精品解析：上海市上海师范大学附属中学闵行分校2021-2022学年高一下学期期末物理试题（解析版）_0122026上海中考一模二模真题试卷_2026年上海一模_上海1500初中高中试卷_高中_高一

上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 2021 学年高一第二学期期末物理测试 时间：60分钟 分值：100 出题人：刘媛 审题人：宋书姣 一、单项选择题（1-8题每题 3分，9-12 题每题 4 分，共 40分） 1. 如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强 强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为( ) A. 0.4c B. 0.5c C. 0.9c D. 1.0c 【答案】D 【解析】 【详解】根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对 运动而改变．所以壮壮观测到该光束的传播速度为c，所以ABC错误，D正确． 2. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（ ） F A. 根据电场强度的定义式E  ，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 q kQ B. 根据真空中点电荷电场强度公式E  ，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 r2 C. 根据库仑定律，当两个电荷之间的距离接近于0时，两电荷之间的库仑力将无穷大 D. 以上说法都不对 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度取决于电场本身，与试探电荷的有无无关，因此不能理解电场中某点的电场强度和 试探电荷的电荷量成反比，故A错误； kQ B．根据真空中点电荷电场强度公式E  ，可知电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，故 r2 B正确； C．当两个电荷之间的距离接近于0时，两电荷不能看成点电荷，库仑定律不再适用，故C错误； D．由于B选择正确，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，设想在真空环境中将带电导体球A靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成左右两部分， 第 1 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 这两部分所带电荷量分别为Q 、Q ；若沿虚线2将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q 、 左 右 左 Q 。下列推断正确的是（ ） 右 A. Q Q 可能为负 左 右 B. Q Q 一定等于Q Q 左 右 左 右 C. Q 可能为负 左 D. 在正电荷A的作用下，导体上的正电荷向左运动，负电荷向右运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．因导体所带电量的总和为零，则Q +Q 一定为零，故A错误； 左 右 B．因导体所带电量的总和为零，则Q +Q 一定等于Q' +Q' 且都等于零，故B正确； 左 右 左 右 C．达到静电平衡时，可知导体右侧带负电，导体左侧带正电，因此Q 为正，故C错误； 左 D．金属导电的实质是自由电子的移动，因此在正电荷A的作用下，仅带负电荷的自由电子向右运动，故 D错误。 故选B。 4. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球 半径60倍的情况下，需要验证（ ） 1 A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 602 1 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 602 1 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 6 1 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 60 【答案】B 【解析】 【详解】A．设月球质量为M ，地球质量为M，苹果质量为m，则月球受到的万有引力为 月 第 2 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) GMM F = 月 月 60r2 苹果受到的万有引力为 GMm F  r2 由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项A错误； B．根据牛顿第二定律 GMM GMm 60r 月 2 M 月 a 月 ， r2 ma 整理可以得到 1 a  a 月 602 故选项B正确； C．在地球表面处 Mm' G m'g R2 地 地 在月球表面处 M m' G 月 m'g r2 月 月 由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关 系，故选项C错误； D由C可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与 地球表面引力之间的关系，故选项D错误。 故选B。 5. 一汽车以额定功率行驶，关于下列判断①汽车从平滑的水泥路面驶入碎石路面时，必须减速；②为了冲 上桥面，汽车必须加速；③汽车在水平路面上加速行驶时，加速度一定越来越小；④汽车速度达到最大时， 牵引力也达到最大。其中，正确的是（ ） A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】①汽车功率恒定，由 P Fv 第 3 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 可知牵引力与运动速度成反比，汽车从平滑的水泥路面驶入碎石路面时牵引力增大，因此速度必须减小， 故①正确； ②汽车为了冲上桥面，需增大牵引力，因此速度需减小，故②错误； ③汽车在水平路面上加速行驶时，速度增大，因此牵引力减小，汽车的加速度越来越小，故③正确； ④汽车速度达到最大时，汽车的加速度为零，此时牵引力最小，故④错误。 