上海市复旦大学附中浦东分校2023年物理高一第二学期期末复习检测试题（含答案解析）

2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)2017年4月，被称为“快递小哥”的“天舟号”飞船与“天宫号”空间实验室在太空实现自动对接，完成对“天宫号”的物资补给．如图所示，在对接前的某段时间内，若“天舟号”和“天宫号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行．下列说法正确的是A．“天舟号”的运行速率小于“天宫号”的运行速率B．“天舟号”的运行周期大于“天宫号”的运行周期C．“天舟号”沿切向加速有可能与“天宫号”实现对接D．“天舟号”沿切向减速有可能与“天宫号”实现对接2、(本题9分)如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中。P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中()A．它们运动的时间tQ＞tp B．它们所带的电荷量之比qp∶qQ=1∶2C．它们的电势能减小量之比△Ep∶△EQ=1∶2D．它们的动能增量之比△EKP∶△EKQ=1∶23、(本题9分)如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出A．弹簧的弹性势能的最大值B．上升过程中重力所做的功C．水平滑行过程中摩擦力所做的功D．笔与桌面间的动摩擦因数4、(本题9分)在物理学发展史上，许多科学家通过不懈的努力，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史实的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量B．哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的C．第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条运动规律D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量5、(本题9分)2017年下半年我国发射了北斗三号卫星．北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速B．该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增大C．该卫星在轨道3的动能大于在轨道1的动能D．该卫星在轨道3上经过Q点的加速度小于在轨道2上Q点的加速度6、一弹丸在飞行到距离地面5

m高时仅有水平速度

v＝2

m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度

g＝10

m/s

2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少了14C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和D．软绳重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和8、(本题9分)如图所示，长为L的水平传送带以恒定速率v运行，质量为m的物块(可视为质点),从传送带左端由静止释放，一直加速运动到传送带右端，经历时间t,若物体与传送带之间动摩擦因数为μ.在上述过程中，下列说法中一定正确的是A．传送带对滑块做的功为µmgvtB．传送带对滑块做的功为mv2C．传送装置额外多做的功为µmgvtD．传送装置额外多做的功为9、(本题9分)如图所示，A物体从与轻质定滑轮等高处沿竖直杆由静止下滑,通过轻质细绳拉物体B，当A下降h时细绳与竖直杆的夹角为45°（此时物体B未与定滑轮相碰），已知A、B的质量相等，不计一切阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．物体B的机械能守恒B．物体AB的机械能守恒C．此时物体B的速度为D．A开始下滑瞬间的加速度为g10、(本题9分)2010年7月31日，美国“奋进”号航天飞机平安返航．在其发射至返回的过程中，飞机和地球组成的系统机械能守恒的阶段是（）A．航天飞机发射升空阶段B．航天飞机在大气层外无动力飞行阶段C．航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行阶段D．航天飞机落地后打开降落伞减速滑行的过程11、质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．3t0时刻的瞬时功率为5B．3t0时刻的瞬时功率为15C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为2512、(本题9分)地球绕地轴OO′以ω角速度转动，某地A处与赤道上B处如图所示，则（）A．A、B两点的角速度相等 B．A、B两点的线速度相等C．若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶2二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为增大到最大值.为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。14、万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、(本题9分)动能定理：______________________.三．计算题(22分)16、（12分）动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值．17、（10分）(本题9分)如题图所示，水平轨道与竖直平面内的光滑半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m．一轻质弹簧的左端固定在墙M上，右端连接一个质量m=0.10kg的小滑块．开始时滑块静止在P点，弹簧正好处于原长．现水平向左推滑块压缩弹簧，使弹簧具有一定的弹性势能Ep，然后释放滑块，运动到最高点A时的速度vA=3.0m/s．已知水平轨道MP部分是光滑的，滑块与水平轨道PB间的动摩擦因数μ=0.15，PB=1.0m，取g=l0m/s1．求：（1）滑块在圆弧轨道起点B的速度vB．（1）滑块由A点抛出后，落地点与A点间的水平距离x．（3）若要求滑块过圆弧轨道最高点A后，落在水平面PB段且最远不超过P点，求弹簧处于压缩状态时具有的弹性势能Ep的范围．

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【答案解析】A、根据，解得：，，知轨道半径越大，则线速度越小，周期越大，所以“天舟号”的运行速率大于“天宫号”的运行速率，“天舟号”的运行周期小于“天宫号”的运行周期，故AB错误；

