2022-2023学年上海鲁迅中学高一物理第二学期期末监测试题含解析

2022-2023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：（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)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L．斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力A．等干零B．大小为mg，方向沿斜面向下C．大小为mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上2、质量为1kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示，则物体在前10s内和后10s内所受合外力的冲量分别是()A．10N·s，10N·sB．10N·s，－10N·sC．0，10N·sD．0，－10N·s3、(本题9分)龙泉山最高峰一石头e随地球自转运动．中国发射的第一颗卫星东方红一号卫星p和同步卫星q均绕地心做匀速圆周运动．设e、p、g的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为α1、α2、α3，向心力分别为F1、F2、F3，己知P的轨道半径小于q的轨道半径．则下列关系一定正确的是A．v1>v2>v3 B．F1>F2>F3 C．α1>α2>α3 D．v1<v3<v24、(本题9分)关于功和能，下列说法正确的是（）A．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒B．物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功一定越多C．物体所受的合外力不为零时，动能可能不变D．在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体一定做负功5、(本题9分)如图所示，用细线相连的质量分别为2m、m的小球a、b在拉力F作用下，处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则拉力F的最小值为（）A．mgB．mgC．mgD．mg6、(本题9分)如图所示，用长为L的轻质杆连着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是()A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零C．小球过最低点轻杆对小球的拉力一定大于小球的重力D．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为7、(本题9分)如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）A．A与B线速度大小相等B．B与C线速度大小相等C．C与A角速度大小相等D．A与B角速度大小相等8、(本题9分)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．Q受到桌面的支持力变大B．Q受到桌面的静摩擦力变大C．小球P运动的角速度变大D．小球P运动的周期变大9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是()A．由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C．由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比11、(本题9分)如图所示，质量为0.1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为2m的悬线与竖直方向的夹角为37°，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是A．悬线受到的拉力大小为2NB．小球运动的动能为0.45JC．小球运动的向心加速度大小为7.5m/s2D．小球运动的角速度大小为5rad/s12、(本题9分)图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|<|Q2|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)利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒．竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为的滑块、分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图甲所示），测得滑块在水平桌面滑行的距离均为；然后将滑块放在圆弧轨道的最低点，再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图乙所示），测得碰后沿桌而滑行的距离为，沿桌而滑行的距离为，圆弧轨道的半径为，、均可视为质点，重力加速度为．（1）滑块运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为__________．（2）若和的碰撞过程动量守恒，则应满足的关系是__________（3）若和发生弹性碰撞.则碰撞后瞬间的速度为___________，的速度为___________．14、（10分）(本题9分)用图①的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的内阻很小，为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、导线、开关外，可供使用的实验器材还有：A．电压表V1（量程3V、15V）B．电压表V2（量程3V、15V）C．滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A）D．滑动变阻器R2（0~1500Ω，允许最大电流0.2A）E.定值电阻R01（阻值1Ω，额定功率5W）F.定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）回答下列问题：（1）电压表V1选____量程，电压表V2选____量程；（选填“3V”或“15V”）（2）滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”），定值电阻选_____(选填“R01”或“R02”）；（3）根据实验数据，绘制U1-U2图象，得到的应该是图②中的____（选填“甲”或“乙”）；（4）若图线与纵轴的交点坐标为a，图线的斜率（或斜率的绝对值）为k，则蓄电池的电动势为______,内阻为______（定值电阻用“R0”表示）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）(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；（2）小球在D点时的速度大小；（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．16、（12分）(本题9分)跳台滑雪的过程可用如图所示的简化模型进行分析：质量为m的质点，从A点由静止沿倾斜轨道AB下滑，在下降高度为h后从水平轨道B点飞出，速度大小为vB，落在倾角为θ的斜面上的C点。全程空气阻力不计，重力加速度为g。请根据以上条件求：（1）质点沿轨道AB下滑过程中阻力对质点所做的功W；（2）质点从B点飞出后在空中飞行的时间t；（3）质点从B点飞出后在空中离斜面的最远距离H.17、（12分）我国计划于今年底发射“嫦娥五号”若“嫦娥五号在月球表面附近做匀速圆周运动，经过时间t(t小于嫦娥五号的绕行周期)“嫦娥五号”与月球中心连线扫过的角度为，已知月球半径为R，万有引力常量为G。求(1)“嫦娥五号”在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度v；(2)月球的质量M.

