2023届上海市静安区风华中学物理高一下期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是A．轮胎所受的合力不做功B．重力对轮胎做负功C．绳子的拉力对轮胎不做功D．地面对轮胎的摩擦力不做功2、(本题9分)2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全着陆．已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，在飞船的轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，有以下说法，上述说法中正确的是（）①飞船的速度逐渐增大②飞船的速度逐渐减小③飞船的加速度逐渐减小④飞船的机械能逐渐增大．A．①③B．①④C．②③D．②④3、(本题9分)某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，运动员的速率不断增大，下列说法正确的是A．沿AB下滑过程中机械能变化量等于重力做的功B．沿AB下滑过程中动能变化量等于合外力做的功C．沿AB下滑过程中运动员受到的摩擦力大小不变D．滑到B点时运动员受到的支持力与其所受重力大小相等4、单摆振动的回复力是A．摆球所受的重力B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力C．悬线对摆球的拉力D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力5、(本题9分)关于重力势能的说法,正确的是()A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零或等于零C．在地面上的物体它的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球共有的6、(本题9分)质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示．已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度通过圆管的最高点时()．A．小球对圆管的内、外壁均无压力B．小球对圆管的内壁压力等于C．小球对圆管的外壁压力等于D．小球对圆管的内壁压力等于mg7、(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)关于对一个系统的动量守恒的理解，下列说法正确的是A．如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能一定守恒B．如果一个系统的动量守恒，则系统的动能可能增加C．如果一个系统的合外力为零，则系统的动量一定守恒D．如果一个系统内力做功不为零，则系统动量一定不守恒9、(本题9分)如图所示，一倾角为a的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上．现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块下滑过程中的最大动能为Ekm，小物块运动至最低点,然后在弹力作用下上滑运动到最高点，此两过程中，下列说法中正确的是（）A．物块下滑刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能B．下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值大C．下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能大于2Ekm10、(本题9分)地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面的半轻能是地球的单轻（约为）．地面上有一辆汽车在行驶，其重力的大小为．根据物理知识可以想到，速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零，则（）A．此时驾驶员与座椅之间的压力大小等于零B．此时驾驶员与座椅之间的压力大小等于C．此时汽车速率约为D．此时汽车速率约为11、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12、一重球从高h处下落，如图所示，到A点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置B。那么重球从A至B的运动过程中：A．速度一直减小B．速度先增加后减小C．在AB之间有个确切位置速度有最大值D．加速度方向先竖直向下再竖直向上二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s（结果保留两位有效数字）；（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（结果保留两位有效数字）（3）通过计算表明数值上△EP>△Ek，这可能是因为_________14、（10分）(本题9分)小王同学做探究“合力做功与物体速度变化关系”的实验装置如图甲所示,小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行。先平衡摩擦力,再用1条橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条

实验时,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

(1)在实验准备过程中,小诗整理了一些实验器材如图乙所示,还缺少的器材是（3个）____________________；(2)用一条纸带穿过打点计时器,该同学发现有图丙中的两种穿法,感到有点犹豫.你认为___________(选填“A”或“B”)的穿法更合理；(3)该同学在实验过程中,①应平衡摩擦力;②应选长短、粗细一样的橡皮筋若干;③每次实验都让小车从同一地点静止释放.以上操作对“实验中每条橡皮筋做相同的功”这一要求有帮助的是_______(填序号)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，一物体质量m=2kg．在倾角为θ

=37°的斜面上的A点以初速度v0

=3m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB=4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD=3m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37°=0.6，求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）弹簧的最大弹性势能Epm．16、（12分）(本题9分)如图所示，水平地面与一半径为R的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为R的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A正下方的水平距离x．（2）圆弧BC段所对的圆心角θ．（3）小球能否沿圆轨道上升到最高点D，若能到达，求出到达D点的速度；若不能到达，请说明理由．17、（12分）(本题9分)如图所示，细线下面悬挂一小钢球（可看作质点），钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动．若测得钢球做圆周运动的轨道半径为r，悬点O到圆心O′之间的距离为h，钢球质量为m．忽略空气阻力，重力加速度为g．求：（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小．

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、A【解析】

A.轮胎做匀变速直线运动，根据动能定理可得，轮胎所受的合力不做功，故A正确。B.轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故B错误。C.设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误。D.地面对轮胎的摩擦力的方向向右，与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。2、C【解析】

由飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，将椭圆运动的每一点视为绕地球转动的某一匀速圆周运动的一点由GMmr2=mv3、B【解析】

AB、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，重力做正功，滑动摩擦力做负功，滑道的支持力不做功，根据功能关系可得沿下滑过程中机械能变化量等于滑动摩擦力做的功；根据动能定理可知沿下滑过程中动能变化量等于合外力做的功，故选项B正确，A错误；C、运动员从到的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不断增大，则有重力沿斜面向下的分力大于运动员受到的摩擦力，所以滑动摩擦力也逐渐减小，故选项C错误；D、在点，根据牛顿第二定律可得，则有滑到点时运动员受到的支持力大于其所受重力大小，故选项D错误。4、B【解析】