C、“天舟号”适当沿切向加速，使得万有引力小于向心力，做离心运动，可能与天宫号对接，故C正确，D错误．点睛：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出它们的大小．2、B【答案解析】运动时间，因为两个带电小球的入射速度相等，水平方向的位移相等，所以运动时间相等，A错误。PQ两小球在竖直方向上的距离比为1:2，所以,B正确。电势能减小量等于电场力做的功所以，C错误。电场力做的功等于小球的动能增加量，故，D错误。3、D【答案解析】

设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值Epm=mgh…①

上升过程中重力所做的功W=-mgh…②

笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs，可知，能求出笔与桌面间的动摩擦因数，由于不能求出mA.弹簧的弹性势能的最大值，与结论不相符，选项A错误；B.上升过程中重力所做的功，与结论不相符，选项B错误；C.水平滑行过程中摩擦力所做的功，与结论不相符，选项B错误；D.笔与桌面间的动摩擦因数，与结论相符，选项D正确；4、D【答案解析】试题分析：牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出万有引力常量，选项A错误，D正确；哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的，选项B错误；开普勒通过大量运算分析总结出了行星运动的三条规律，选项C错误；故选D．考点：物理学史【名师点睛】题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大贡献更应该掌握，平时要注重积累。5、B【答案解析】

A．卫星在轨道上运行时，轨道的半长轴越大，需要的能量越大，由于轨道2半长轴比轨道1半径大，因此该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速，故A错误；B．卫星在轨道上运行时，轨道的半长轴越大，需要的能量越大，所以卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增大．故B正确；C．根据，卫星在轨道3的线速度小于在轨道1的线速度，由可知，卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，故C错误；D．根据牛顿第二定律和万有引力定律得：所以卫星在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上经过Q点的加速度，故D错误；故选B.6、D【答案解析】

试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．7、BD【答案解析】A、物块下落过程中，软绳对物块做负功，物块的机械能逐渐减小，故A错误；

B、物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=12lsin30°=点睛：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏。8、CD【答案解析】

A、B项：传送带对滑块的摩擦力为：，滑块的位移为：L，所以传送带对滑块做的功为，由于滑块到达传送带右端的速度不一定为，所以传送带对滑块做的功不一定为，故AB错误；C项：传送装置额外多做的功即为传送带克服滑块与传送带间的摩擦做的功，传送带的位移为，所以功为：，故C正确；D项：由能量守恒可知，传送装置额外多做的功转化的系统的热量和滑块的动能，滑块到达右端时的速度为：，所以动能为，产生的热量为：，所以传送装置额外多做的功为，故D正确。9、BD【答案解析】

A．由于B受到绳子的拉力作用，并且拉力对B做正功，所以物体B的机械能不守恒，故A错误；B．由于不计一切摩擦，所以物体AB组成的系统的械能守恒，故B正确；C．当A下降h，由系统内机械能守恒知：解得故C错误；D．A开始下滑瞬间竖直方向只受重力作用所以加速度为g，故D正确；故选BD．点睛：物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳端沿着绳子方向的速率等于物体B的速率,将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解B的速率,再讨论B的运动情况.10、BC【答案解析】A、航天飞机在升空的阶段，推力做正功，其机械能增加，故A错误；B、航天飞机在大气层外无动力飞行阶段，只有重力做功，机械能总量守恒，故B正确；C、航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，机械能守恒，故C正确；D、航天飞机降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误；故选BC．【答案点睛】本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．11、BD【答案解析】

AB.3t0时速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0时刻瞬时功率P=3F0·v=15故A错，B对；CD.0~2t0内，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0内位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0内水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0内平均功率P=W1＋C错，D对。12、AC【答案解析】

A.A、B两点共轴转动，角速度相等，之比为1：1，故A项与题意相符；B.根据可知，由于AB两点的转动半径不同，所以两点的线速度不相等，故B项与题意不相符；CD.A、B转动的半径之比为根据可知，vA∶vB＝∶2，故C项与题意相符，D项与题意不相符。二．填空题(每小题6分，共18分)13、【答案解析】

[1][2]在此过程中由动能定理可得：，当速度最大时牵引力等于阻力，可得方程：，所以所需要的方程为和14、7.9km/s【答案解析】

[1]根据万有引力定律则有：可得：，质量的单位为kg，距离的单位为m，引力的单位为N，所以的单位为；[2]在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，其大小约为7.9km/s；15、物体受到的合外力所做的功等于物体动能的变化量