2022-2023学年上海大学市北附属中学物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了A．自由落体运动B．离心运动C．平抛运动D．匀速直线运动2、(本题9分)如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg，g取10m/s2，则（）A．球体对挡板的压力为5NB．球体对挡板的压力为NC．球体对挡板的压力为10ND．球体对档板的压力为N3、行星绕恒星运动时，其运动周期T的平方与运动轨道半径R的三次方之比为常数，即T2/R3=k,则k的大小决定于（）A．行星质量 B．恒星质量C．与行星和恒星的质量都有关 D．与恒星的质量及行星的速率有关4、(本题9分)某电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，A、B两点的电场强度的大小分别为EA、EB，则EA、EB的大小关系是（）A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．无法确定5、(本题9分)物体做匀速圆周运动，在运动过程中一定不发生变化的物理量是（）A．动能 B．速度 C．加速度 D．合外力6、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则：（）A．物体在海平面的重力势能为mghB．重力对物体做的功为零C．物体在海平面上的机械能为1D．物体在海平面上的动能为17、(本题9分)如图所示，三个完全相同的小球a、b、c从同一水平高度，以同样大小的初速度v0抛出，a的初速度方向与水平成30°，b的初速度方向竖直向上，c的初速度方向与竖直方向成30°，不计空气阻力，小球最终都落在同一水平面上，关于三个小球在空中的运动，下列说法正确的是（）A．落地前任意时刻它们的机械能都相同B．落地前任意时刻它们的动能都相同C．它们同时落到同一个水平地面D．从抛出到落地，重力对它们做的功相同8、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的639、(本题9分)如图甲所示，质量m=4kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平向右的恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平向左的恒力F2的作用。物块从A点由静止开始运动，在0～5s内运动的v－t图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是()A．t=2.5s时，物块距P点最远B．t=2.5s时，物块经过P点C．t=3s时，恒力F2的功率P为20WD．在2～4s的过程中，F1与F2做功之和为8J10、(本题9分)如图所示，两个完全相同的金属小球A、B，其中B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放下落，与B发生碰撞后回跳的高度为h，设碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则(

)A．若A、B是不等量异种电荷，则h＞HB．若A、B是等量异种电荷，则h＞HC．若A、B是等量同种电荷，则h＝HD．若A、B是等量异种电荷，则h＝H11、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v12、小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则A．小车受到的阻力为1.5NB．小车额定功率为18WC．ls末小车发动机的输出功率为9WD．小车在变加速运动过程中位移为39m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某学习小组要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他们的实验如下：在离地面一定高度的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面．（1）该小组同学经过讨论认为：实验中若不计空气阻力的影响，可以认为弹簧压缩后具有的弹性势能EP与小球被抛出的动能EK相等．你认为他们的讨论是否正确？答：___________（2）已知重力加速度大小为g，若要求得小球被抛出时的动能EK，你认为至少还需要测量下列物理量中的__________________（只填正确答案的序号）A．小球的质量mB．弹簧的压缩量xC．桌面到地面的高度hD．小球抛出点到落地点的水平距离s（3）请你用所选取的测量量和已知量推导出表示EK的表达式．__________（4）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示：从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系，EP与x的______________次方成正比．14、（10分）(本题9分)某同学安装如图甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律．如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带；现要取A、B两点来验证实验，已知电火花计时器每隔0.02s打一个点．请回答下列问题：（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器正确连接到电源上；C．用天平测出重物的质量；D．先释放重物，后接通电源，纸带随着重物运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．没有必要的是______，操作错误的是________．（填步骤前相应的字母序号）（2）根据图乙中纸带可以判断，实验时纸带的_________（填“左”或“右”）端和重物相连接．（3）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB＝________m/s．（4）若x1数据也已测出，则要验证机械能守恒定律，实验还需测出的一个物理量为______．（5）经过测量计算后，某同学画出了如图所示的E–h图线，h为重物距地面的高度，则图中表示动能随高度变化的曲线为________（填“图线A”或“图线B”）．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，质量为M＝4kg的小车静止在光滑水平地面上，将一个质量为m1=0.995kg并可视为质点的小木块静置在车的左端，某时刻，一颗质量为m0=0.005kg的子弹以水平速度v0=400m/s击中木块并停留在木块中没有射出，已知木块与车之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2.（1）求子弹击中木块后的速度v1；（2）如果最终木块没有从小车上掉下，小车至少多长？16、（12分）(本题9分)在某一旅游景区内建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5.0s内沿斜面下滑的位移x=50m.（不计空气阻力,取g=10m/s2）求：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中的加速度a为多大？(2)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大？(3)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？17、（12分）(本题9分)某物体以初速度v0=20m/s竖直上抛，当速度大小变为10m/s时，所经历的时间可能是多少？此时离抛出点的高度为多少？(不计空气阻力，g=10m/s2)

