上海市2020年高一下学期物理期末试卷(附答案)

一、单选选择题（共18分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）

1．（2分）关于温度，下列说法正确的是（　　）

　 ． 温度升高1℃，也可以说温度升高1K

　 ． 温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T

　 ． 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度

　 ． 随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到

2．（2分）关于物理公式“P=Fv“，下列说法正确的是（　　）

　 ． 该公式只适用于物体作匀速直线运动的情况

　 ． 该公式只适用于汽车加速启动的情况

　 ． 公式中的“F”是指物体受到的合力

　 ． 计算瞬时功率时公式中的“v”应该是瞬时速度

3．（2分）对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是（　　）

　 ．相等的时间内通过的路程相等 ． 相等的时间内通过的弧长相等

　 ．相等的时间内通过的位移相等 ． 相等的时间内通过的角度相等

4．（2分）弹簧振子在光滑水平面上振动，在振子向平衡位置运动的过程中（　　）

　 ． 振子所受的回复力逐渐增大

　 ． 振子的速度在逐渐增大

　 ． 振子的加速度在增大

　 ． 振子相对于平衡位置的位移逐渐增大

5．水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为（　　）

　 ． 水流在推动水轮机前具有3×108J的能量

　 ． 水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量

　 ． 水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J

　 ． 水流在推动水轮机后具有3×108J的能量

6．用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃片贴在水面上，如右图所示，然后用手缓慢提起弹簧测力计，在使玻璃片脱离水面的一瞬间，弹簧测力计的示数会远大于玻璃板的重力，其主要原因是（　　）

　 ． 玻璃板分子做无规则热运动

　 ． 玻璃板受到大气压力作用

　 ． 玻璃板和水间存在万有引力作用

　 ． 玻璃板分子与水分子间存在引力作用

7．一列横波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻运动方向相同的是（　　）

　 ． a和b ． 和d ． 和d ． 和d

8．（2分）如图，粗糙斜面固定在水平地面上，一木块沿着粗糙斜面匀速下滑，在这一过程中（　　）

　 ．木块的机械能不守恒 ． 木块的动能转化为重力势能

　 ．木块的重力势能转化为动能 ． 木块动能和重力势能总和减小

9．（2分）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TI，TII，TIII，则（　　）

　 ． TⅠ＞TⅡ＞TⅢ ． Ⅲ＞TⅡ＞TⅠ ． Ⅰ=TⅡ=TⅢ ． Ⅱ＞TⅠ，TⅢ＞TⅠ

二、单项选择题（共18分，每小题3分，每小题只有一个正确的选项）

10．（3分）一张桌子始终静止在地面上，一根木棒沿着水平桌面从A运动到B，发生的位移为s，如图所示，若棒与桌面间的摩擦力大小为F，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为（　　）

　 ．﹣Fs，﹣Fs ． ，﹣Fs ． ，﹣Fs ． ﹣Fs，0

11．（3分）图示为一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图，a、b、c三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是（　　）

　 ． b，c，a ． ，b，a ． ，b，c ． ，c，b

12．（3分）如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，管内有水银柱封住一段空气柱，如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气柱将（　　）

　 ．体积不变 ． 体积变大 ． 压强变大 ． 压强不变

13．（3分）汽车在一平直路面上匀速行驶，前方遇到一段泥泞的路面，导致汽车受到的阻力变大了，若汽车发动机的功率保持不变，经过一段时间后，汽车在泥泞的路面也能做匀速运动，则在图中关于汽车的速度随时间变化关系正确的图象是（　　）

　 ． Mg ． （M﹣m）g ． （M+m）g ． （M+2m）g

15．（3分）某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度均为4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（　　）

　 ． 0.42s ．  ．  ．    0.84s

三、填空题（共24分，每小题4分）

16．（4分）在竖直平面内有一条光滑弯曲的轨道，轨道上各个高点的高度如图所示，一个小球套在轨道上，从3.0m的高处由静止释放．则小环不可能超越第　_________　高点，随后小环大致做的是一种怎样的运动？　_________　．

17．（4分）一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示，则该波在传播过程中波速　_________　，波的频率　_________　．（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）

18．（4分）某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，NA为阿伏伽德罗常数，则这种物质单位体积的摩尔数为　_________　，单位体积中所含的分子数目为　_________　．

19．（4分）一横波瞬时的波形如图所示，质点A此时的运动方向向下，且经过0.2s第一次回到平衡位置，则此波的传播方向为　_________　，波速为　_________　m/s．

20．（4分）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿．那么该车可变换　_________　种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD=　_________　．

21．（4分）在温度为27℃时，一直径为0.3m的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa，大气压强为1.0×105Pa，由于球内外的压强差，使球面绷紧，球面上出现张力．则球面上每厘米长度所受张力为　_________　　N，如果球面上每厘米长度只能承受50N的力，设球体积不变，当球内温度升高到　_________　　K时，球将破裂．

四、综合应用题（共40分）

22．（4分）作图

（1）质点m绕定点O沿逆时针方向作匀速圆周运动，请在甲图上标出质点在位置A时的速度方向和所受向心力的方向．

（2）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐振动（如图乙），激发出一列简谐波，在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=时刻的波形图（T为波的周期），试在图中画出t=时刻的波形图．

23．（9分）（1）在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中：

①气体的体积可直接从注射器上读出，气体的压强是用　_________　传感器通过计算机系统得到的．

②下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是　_________　（多选）

A．在等温条件下操作B．注射器的密封性良好

C．弄清所封闭气体的质量D．气体的压强和体积必须用国际单位

③对测得的实验数据进行处理时，发现各组同学计算的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等，其主要原因是由于封闭气体的　_________　不同．

