恒，故C正确；D.由上知D错误；8．D【解析】试题分析：当阻力等于重力时,速度最大,则,由此可知选项D正确;故选D考点：考查力与运动点评：本题难度较小，当阻力等于重力时雨滴的速度最大，可利用关系求解9．D【解析】试题分析：由图象可知，p A V A＝p B V B，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上，由于离原点越远的等温线温度越高，所以从状态A到状态B温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小．考点：查理定律盖·吕萨克定律点评：灵活运用公式10．D 【解析】注入H 高度的水银后右管中的气体压强增大gH ρ，假设左管水银柱高度不变，则A 向下运动H ，由于右管气体压强增大，所以右管水银面升高，因为原来两水银面存在一定高度差，所以右管水银面上升高度小于0.5H ，所以A 下降长度大于0.5H ，故D 正确． 11．不变 变大 【解析】 【详解】[1][2]声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度，则波长也是比空气中大，但频率却不变。

12．2 4mgv 【解析】 【详解】[1]斜面光滑，不受摩擦力，整个过程中，只有重力做功，所以机械能守恒：2211122E mv mv mgh ==+ 当重力势能等于动能时：211=2mv mgh 所以12v v =[2]此时，重力的即时功率为：1sin 304G P mgv mgv ==o 13．-16 4 【解析】 【详解】[1]根据公式212x at =与20.5x t =对比可知，21m/s a =，由牛顿第二定律可知： F f ma -==10-21N=8N f F ma =-⨯又2s 时：2211=12m=2m 22x at =⨯⨯ 摩擦力与运动方向相反，摩擦力做负功，所以做功为：-82J=-16J f W fx =-=⨯[2]2s 末速度为：212m/s=2m/s v at ==⨯合外力做功等于动能的变化量，所以：22211-0=22J=4J 22K W E mv =∆=⨯⨯合 14．0.65； 3；【解析】 由图可知：27391273147140A B p p ==+，因p B =1atm ，则p A =0.65atm ；气体从B 到C 是等温变化，根据B B C C p V p V =，解得1 4.531.5B B C C p V V L L p ⨯===. 点睛：本题考查了求气体压与体积问题，由图象求出气体在各状态的状态参量，判断气体的状态变化，应用玻意耳定律即可正确解题．15．8×103 6×105【解析】 当牵引力等于阻力时，速度达到最大，有：max 80000400020Pf N N v ===，在加速阶段，根据牛顿第二定律可知F -f =ma ，解得F =ma +f =8000N ，匀加速运动达到的最大速度：80000/10/8000P v m s m s F ===，加速运动的时间为：1052v t s s a ===，通过的位移为：22111252522x at m m ==⨯⨯=，故匀加速阶段牵引力做功W 1=Fx 1=2×105J ，此后在额定功率下运动，则做功W 2=Pt ′=4×105J ，故从静止开始运动的10s 的过程中牵引力力做的功W=W 1+W 2=6×105J 。