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、A【解析】试题分析：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件F="mg"①根据胡克定律F="kL"②由①②得，③物体放在斜面上时，再次对物体受力分析，如图设物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据共点力平衡条件，有F′+f-2mgsin31°="1"③其中F′="kL=mg"④由以上四式解得f=1，故物体所受的摩擦力大小方向沿斜面向上，大小为1．故选A．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键对物体受力分析，然后运用共点力平衡条件及胡克定律列式求解；注意胡克定律中弹簧的弹力与伸长量成正比．2、D【解析】由图象可知，在前10s内初、末状态的动量相同，p1＝p2＝5kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10s内末状态的动量p3＝－5kg·m/s，由动量定理得I2＝p3－p2＝－10N·s，故正确答案为D．3、D【解析】

ACD．对于p和q，根据得a=v=q的轨道半径大，则v2＞v3，a2＞a3，对于e和q，角速度相等，根据v=rω知，v3＞v1，所以v2＞v3＞v1；根据a=rω2知，a3＞a1，所以a2＞a3＞a1故D正确，AC错误．B．由于质量未知，无法根据万有引力定律公式比较向心力大小，故B错误．故选D．点睛：本题是道易错题，很容易认为是三个物体都靠万有引力提供向心力，注意p和q靠万有引力提供向心力，对于e，不是靠引力提供向心力．4、C【解析】

A.合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的升降机，选项A错误；B.根据W=FScosθ可知，物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功不一定越多，还要看力和位移方向的夹角，选项B错误；C.物体所受的合外力不为零时，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，选项C正确；D.在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体可能做负功，也可能做正功或者不做功，选项D错误.5、D【解析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：根据平衡条件得知：F与FT的合力与重力3mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为Fmin＝3mgsinθ＝mg故D正确，ABC错误．故选D。6、C【解析】

AB．在最高点，若重力完全充当向心力，即球和轻质杆之间没有相互作用力，此时有解得此时小球刚好能在竖直直平面内做圆周运动。若，则球对杆有拉力；若，则球对杆有压力；所以在最高点，充当向心力的不一定是重力，故AB错误；C．在最低点，杆的拉力和重力充当向心力，故有即故C正确；D．小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点的速度为零，故D错误。故选C。7、AC【解析】试题分析：据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即，故选项A正确；由于两轮半径不相同，据可知A、B两点角速度不相等，故选项D错误；由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，，据可知，故选项B错误而选项D正确．考点：圆周运动【名师点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小．8、BC【解析】

试题分析：对小球分析，设绳子拉力为F，绳子与竖直方向夹角为θ，绳子长度为l，则有Fcosθ=mg，Fsinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,当小球位置升高时，周期减小，角速度增大，C正确，D错误．Q物块处于平衡状态，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不变，A错误；f=Fsinθ=mgtanθ，物块位置升高，θ增大，f增大，B正确．考点：本题考查圆周运动向心力分析和物体平衡．9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、BD【解析】

A、只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，A错误．B、可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，B正确．C、从知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，C错误．D、从知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，D正确．故选BD．11、BC【解析】

小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：A．小球在竖直方向受力平衡，有：，解得绳的拉力；故A错误.B．小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，其中r表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有，联立解得：，则小球的动能为；故B正确.C．由牛顿第二定律，可知向心加速度；故C正确.D．由匀速圆周的的特点，可得小球的角速度为；故D错误.12、AC【解析】

A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当Q1<Q2时，则b点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷且Q1>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。故选：AC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)3mg(2)(3)0【解析】

（1）[1]．A在圆弧面上运动时机械能守恒，则有在最低点时有联立解得即滑块对轨道的压力为3mg；（2）[2]．若碰撞过程动量守恒，则碰撞前据动能定理可得碰撞后根据动能定理可得联立解得；（3）[3][4]．两物块相同，若发生弹性碰撞，则两者发生速度交换，故碰后A的速度为零；B的速度为；14、3V3VR1R01甲akR0【解析】

（1）一节蓄电池电动势约为2V，故电压表V1测量路端电压，最大不超过电源电动势，选3V量程，（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；定值电阻R01额定电压：，定值电阻R02的额定电压，电源电动势约为2V，则定值电阻应选择R01；

（3）由图示电路图可知，随电压U2增大，电路电流增大，路端电压减小，即U1减小，由图示图线可知，U1-U2图线应为图线甲．

（4）电压表V2示数：U2=IR0，电压表V1测路端电压，U1-U2图线即U1-IR0图线，由图示图线可知，电源电动势：E=a，图线斜率，，电源路端电压U1与电路电流I图线斜率的绝对值等于电源内阻：；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）；（2）；（3），方向竖直向下【解析】

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