2023届上海市六校物理高一下期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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,汽车甲通过定滑轮拉汽车乙前进,甲、乙分别在上下两水平面上运动,某时刻甲的速度为v1,乙的速度为v2,则v1:v2为()A．1:cosβB．sinβ:1C．cosβ:1D．1:sinβ2、(本题9分)对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）A．使正对面积增大，电容将减小B．使正对面积减小，电容将减小C．将两极板的间距增大，电容将增大D．将两极板的间距增大，电容将不变3、物体自由下落，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的两段时间，这两断时间末时刻重力的瞬时功率之比是A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．1:14、(本题9分)如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r1．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（）A． B． C． D．5、(本题9分)质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取，下列说法中正确的是（）A．2s末小球的动量大小为B．2s末小球的动能为40JC．2s内重力的冲量大小为D．2s内重力的平均功率为20W6、北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0×108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s27、(本题9分)光滑水平面上静止一质量为的木块，一颗质量为的子弹以水平速度射入木块，最终和木块一起以的速度运动．设相互作用力为，为恒力．在这个过程中下列说法正确的是（）A．子弹克服阻力做的功等于）B．力对子弹做的功和力对木块做的功相等C．子弹对木块做的功等于木块动能的增量D．子弹损失的动能等于木块增加的动能8、(本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FB．物块上升的最大高度为C．速度v不能超过D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg9、(本题9分)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用10、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E11、(本题9分)如图所示，直线是一簇未标明方向的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点，若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是A．带电粒子所带电荷的电性B．带电粒子在A、B两点的电势能何处大C．带电粒子在A、B两点的加速度何处大D．带电粒子在A、B两点的动能何处大12、(本题9分)如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明__________，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是__________，这说明____________．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）如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R＝0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F随位移变化的关系如图乙所示。滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数为μ＝0.25，与半圆弧轨道BC间的动摩擦因数未知，g取10m/s2。求：（1）滑块到达B处时的速度大小；（2）若到达B点时撤去F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。16、（12分）(本题9分)某物体做平抛运动落在水平地面前的最后一段时间△t=0.2s内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小；(2)物体被抛出时离地的高度h。17、（12分）如图所示，带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC的中点．现将一质量为m的带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：（1）小球在A点受到的静电力大小（2）小球在B点的加速度大小（3）AB间的电势差(用k、Q和L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、C【解析】

将绳子拉乙车的端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图，在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度。所以v2cosβ=v1．则v1：v2=cosβ：1，故C正确。2、B【解析】

由电容器的决定式可知：A.正对面积增大，则电容增大，故A项与题意不相符；B.正对面积减小，则电容减小，故B项与题意相符；CD.增大两板间的间距，则电容器将减小，故CD项与题意不相符。3、C【解析】

解：两端时间末时刻的瞬时功率之比：；故选：C。4、B【解析】

由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r1，则：ω1r1＝ω2r2＝ω1r1，故ω1=.A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；5、A【解析】试题分析：A、2s末的速度，则动量为，选项A正确．B、，选项B错误．C、冲量，选项C错误．D、平均功率，故选项D错误．故选A．考点：本题考查了自由落体运动、冲量、动量、动能、功、平均功率．6、B【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。

A.1010m/s2与结果不相符；B.1012m/s2与结果相符；C.1014m/s2与结果不相符；D.1016m/s2与结果不相符；7、AC【解析】

A、对子弹全过程由动能定理，有，所以子弹克服阻力做功为，故A正确；B、设子弹相对地面的位移为x，木块相对地面的位移为s，则力对木块做功，力对子弹做功，由于x>s，故，故B错误；C、由动能定理可知，木块获得动能，即子弹对木块做的功等于木块获得的动能，故C正确；D、对子弹和木块组成的系统，全过程总能量守恒，即系统内减少的能量等增加的能量，即：子弹减少的动能=木块增加的动能+系统产生的内能，故D错误；故选AC．【点睛】研究阻力对子弹做的功，子弹对木块做功，使用动能定理列方程即可解决，比较子弹与木块相互作用力所做的功，关键是确定两物体的位移，内能的产生，可以用能量守恒定律，或者求机械能损失来解．8、CD【解析】A.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；B.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h=，故B错误；C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；D.若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg，故D正确．故选CD.9、BD【解析】

A．当汽车在拱桥顶端时，根据牛顿第二定律则有可得根据牛顿第三定律可得汽车通过拱桥的最高点处汽车对桥顶的压力小于重力，处于失重状态，故A错误；B．球受到重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小为小球做圆周运动的半径为由牛顿第二定律得联立可得角速度知保持圆锥摆的高度不变，则角速度不变，故B正确；C．设支持力与竖直方向的夹角为，则支持力的大小则有由牛顿第二定律得可得角速度由于，所以可得故C错误；D．火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不够提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确；故选BD。10、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'11、BCD【解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左．由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A错误；粒子从A到B电场力做负功，则电势能变大，动能减小，可知B点电势能大于A点电势能，B点动能小于A点的动能，选项BD正确；根据电场线的疏密程度，判断A点场强大于B点场强，从而判断在A点受的电场力较大，根据牛顿第二定律得粒子在A点加速度较大，故C正确；故选BCD.点睛：本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向；知道电场力做正功，动能增加，电势能减小．12、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB[5]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：v则动能的变化量：△E（4）[6]由机