故选B。 6. 火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10角，在 此10s时间内，乘客（ ） A. 加速度为零 B. 运动位移为600m C. 角速度约为1rad/s D. 经过的弯道半径约为3.44km 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为火车的运动可看作匀速圆周运动，其所受到的合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可 知加速度不等于零，故A错误； B．由于火车的运动可看作匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为 s=vt=600m 位移小于600m，故B错误； C．利用指南针在10s内匀速转过了约10°，则根据角速度的定义式有 10   180    rad/s rad/s t 10 180 故C错误； D．根据vr 得 r=3.44km 故D正确。 故选D。 7. 地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥的半径就是地球的半径，假设地面上有一辆超级汽车在高速行驶， 则下列说法正确的是 第 4 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) A. 汽车行驶时重力小于支持力 B. 汽车速度越大，地面对车的支持力越大 C. 当汽车对地面压力为零时，行驶速度小于地球的第一宇宙速度 D. 当地面对车的支持力为零时，驾驶员处于完全失重状态 【答案】D 【解析】 v2 【详解】A．根据mgN m 可知，汽车行驶时重力mg大于支持力N，选项A错误； R v2 B．根据N mgm 可知，汽车速度越大，地面对车的支持力越小，选项B错误； R C．当汽车对地面压力为零时，行驶速度v gR，等于地球的第一宇宙速度，选项C错误； D．当地面对车的支持力为零时，座位对驾驶员的支持力为零，此时驾驶员处于完全失重状态，选项D正 确； 故选D. 8. 如图，在点电荷Q附近不同位置放置检验电荷a、b，描述a、b所带电量 q 与所受电场力大小F 的两组 数据可能是下图中的（ ） A. B. 第 5 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】点电荷Q附近不同位置的电场强度 Q E k r2 检验电荷所受的电场力 kQ F  Eq q r2 b距离Q远，r大，所以对应点与O点连线的斜率小，故B正确，ACD错误。 故选B。 9. 甲是运行在赤道上空距地面高度约为5.6R（R为地球半径）的地球同步卫星，乙是运行在距地面高度约 为2.3R的圆形轨道上的卫星。设甲乙两颗卫星的加速度分别为a 、a ，固定在赤道附近地面上的物体随地 1 2 球自转的加速度为a ，则a 、a 、a 的大小关系为（ ） 3 1 2 3 A. a >a >a B. a >a >a C. a >a >a D. a >a >a 1 2 3 3 1 2 3 2 1 2 1 3 【答案】D 【解析】 Mm 【详解】对甲乙卫星，根据G ma解得 r2 GM a  r2 可知 a >a ； 2 1 对同步卫星和赤道附近地面上的物体随地球自转的物体，它们具有相同的角速度，根据a=ω2r可知 a >a 1 3 则 a >a >a ； 2 1 3 A．a >a >a ，与结论不相符，选项A错误； 1 2 3 B．a >a >a ，与结论不相符，选项B错误； 3 1 2 C．a >a >a ，与结论不相符，选项C错误； 3 2 1 第 6 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) D．a >a >a ，与结论相符，选项D正确； 2 1 3 故选D. 10. 如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线 1、2所示。若两次抛出篮球的速度v 和v 的水平分量分别为v 和v ，竖直分量分别为v 和v ，不计空 1 2 1x 2x 1y 2y 气阻力，下列关系正确的是（ ） A. v v ，v v B. v v ，v v 1x 2x 1y 2y 1x 2x 1y 2y C. v v ，v v D. v v ，v v 1x 2x 1y 2y 1x 2x 1y 2y 【答案】A 【解析】 【详解】将运动过程逆向思考，篮球做平抛运动。曲线1、2对应的水平位移相等，竖直位移1大于2，由 竖直位移关系 1 h gt2 2 知 t t 1 2 根据 v gt y 可得 v v 1y 2y 再由水平位移 x v  0 t 得 v v 1x 2x 第 7 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 故选A。 11. 如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d 3m，某时刻队伍整齐的排头刚到达AB，在A点的体 育老师此时准备从队伍前沿经直线匀速到达BC边处某点，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度 v2m/s，B、C之间的距离为L4m，则以下说法正确的是（ ） A. 体育老师的速度可能为2m/s B. 体育老师的速度可能为3m/s C. 体育老师速度方向与AB平行 D. 若体育老师要跑到BC边中点D处，其速度大小为5m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AC．体育老师匀速运动从A到BC边某处，且不影响跑操队伍，则其一方面沿着队伍行进方向的 速度v 不能小于2m/s，另一方面还要有一个垂直于跑操队伍前进方向的速度v ，其实际速度为 x y v = v 2 v 2 师 x y 可知v 一定大于2m/s，与AB有一定夹角，故AC错误； 师 B．若体育老师恰好运到C处，则运动时间 L t  2s v x 则其垂直于跑操队伍前进方向的速度 d 3 v   m/s y t 2 体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度 v 2m/s x 则合速度 v 2.5m/s 师 故B正确； 第 8 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) D．