2023届上海市宝山区行知实验物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

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)某星球x的质量和半径分别为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则星球x表面的重力加速度为A．0.4g B．0.5g C．1.5g D．2.5g2、(本题9分)如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子（不计重力）由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是（）A．电子到达Q板时的速率，与加速电压无关，仅与两板间距离有关B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关C．两板间距离越小，电子的加速度就越小D．两板间距离越大，加速时间越短3、(本题9分)如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。下列说法中正确的是（）A．A、B的角速度相同B．A、C的角速度相同C．B、C的线速度相同D．B、C的角速度相同4、(本题9分)如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩．将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是（）A．①③B．①④C．②③D．②④5、如图所示，半圆形的光滑固定轨道槽竖直放置，质量为m的小物体由顶端从静止开始下滑，则物体经过槽底时，对槽底的压力大小为A．2mg B．3mg C．mg D．5mg6、(本题9分)下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是()A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比7、已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（）A．月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C．人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3D．地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R48、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．线速度之比1：1：2D．线速度之比1：2：29、(本题9分)如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过时间t物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是：（）A．物块加速过程，摩擦力对物块做正功B．物块匀速过程，摩擦力对物块做负功C．摩擦力对木块做功为D．摩擦力对木块做功为0.5μmgvt10、(本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(

)A．选择路线①,赛车经过的路程最短B．选择路线②,赛车的速率最小C．选择路线③,赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等11、(本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x满足μ-x图像关系，图像与横轴的交点为4m，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg，带有的电荷量，匀强电场的场强，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m时，若，下列说法正确的是A．带电体的电势能减少了5.6JB．带电体的电势能增加了5.6JC．在这个过程中合外力做功为1.6JD．在这个过程中合外力的冲量大小是12、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g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)图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________.a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．14、（10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=______。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)如图示，有一倾斜放置的长度L=30m的传送带，与水平面的夹角=37，传送带一直保持匀速运动，速度v=4m/s。现将一质量m=1kg的物体轻轻放上传送带底端，使物体从底端运送到顶端，已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.8。以物体在传送带底端时的势能为零，求此过程中（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）物体到达顶端时的机械能；（2）物体与传送带之间因摩擦而产生的热量；（3）电动机由于传送物体而多消耗的电能。16、（12分）(本题9分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为．试证明（万有引力恒量G为已知，是恒量）17、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带AB长L=6m，以v0=3m/s的恒定速度转动．水平光滑台面与传送带平滑连接于B点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m，与水平台面相切于C点。一质量m=1kg的物块（可视为质点），从（1）物块与传送带之间的动摩擦因数μ；（2）物块刚滑过C点时对轨道的压力FN（3）物块在A点至少要具有多大的速度，才能通过半圆形轨道的最高点D（结果可用根式表示）．

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】

根据星球表面的万有引力等于重力知道得出：；星球x的质量和半径分别约为地球的和。所以星球表面的重力加速度，故选A。2、B【解析】极板之间的电压U不变，由可知两极板距离d越大，场强E越小，电场力F=Eq越小，加速度越小，加速时间越长；由可得，可知速度与极板间距无关，与加速电压有关，故ACD错误，B正确；故选B。3、D【解析】试题分析：AB两点属于同一条传送带上的两点，即线速度相等，两点的半径不同，根据可得，两点的角速度不同，A错误，BC两点属于同轴转动，即两点的角速度相等，两点的半径不同，根据根据可得，两点的线速度不同，C错误，D正确，C点和B点的角速度相等，但是B点和A点的角速度不等，所以AC两点的角速度不等，B错误；考点：考查了匀变速圆周运动过程中各个物理量之间的关系4、B【解析】试题分析：小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，离开弹簧后做竖直上抛运动，结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可．解：①将力F撤去小球向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故①正确；②当弹簧的弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧处于压缩状态，小球还没有离开弹簧．故②错误．③小球动能最大时，弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零，故③错误．④小球动能减为零时，小球上升到最高点，重力势能最大，故④正确．故选B．5、B【解析】

根据动能定理得：得：根据牛顿第二定律得：则：．A.2mg，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论相符，选项B正确；C.mg，与结论不相符，选项C错误；D.5mg，与结论不相符，选项D错误．6、A【解析】

试题分析：开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．可判断A正确．解：A、根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．故A正确．B、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆而不是圆，故B错误．C、根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，故C错误．D、与开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等矛盾，故D错误．故选A．7、AC【解析】

月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：可得：地球质量，故A正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故B错；人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量，根据卫星线速度的定义可知得代入可得地球质量，故C正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故D错误．8、BC【解析】试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．考点：角速度；线速度9、ACD【解析】

A.物块由静止释放在传送带上的左端，滑动摩擦力作为动力使物体加速运动，所以物块加速过程，摩擦力对物体做正功，故A正确；B.物块匀速过程中，物块和传送带一起运动，此时没有摩擦力的作用，摩擦力做的功为零，故B错误；C.由动能定理知，摩擦力对木块做功W=-0故C正确；D.由于摩擦力f=μmg，经过时间t物块保持与传送带相对静止时发生的位移l=vt，所以摩擦力对木块做功W=fl=0.5μmgvt故D正确．10、ACD【解析】试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。考点：圆周运动；牛顿第二定律11、AD【解析】若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m时电势能减小量为，选项A正确，B错误；此过程中摩擦力的功：，由图像可知，则，则合力做功为，选项C错误；由动能定理可知：；由动量定理可知：，解得I=1.2N⋅s，选项D正确；故选AD.12、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、acc2.04.0【解析】

（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错c对；小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错．（2）平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是：联立可得可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线．（3）由竖直方向的分运动可知，，，即，水平初速度为C点的竖直分速度为由运动合成可知14、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：。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）188J；（2）128J；（3）316J【解析】

（1）由于=0.8，物体在摩擦力作用下可以沿倾斜的皮带加速上滑，根据牛顿第二定律：mgcos37-mgsin37=ma，解得加速度a=0.4m/s2，物体加速上滑的位移由运动学：v2=2ax，解得物体与皮带保