单摆振动的受力为重力、绳子拉力，其中绳子拉力与重力沿着绳子的分量共同提供向心力，物体的重力沿着速度方向分量在摆角很小时几乎指向平衡位置，提供回复力．因此正确答案为B5、D【解析】重力势能的大小与质量和位置两个因素有关，故A错误；当物体处于零势能面下方时，重力势能为负，小于零，故B错误；只有放在零势能面上的物体重力势能才是零，而并不是放在地面上，重力势能就为零；故C错误；重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确．所以D正确，ABC错误．6、B【解析】

以小球为研究对象,小球以速度v通过最高点C时,根据牛顿第二定律得

当小球以速度通过圆管的最高点,根据牛顿第二定律得:

计算得出负号表示圆管对小球的作用力向上,即小球对圆管的内壁压力等于，故B正确；故选B。7、BD【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、BC【解析】

A．动量守恒的系统机械能不一定守恒，动量守恒的条件是：系统不受外力或受外力的代数和为零；机械能守恒定律的条件是：系统只受到重力的作用，或受外力的代数和为零，故A错误；B．例如人船模型，开始人船速度为零，运动时系统的动量守恒，但系统的动能增加，故B正确；C．动量守恒的适用条件是系统不受外力或受外力的代数和为零，故C正确；D．放在光滑水平面上的滑块与滑板，当它们相对运动时，系统内力做功不为零，但系统动量守恒，故D错误；故选BC．9、BC【解析】A.物块刚与弹簧接触的瞬间，弹簧的弹力仍为零，仍有mgsinα>μmgcosα，物块继续向下加速，动能仍在增大，所以此瞬间动能不是最大，当物块的合力为零时动能才最大，故A错误；B.根据动能定理，上滑过程克服重力和摩擦力做功总值等于弹力做的功．上滑和下滑过程弹力做的功相等，所以下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值大，故B正确；C.合力为零时速度最大．下滑过程速度最大时弹簧压缩量为x1，则mgsinα=kx1+μmgcosα，x1=；上滑过程速度最大时弹簧压缩量为x2，则kx2=mgsinα+μmgcosα，x2=；x1<x2，所以下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高，故C正确；D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块动能最大的位置不变，弹性势能不变，设为Ep.此位置弹簧的压缩量为x.根据功能关系可得：将物块从离弹簧上端s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为Ekm=mg(s+x)sinα−μmg(s+x)cosα−Ep.将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为E′km=mg⋅(2s+x)sinα−μmg⋅(2s+x)cosα−Ep.而2Ekm=mg(2s+2x)sinα−μmg(2s+2x)cosα−2Ep=[mg(2s+x)sinα−μmg(2s+x)cosα−Ep]+[mgxsinα−μmgxcosα−Ep]=E′km+[mgxsinα−μmgxcosα−Ep]由于在物块接触弹簧到动能最大的过程中,物块的重力势能转化为内能和物块的动能,则根据功能关系可得：mgxsinα−μmgxcosα>Ep，即mgxsinα−μmgxcosα−Ep>0，所以得E′km<2Ekm.故D错误．故选BC.10、AD【解析】当汽车的速度大到一定程度时，地面对车的支持力为零，此时汽车的速度，此时人的速度也为，则此时人只受重力，与座椅之间的压力大小等于零，选项A正确，B错误；此时汽车的速度，选项D正确，C错误；故选AD.点睛：此题关键要知道当汽车处于完全失重时，汽车内的所有物体也都处于完全失重状态；知道第一宇宙速度的求解方法.11、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。12、BCD【解析】小球刚开始与弹簧接触过程中，在时，小球受到的合力竖直向下，所以仍做加速运动，随着弹簧压缩量的增大，向下的加速度在减小，当时，加速度为零，速度达到最大，当时，小球受到的合力方向向上，所以小球做减速运动，并且加速度在增大，当压缩至最低点时，速度为零．故BCD正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．【详解】（1）利用匀变速直线运动的推论：（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．动能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）计算表明数值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．

【点睛】14、(1)6V交流电源、刻度尺、导线

（2）B

(3)②③【解析】（1）在实验准备过程中，小诗整理了一些实验器材如图乙所示，还缺少的两个器材是：6V交流电源、刻度尺、导线；

（2）电磁打点计时器纸带应压在复写纸的下面，故B更合理；

（3）①平衡摩擦力是在实验之前，所以对“实验中每条橡皮筋做相同的功”这一要求没有帮助；②应选长短、粗细一样的橡皮筋若干，保证每条橡皮筋弹力相同，③每次实验都让小车从同一地点静止释放，