2023届上海市实验中学高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A．不变 B．变小C．变大 D．都有可能2、(本题9分)关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法正确的是（）A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能减少C．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加D．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少3、(本题9分)如图所示，细线的一端固定于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球，在水平恒力F的作用下，小球从O点正下方的A点由静止开始运动，恰好能到达B点。小球到达B点时，轻绳与竖直方向的夹角为60°。下列说法正确的是A．恒力F大于小球受到的重力B．小球运动到B点时，其所受合力为零C．小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能一直增大D．小球从A点运动到B点的过程中，它的机械能先增大后减小4、(本题9分)如图所示,细线连接小球,与竖直方向的夹角为,与轻质弹簧相连,水平,小球静止．不计空气阻力．则（）A．在剪断线后的一小段时间内,小球的加速度B．在剪断线后的一小段时间内,小球的加速度C．剪断线后的一小段时间内,小球先竖直向下做直线运动,然后做曲线运动D．剪断线后,小球从O点至A点正下方的运动过程中,小球的机械能先增加后减少5、如图所示，P、Q是两个带电量相等的负点电荷，它们连线的中点是O．现将一负电荷先后放在中垂线上的A点与B点，OA＜OB，用EA、EB，εA、εB分别表示A、B两点的场强和负电荷在这两点时的电势能，则下列说法正确的是（）A．EA一定大于EB，εA一定大于εB．B．EA一定小于EB，εA不一定大于εB．C．EA不一定大于EB，εA一定大于εB．D．EA不一定大于EB，εA一定小于εB．6、(本题9分)在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是()A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D．无法比较以上四点的电场强度值7、(本题9分)如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP:PQ=1:4，不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（）A．两小球的下落时间之比为1:4B．两小球的下落时间之比为1:1C．两小球的初速度大小之比为1:4D．两小球的初速度大小之比为1:58、(本题9分)如图，一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上，质量为M，内壁光滑且半径为R,直径水平；在内壁左侧的最髙点有一质量为m的小球P,将p由静止释放，则（）A．P在下滑过程中，凹槽对P的弹力不做功B．P在到达最低点前对凹槽做正功，从最低点上升过程中对凹槽做负功C．m和M组成的系统动量守恒D．凹槽的最大动能是9、(本题9分)质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，以天花板为零势能面，当小球到达最低位置时A．两球运动的线速度大小相等 B．两球运动的角速度相等C．两球的机械能相等 D．细绳对两球的拉力相等10、三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知三颗卫星质量关系为MA=MB>MC，则对于三个卫星，正确的是：A．运行线速度关系为B．运行周期关系为TA＞TB=TCC．向心力大小关系为FA=FB＜FCD．半径与周期关系为11、如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力12、(本题9分)一质量为m的物体，以g的加速度减速上升h高度，g为重力加速度，不计空气阻力，则()A．物体的机械能守恒B．物体的动能减小mghC．物体的机械能减少mghD．物体的重力势能减少mgh二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是800m／s.该速度在竖直方向的分速度为____________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.14、若已知某星球的质量为M，半径为R，引力常量为G，则该星球的第一宇宙速度为________；若已知某星球的半径为R，星球表面的重力加速度为g，则该星球的第一宇宙速度为____________。15、(本题9分)如图所示，质量均为m的A、B两小球，用长为l的轻质细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，l>h，A球刚跨过桌边。若A球竖直下落着地后不再反跳，则A球刚要着时的速度大小为_____；B球刚要着地时的速度大小为_____。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，轨道被竖直地固定在水平桌面上，距水平地面高，距水平地面高．一质量的小物块自点从静止开始下滑，从点以水平速度飞出后落在地面上的点．现测得、两点的水平距离为．不计空气阻力，取．求：（1）小物块从点运动到点经历的时间；（2）小物块从点飞出时速度的大小；（3）小物块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功17、（10分）(本题9分)宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g（2）物体落地时的速度（3）该星球的质量

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A.不变，与结论相符，选项A正确；B.变小，与结论不相符，选项B错误；C.变大，与结论不相符，选项C错误；D.都有可能，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】

物体高度降低，重力做正功，重力势能减少，A、B错；物体高度升高，重力做负功，重力势能增加，C对,D．故选C【点睛】重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.重力势能的大小与零势能的选取有关,但重力势能的变化与零势能的选取无关.3、C【解析】