（2）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有20滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，最后扩展成面积为0.15m2的油膜，由此估算出油酸分子直径为　_________　．在该实验中滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，其作用是：　_________　．

24．（10分）如图所示，质量为32kg的车静止在水平地面上，现用与水平方向成37°角的拉力F，拉车行走40m，已知拉力F的大小是300N，地面对车施加的水平阻力f是200N，试求：

（1）在拉车行走40m的过程中，拉力F和阻力f分别对车做的功；

（2）在拉车行走40m的过程中，拉力F生物平均功率；

（不考虑空气对车的阻力，已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2）

25．（9分）如图所示，质量为2kg的物体，位于竖直平面内弧形轨道上高h=1m的A点，以4m/s的初速度以v0开始下滑，然后进入水平轨道，轨道ABCD中只有水平的BC部分粗糙，其余部分都光滑，已知BC部分长2m物体在BC部分轨道上滑行时受到的摩擦力是8N，物体进入CD断后仍可返回，试求：

（1）物体第一次到达B点时的动能；

（2）物体沿CD面上升的最大高度；

（3）物体最后静止时的位置离B点距离．（不考虑空气对物体的影响，g=10m/s2）

26．（8分）一端密闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱，当玻璃管水平放置静止时，封闭端A空气柱长12cm，开口端B空气柱长12cm，如图a所示．若将管缓慢转到竖直位置，此时A空气柱长度为15cm，然后把管竖直插入水银槽内，最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm，如图（b）所示，设大气压强为1.0×105Pa，即75cmHg，整个过程中温度保持不变，试问：

（1）管中水银柱的长度L为多少cm？

（2）管插入槽内最后稳定时，进入管中的水银柱长度x为多少cm？

三、填空题（共24分，每小题4分）

16．　④　，　在轨道间来回作往复运动　．

17．　保持不变　，　逐渐增大　．

18．　　，　NA　．

19．　向左　，　0.05　m/s．

20．　4　；　1：4　．

21．　37.5　　N，　334　　K．

四、综合应用题（共40分）

22． 解：（1）质点在位置A的速度方向沿切线方向，向心力方向指向圆心．如上图所示．

（2）t=时刻波形已知，可知在t=时刻波形向前移动半个波长，如图所示．

故答案为：（1）如图所示．

（2）如图所示．

23． 解：（1）①用DIS研究做实验时，气体的压强是用压强传感器通过计算机系统得到的．

②A、B本实验的条件是：温度不变、气体质量一定，所以要在等温条件下操作，注射器密封性要好．故AB正确．

 C、本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系，不需要测量气体的质量．故C错误．

D、本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位．故D错误

故选：AB

③根据气态方程PV=nRT，RT相同，PV不同，是由于摩尔数不同，空气的质量不同．

（2）由题意知，酒精油酸溶液的浓度为

1滴酒精油酸溶液的体积为cm3=0.05cm3，

1滴酒精油酸溶液含纯油的体积V=0.05×=1.67×10﹣10m3，

1滴酒精油酸溶液形成的油膜面积S=0.15m2

油酸分子直径d==m=1.11×10﹣9m

为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉．

故答案为：（1）①压强、②AB、③质量；（2）1.11×10﹣9m，形成清晰地油膜边缘．

24． 解：（1）拉力F做功的大小为：W=Fscosθ=300×40×0.8J=9600J，

阻力做功为：Wf=﹣fs=﹣200×40J=﹣8000J．

（2）根据牛顿第二定律得：Fcos37°﹣f=ma，

a=，

根据s=得：t=．

则拉力F的平均功率：．

答：（1）拉力F和阻力f分别对车做的功分别为9600J、﹣8000J．

（2）拉力F的平均功率为1200W．

25． 解：（1）对AB过程由机械能守恒定律可知：

EKB=mv02+mgh

EKB=×2×16+2×10×1=36J；

（2）由动能定理可知：

WfBC=EKC﹣EKB

﹣8×2=EKC﹣36

解得C点的动能为：

EKC=20J；

C到最高点由机械能守恒定律可知：

EKC=mghM

代入数据可得：

20=2×10×h；

解得：h=1m；

（3）物体只有经过BC时才损失机械能，设物体在BC上滑行的总长为L后最终停下，则有：

fL=EKB﹣0

解得：L=4.5m；

由于BC为2m，所以物体在BC上刚好经过一个来回，又向右滑行0.5m停下．

即物体最后静止的位置离B点的距离为0.5m．

答：（1）物体第一次到达B点时的动能为36J；（2）物体沿CD面上升的最大高度1m；（3）物体最后静止时的位置离B点距离0.5m．

26． 解：（1）以气体A为研究对象，在玻璃管由水平转到竖直位置的过程中，

设玻璃管横截面积是S，PA=75cmHg，VA=12S，PA′=75cmHg﹣L，VA′=15S，

由玻意耳定律得：PAVA=PA′VA′，即75×12S=（75﹣L）×15S，解得：L=15cm；

（2）玻璃管插入水银槽后，气体温度不变，A的长度为12cm不变，则气体压强不变PA2=PA=75cmHg，

玻璃管竖直放置时，气体A长度增加了15﹣12=3cm，则气体B的长度LB1=12cm﹣3cm=9cm，

以气体B为研究对象，从玻璃管竖直放置到玻璃管插入水银槽的过程中，

PB1=75cmHg，VB1=12S，PB2=PA2+L=75cmHg+15cmHg=90cmHg，VB2=lB2S，

由玻意耳定律得：PB1VB1=PB2VB2，即75×9S=90×lB2S，解得：lB2=7.5cm，

则进入管中的水银柱长度：x=12﹣7.5=4.5cm；

答：（1）管中水银柱的长度L为15cm．

（2）管插入槽内最后稳定时，进入管中的水银柱长度x为4.5cm．