2022-2023学年上海市十二校物理高一下期末学业质量监测试题含解析

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)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时A．汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力B．汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力C．汽车的向心加速度大于重力加速度D．汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大2、(本题9分)如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙和丁来描述小球经过P点时所受合力的方向。其中可能正确的是A．甲B．乙C．丙D．丁3、(本题9分)如图所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，问他应将球向什么方向抛出()A．抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向B．抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向C．抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向D．抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向4、(本题9分)质量为1kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x=2t+t2（m）。t=2s时，该物体所受合力的功率为A．6W B．8W C．10W D．12W5、如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．周期相同B．线速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等6、(本题9分)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐增大C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零7、(本题9分)如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2、3为电场中的三个点，则各点的场强E和电势的大小关系为（）A．E1﹥E2 B．E1<E3C．1﹥2 D．2=38、(本题9分)长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力9、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s,渡过一条宽150m且水流速度为4m/s的河流,则该小船()A．以最短位移渡河时,位移大小为200mB．以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200mC．渡河的时间可能少于50sD．能到达正对岸10、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功11、如图所示，圆1和圆2外切，它们的圆心在同一竖直线上，有四块光滑的板，它们的一端A搭在竖直墙面上，另一端搭在圆2上，其中B、C、D三块板都通过两圆的切点，B在圆1上，C在圆1内，D在圆1外，A板与D板最低点交于一点a（d），且两板与竖直墙面的夹角分别为30°、60°，从A、B、C、D四处同时由静止释放一个物块，它们都沿板运动，到达叫板底端的时间分别为tA、tB、tC、tD，下列判断正确的是（）A．最短 B．最短 C． D．12、(本题9分)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后，立即关闭发动机直至静止，ν–t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为，全程中牵引力做功为，克服摩擦力做功为，则（）A． B． C． D．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)某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。（1）操作时比较合理的做法是____。A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪（2）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度为g，已知频闪照相频率为f，实际长度与照片上长度之比为k。选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______。14、（10分）(本题9分)某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。（1）实验装置中有一处明显的错误是：___________________（2）上图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….①两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。②本次实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物质量为1kg，则从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=___________J，重物动能增加量ΔEk=_____________J(结果均保留三位有效数字)。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)小球从离地面80m处自由下落，重力加速度g=10m/s2。问：(1)小球运动的时间。(2)小球落地时速度的大小v是多少？16、（12分）(本题9分)图示为研究空气动力学的风洞设备，将水平刚性杆固定在风洞内距水平地面高度H=5m处，杆上套一质量m=2kg的可沿杆滑动的小球.将小球所受的风力调节为F=20N，方向水平向左.现使小球以大小=10m/s的速度水平向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s²，求小球落地点到杆右端的距离s.17、（12分）为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，训练中让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上端与地面的高度h=1.2m，轻质不可伸长的拖绳长l=2m，运动员质量M=60kg，轮胎质量m=12kg，轮胎与跑道间的动摩擦因数μ=1/3，如图甲所示，将运动员某次拖轮胎奔跑s=100m当做连续过程，抽象处理后的v-t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力．求（1）运动员加速过程中的加速度大小；（2）跑完100m所用的时间；（3）匀速阶段绳子拉力的大小．

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、D【解析】

AB.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时N-mg=mv2RC.汽车通过凹形桥的最低点时N-mg=maD.汽车通过凹形桥的最低点时N-mg=mv2R2、D【解析】某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，而力应指向曲线的内侧，由图可知道，只有丁符合条件，故D正确，ABC错误．故选D．点睛：解决本题的关键知道曲线运动的受力方向，要知道物体做曲线运动的条件，从而能根据图象分析力的方向.3、C【解析】以乙为参考系，甲是相对静止的，相当于并排坐在汽车里的两个人．甲要将球传给乙，只要沿3方向抛出就行了．以地面为参考系时，不但要考虑乙向前的速度v，还要考虑甲抛出球时，由于惯性，球有一个向前的速度分量v，所以当甲向3方向抛出球时，正好可以到达乙的手中．4、D【解析】

根据知质点的加速度，初速度为，根据可知时速度为，根据牛顿第二定律可知物体所受合力，t=2s时，该物体所受合力的功率为，故选项D正确，A、B、C错误。5、A【解析】

试题分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析可知：，可得，故两球运动的线速度不同，选项B错误；，解得，故运动周期相同，选项A正确；向心力：，故向心力不同，选项C错误；向心加速度：，解得，故向心加速度不同，选项D错误；故选A．考点：匀速圆周运动；牛顿定律的应用【名师点睛】此题是牛顿定律在匀速圆周运动中的应用问题；关键是分析小球的受力情况，找到小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列出方程求解出要比较的物理量，然后进行讨论；记住圆锥摆的周期公式．6、C【解析】试题分析：两等量正电荷周围部分电场线如右图所示：其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向，故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误；电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，故B错误；从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确；取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值，故D错误考点：电势能【名师点睛】本题考查静电场的基本概念．关键要熟悉等量同种点电荷电场线的分布情况，根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷q的受力情况，确定其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．7、ACD【解析】电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大，则，2和3处的电场线疏密程度一样，故，即，A正确B错误；顺着电场线方向电势降低，所以．2与3处于同一条等势线上，所以，CD正确．【点睛】本题是要掌握电场线的两个物理意义：电场线越密，场强越大；顺着电场线方向电势降低．8、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．9、AB【解析】

A项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，且当合速度与船的航向垂直时，渡河位移最短，所以最短位移，故A正确；B项：船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故B正确；C项：当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故C错误；D项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故D错误。10、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选D。11、BCD【解析】

设板与竖直方向的夹角为，沿板运动的加速度为：设上面圆1的半径为，下面圆2的半径为，则Bb轨道的长度为：根据位移时间公式得：则故从上面圆1上的任一点沿光滑直轨道达到下面圆2的任一点的时间相等；因B在圆1上，C在圆1内，D在圆1外，且板的低端堵在下面圆2上，故有；轨道Aa和Dd相交于最低点a（d），则对A、D有：，联立解得：则有：故故有：故A错误，BCD正确。故选BCD。12、BC【解析】

对汽车运动的全过程，由动能定理得用所以由图象与坐标轴所围面积表示位移可知由动能定理得=0所以故BC正确，AD错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Ak【解析】

第一空：从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先打开频闪仪再释放钢球，故A操作合理，B操作不合理；第二空：在OA段运动过程中，A点的速度为，则动能的增加量为：，而减小的重力势能：，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：。14、学生电源应接交流（或学生电源接在了直流）=>乙1.22J1.20J或1.21J【解析】

（1）[1]．打点计时器应接交流电源，不能接直流电源．（2）①[2]．甲同学用来计算，运用了hC及加速度g，直接认为重物做自由落体运动故