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动而被甩掉，故应用了离心运动；故选B．【点睛】做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．2、B【解析】

把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：G1＝Gtan30°＝10N；所以球体对挡板的压力为N.A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.B.N与计算结果不相符；故B项符合题意.C.10N与计算结果不相符；故C项不合题意.D.N与计算结果不相符；故D项不合题意.3、B【解析】

根据万有引力提供向心力：，整理得：，所以k仅与中心天体恒星的质量有关，ACD错误B正确4、C【解析】

电场线的疏密表示电场强度的大小，A点处的电场线比B点处的电场线稀疏，则EA5、A【解析】匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，合外力等于向心力大小不变，方向始终指向圆心，动能不变．故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量不变．6、D【解析】试题分析：整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故A错误；重力做功与路径无关，至于始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故B错误；不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，则物体在海平面上的机械能等于在地面上的机械能，为12mv027、AD【解析】

小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，根据三个小球的运动情况分析任意时刻的动能是否相同，判断它们是否同时落地。【详解】在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，故在任意位置三个小球的机械能都相同，故A正确；b竖直上抛，运动的时间最长，当其到达最高点时速度为零，而a、c的速度一直不为零，故落地前任意时刻它们的动能不相同，只有在落地时的动能才相同，故B错误；b竖直上抛，运动的时间最长，最后落到水平地面上，故C错误；在整个过程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正确；故选AD。8、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。9、AC【解析】

由v-t图可知物体的速度随时间变化的规律，根据加速度定义求解出加速度；根据牛顿第二定律求解拉力F1和F2；根据P=Fv求解拉力的功率；根据动能定理求解两力做功之和．【详解】0-1s物体向右加速，到达P点；1s-2.5s向右减速，到达最右端；2.5s-4s向左加速，回到P点；4s-5s向左减速，回到出发点；故A正确，B错误；0-1s物体向右加速，加速度为：a1=3-01m/s2=3m/s2，根据牛顿第二定律，拉力：F1=ma1=4×3=12N，2.5s-4s向左加速，加速度大小为：a10、ABC【解析】试题分析：带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，电场力整体不做功，相当于只有重力作用．若A、B球带等量同种电荷，碰撞时没有电荷的转移，所以根据能量守恒，反弹高度也为H，即h=H，A错B对；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，因为下落过程电场力做了正功，所以使得机械能增加，反弹时电场力又不做功，故反弹高度大于H，即h>H，C对D错；所以应该选BC．考点：电荷的中和能量守恒定律【名师点睛】带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，故从下落点再返回到该点，电场力不做功，重力也不做功；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，下落时电场力做正功，而返回时，无电场力，无电场力的功．11、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。12、BCD【解析】

A.匀减速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.C.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W，故C正确；D.对2s～10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、正确A、C、D二【解析】

(1)[1]．释放弹簧后，弹性势能减小，动能增大，当弹簧恢复自然长度时，小钢球恰好从桌子边缘弹出，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能，故他们的讨论是正确的；（2、3）[2][3]．小球被抛出时的动能

①小球接下来做平抛运动，有s=vt

②h=

③联立解得v=由①②③式可解得Ek=所以需要测量小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离s等物理量，故选：ACD．(4)[4]．由以上结论知：Ek∝s2，由题目表格中给定的数据可知s∝x，而Ep=Ek综上可知：EP∝x2故弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系为EP∝x2.点睛：弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理列式即可；先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．14、CD左1.2A、B之间的距离或hAB图线B【解析】(1)C、因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要；D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带