A.设细线的长度为L．小铁块从A到B的过程，由动能定理得：FLsin60°-mgL（1-cos60°）=0，解得：F=mg＜mg，即恒力F的值小于小球的重力，故A错误。B.小球运动到B点时，速度为零，合力不为零，故B错误；CD.恒力一直做正功，由功能关系知，小球的机械能一直增大，故C正确，D错误。4、D【解析】对O点进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，可以得到：，A、当在剪断线后的瞬间，立刻消失，则小球只受到重力和绳OB的拉力，二者的合力产生加速度，根据牛顿第二定律可以得到：，故剪断线后的瞬间，小球的加速度为：，故选项AB错误；C、剪断线瞬间，立刻消失，但是由于弹簧弹力在作用，拉力瞬间没有消失，小球在与重力作用小沿二者合力方向运动，即小球先二者合力方向（斜向左下方）运动，然后在做曲线运动，故选项C错误；D、剪断线后，小球先在与重力的合力作用下向斜向左下方运动，此时二者的合力做正功，小球的机械能增加，然后做曲线运动，弹簧再次被拉长，弹性势能增加，则小球的机械能减小，即小球的机械能先增加后减小，故选项D正确．点睛：本题关键是对物体受力分析，求出各个力，撤去一个力后，先求出合力，再求加速度，注意弹簧的弹力不会发生突变，然后从外力做功与机械能变化的关系思考．5、C【解析】略6、B【解析】

AB.图线斜率的绝对值Fq，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC.同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关。故C不符合题意。7、BD【解析】两球的抛出高度相同，所以下落时间相同，故AB错误；两小球的水平位移分别为OP和OQ，故水平位移之比为1：5；由x=vt可知两小球的初速度之比为1：5，故D正确，C错误．所以BD正确，AC错误．8、BCD【解析】

P在下滑过程中，凹槽要向左退．凹槽对P的弹力要做功．根据力与位移的夹角分析P对凹槽做功情况．根据系统水平动量守恒和机械能守恒分析P到达内壁右端最高点的位置．P下滑到最低点时凹槽动能最大，根据系统水平动量守恒和机械能守恒求凹槽的最大动能．【详解】P在下滑过程中，P对凹槽有斜向左下方的压力，凹槽要向左运动，则凹槽对P的弹力与P相对于地面的速度不垂直，所以凹槽对P的弹力要做功，A错误；P在到达最低点前对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为锐角，则P对凹槽做正功，P从最低点上升过程对凹槽的压力与凹槽位移的夹角为钝角，P对凹槽做负功，B正确；m和M组成的系统外力为零，故系统动量守恒，P下滑到最低点时凹槽动能最大，取水平向右为正方向，根据系统水平动量守恒和机械能守恒得，根据机械能守恒定律可得；凹槽的最大动能，联立解得，CD正确．9、CD【解析】

根据动能定理:mgl=mv2，解得v=，知右边小球线速度大，故A错误；根据，知两球的角速度不等，故B错误；开始时两球等高，机械能相同，下落过程中机械能守恒，则小球到达最低位置时两球的机械能相等，故C正确；向心加速度a==2g，与l无关．所以两球的向心加速度相等，根据F-mg=ma，解得：F=mg+ma=3mg，所以细绳对两球拉力大小相等，故D正确．故选CD．点睛：解决本题的关键是根据动能定理求出小球最低点的速度，再根据a=，ω=分析向心加速度和角速度．10、AD【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由图示可知：rA＜rB=rC，由题意知：MA=MB>MC；由牛顿第二定律得：①

A.由①解得，，所以vA＞vB=vC，故A正确；B.由①解得，，则TA＜TB=TC，故B错误；C.，已知rA＜rB=rC，MA=MB>MC，可知FA＞FB＞FC，故C错误；D.由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即，故D正确；11、AC【解析】

AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．12、BCD【解析】物体的加速度为g/3≠g，除重力做功外，还有其它力做功，物体机械能不守恒，故A错误；对物体受力分析，设物体受的拉力的大小为F，则由牛顿第二定律可得，mg-F=m×g，解得：F=mg，对全过程由动能定理可得，△EK=Fh-mgh=−mgh

，物体的动能减少了mgh，故B正确；除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化量，则机械能的增量△E=Fh=mgh，故C正确；物体高度增加，重力势能增加，增加的重力势能为mgh，故D正确；故选BCD．点睛：物体的加速度为g/3，这是本题的关键所在，由此可以说明物体还要受到向上的拉力的作用．同时要明确功能关系：重力做功等于重力势能的变化；合力功等于动能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的变化.二．填空题(每小题6分，共18分)13、692.8;400;【解析】

炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的竖直上抛运动，在竖直方向的速度为：vy=v0sin60∘=800×32在水平方向上有：vx=v0cos60∘=800×1214、【解析】

[1]航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的线速度，就是第一宇宙速度。其做圆周运动的向心力由万有引力提供，由向心力公式①解得第一宇宙速度②[2]在星球表面附近重力等于万有引力，所以③由②③式解得15、【解析】

[1]．A球刚要着时，设两球的速度为v，则由机械能守恒定律：解得[2]．从A球着地到B球着地，对B由机械能守恒定律：解得三．计算题(22分)16、（1）0.30s；（2）2.0m/s；（3）0.10J；【解