若体育老师要跑到BC边中点D处，则运动时间 L 2 t  1s v x 则其垂直于跑操队伍前进方向的速度 d v  3m/s y t 体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度 v 2m/s x 则合速度 v  13m/s 师 故D错误。 故选C。 12. 雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力与其下落速度成正比。若雨滴下落过程中其质量的变化及初 速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落时计时，关于雨滴下落过程中 其速度的大小v、加速度大小a，重力势能E 随时间变化的情况，如图所示的图像中可能正确的是（ ） p A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律得： mg﹣f＝ma 得： mg f kv a   g m m 第 9 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 随着速度增大，雨滴受到的阻力f增大，可知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小 到零时，雨滴做匀速直线运动，故v﹣t图像切线斜率先减小后为零，a﹣t图像切线斜率先减小后为零， 故AB错误； CD．以地面为重力势能的零参考面，则雨滴的重力势能为： 1 E mghmg at2 p 2 根据数学知识可知E 随时间变化的图像应该是开口向下，故C正确，D错误。 p 故选C。 二、填空题（每空 2分，共 20分） 13. 如图甲，质子束被加速到接近光速；如图乙，中子星是质量、密度非常大的星体，则经典力学___________ 于质子束的运动规律，___________中子星的引力规律（选填“适用”“不适用”）。 【答案】 ①. 不适用 ②. 不适用 【解析】 【详解】[1]经典力学适用于宏观、低速物体，质子束的速度接近光速，经典力学已不适用； [2]万有引力定律是在弱引力场中总结出来的，对弱引力场精确的适用，对强引力场则不是，中子星是质 量、密度非常大的星体，是强引力场，因此经典力学不适用中子星的引力规律。 14. 有两个惯性参考系1和2，惯性参考系1相对于地面静止，惯性参考系2相对于地面做匀速直线运动， 则在参考系1看来，2中的所有物理过程都变___________了；在参考系2看来，1中的所有物理过程都变 ___________了。（选填“快”“慢”） 【答案】 ①. 慢 ②. 慢 【解析】 【详解】[1][2]时间延迟效应与相对运动的方向无关，在相对某参考系运动的参考系看来，原参考系中的时 间边长了，运动变慢了，因此参考系1看来，2中的所有物理过程都变慢了，在参考系2看来，1中的所 有物理过程都变慢了。 15. 如图为“行星传动示意图”，中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为 R ，周围四个“行星轮”的转动轴固 1 定，其半径均为 R ，“齿圈”的半径为 R ，其中R =1.5R ，A、B、C 分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈” 2 3 1 2 边缘上的点，齿轮传动过程不打滑，则 A 点与C 点的线速度之比为_____， B 点与 C 点的周期之比为 第 10 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) _______． 【答案】 ①. 1:1 ②. 2：7 【解析】 【详解】（1）A点与B点是齿轮传动，所以A与B的线速度相等，同理可知B与C的线速度相等，所以A 与C的线速度相等，即两者之比为1:1 2R T R 2 （2）由公式v ，再结合B与C的线速度相等，所以 B  2  T T R 7 C 3 16. 用内壁光滑的圆管制成如图所示轨道（ABC 为圆的一部分，CD 为斜直轨道，二者相切于 C 点），放 置在竖直平面内。圆轨道中轴线的半径 R=1m，斜轨道 CD 与水平地面的夹角为θ＝37°。现将直径略小于 圆管直径的小球以一定速度从 A点射入圆管，欲使小球通过斜直轨道 CD 的时间最长，则小球到达圆轨 道最高点的速度为______，进入斜直轨道 C 点时的速度为______m/s（g 取 10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8）。 【答案】 ①. 0 ②. 2 【解析】 【详解】[1][2]．小球通过倾斜轨道时间若最长，则小球到达圆轨道的最高点的速度为0，设最高点到C点 的竖直距离为h，小球运动到C点时的速度为v ，从最高点到C点的过程，由动能定理可得 C 1 mgh mv2 2 C 由几何关系得 第 11 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) h=R-Rcosθ 代入数据解得到达C点的速度为 v =2m/s C 17. 如图中竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为q=−10－6C的微粒，仅受电场力 的作用，从M点运动到N点时，动能增加了10－4J，则该电荷运动的轨迹不可能是虚线______（选“a” 或“b”）；若N点的电势为0V，则M点电势为______V。 【答案】 ①. b ②. -100 【解析】 【详解】[1][2]从M点运动到N点，动能增加，知电场力做正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向 合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，不可能是虚线b．电场力方向方向向下，则电场强度方向向 上，N点的电势大于M点的电势，根据动能定理知 qU=△E k 则N、M两点间的电势差大小 E U   k MN q 所以 E     k M N q 则 E 104     k  V＝-100V M N q 106 三、综合题（12分+12分+16分） 18. 某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆 柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A、B、C、D。实验时，分别测出四个光电门到 悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。 第 12 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) （1）利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为___________。若摆锤直径的测量值比实际值偏小， 则摆锤动能的测量值比实际值___________。 （2）该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式E mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重 p 力势能。他这样计算重力势能的依据是___________。 （3）另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所 示的v2 h图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为___________。决定图线与纵轴交点位置的 因素有：___________。 （4）该同学经过多次实验，发现摆锤在A、B、C、D点的机械能总是依次的略微减小，你认为可能的原因 是___________。 【答案】 ①. 挡光片宽度d ②. 偏小 ③. 取过O点的水平面为零势能面 ④. 2g ⑤. 重锤释放时有初速度 ⑥. 重锤下落过程中受到空气阻力 【解析】 【详解】（1）[1]利用光电门测量速度是利用挡光片的宽度与挡光时间的比值，即 d v t 故利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为挡光片宽度d； [2]若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则对应测得的速度比实际值偏小，故动能测量值比实际值偏小； （2）[3]当选取过O点的水平面为零势能面时，可用E mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重 p 力势能； （3）[4]根据机械能守恒有 1 mgh mv2 2 化简可得 第 13 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) v2 2gh 若摆动过程中机械能守恒，则v2 h图线的斜率为2g；决定图线与纵轴有交点说明重锤释放时有初速 度。 [5]由图（b）所示的v2 h图线可知，当h为零时 v2 0 说明重锤释放时有初速度； （4）[6] 摆锤在A、B、C、D点的机械能总是依次的略微减小，是重锤下落过程中受到空气阻力。 19. 做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能 的变化。例如静电场和引力场。如图所示，真空中静止点电荷+Q产生的电场中，取无穷远处的电势为 kQq 零，则在距离点电荷+Q为r的某点处放置电荷量为+q的检验电荷的电势能为 （式中k为静电力 r 常量）。 （1）A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r 和r ; 1 2 ①将该检验电荷由A点移至B点，判断电场力做功的正负及电势能的增减； ②求A、B两点的电势差U ； AB （2）类似的，由于引力的作用，行星引力范围内的物体具有引力势能．若取离行星无穷远处为引力势能 Mm 的零势点，则距离行星球心为r处的物体引力势能E G ，式中G为万有引力常量，M为行星的 P r 质量，m为物体的质量。设行星的半径为R，求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小发 射速度。 kQ(r  r) 2GM 【答案】（1）①电场力做正功，电势能减小② 2 1 （2） rr R 1 2 【解析】 【详解】（1）①正电荷受力向右，可知电场力做正功，电势能减小. ②由电势差定义： 第 14 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) W U  AB AB q W  － AB A B 可得： kQ(r  r) U  2 1 AB rr 1 2 （2）由机械能守恒可得： Mm 1 G  mv2  0 R 2 2GM v R 20. 如图（a）所示，质量为m2kg的物块以初速度v 20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右 0 运动，同时物块受到一水平向左的恒力F 作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示。 求： （1）恒力F 的大小； （2）前8s内恒力F 做的功W 和摩擦力做的功W ； F f （3）若在距离出发点10米的左边有一个半径为2.5米的光滑圆球，在水平力一直作用到光滑圆球低端的情 况下，判断物块能否到达最高点D，若能，求出在D点时物块对轨道的压力。 【答案】（1）F 7N；（2）W 168J，W 168J；（3）F  60N F f N 【解析】 【详解】（1）04s物块的加速度大小为 v a  1 5m/s2 1 t 1 4 8s物块的加速度大小为  v a  2 2m/s2 2 t 2 第 15 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 根据牛顿第二定律有 F  f ma 1 F  f ma 2 解得 f 3N F 7N （2）根据图象前8s内物体运动的位移为 1 1 x 420m (84)8m=24m 2 2 前8s内恒力F 做的功 W  Fxcos168J F 前8s内摩擦力做的功 W  fx cos fx cos f 1 2 根据动力学公式 1 x  at2 1 2 11 1 x  a t2 2 2 2 2 解得 W 168J f （3）物块到达C点的速度为 v2 v2 2a (xL) C 2 物块从C点到达D点，根据动能定理有 1 1 2mgR mv2  mv2 2 D 2 C 根据牛顿第二定律有 v2 F mg m D N R 解得 F 60N N 根据牛顿第三定律，在D点时物块对轨道的压力 第 16 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) F   F 60N N N 第 17 页 共 17 页