上海市北中学2022-2023学年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)有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F.已知引力常量为G，则这颗行星的质量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m2、如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv22－mv12C．在全过程中，t2时刻的牵引力及其功率都是最大值D．t1～t2时间内的平均速度大于（v1＋v2）3、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中错误的是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了4、行星A、B都可看作质量分布均匀的球体，其质量之比为1∶2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶45、如图所示，在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（）A．AB：AC="4"：1 B．t1：t2="4"：1C．AB：AC=2：1 D．t1：t2=：16、登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星围绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据表格中的信息判断，火星同地球相比下列说法正确的是（）A．火星的公转周期较小B．火星做圆周运动的加速度较大C．火星表面的重力加速度较小D．火星的第一宇宙速度较大7、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB8、(本题9分)如图所示，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B．导体棒A的一端固定在铜环的圆心O处，可绕O匀速转动，与半径分别为r1、r2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P、Q连接成电路。R1、R2是定值电阻，R1=R0，R2=2R0，质量为m、电荷量为Q的带正电小球通过绝缘细线挂在P、Q两板间，细线能承受的最大拉力为2mg，已知导体棒与铜环电阻不计，P、Q两板间距为d，重力加速度大小为g。现闭合开关，则（）A．当小球向右偏时，导体棒A沿逆时针方向转动B．当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为C．当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为D．当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A转动的角速度为9、(本题9分)起重机吊钩挂着一木箱，木箱正在匀减速下降，这个过程中（）A．木箱的重力做正功B．钢索对木箱的拉力做正功C．钢索对木箱的拉力做负功D．木箱的重力势能和动能都减少10、如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=110sin100πt（V），则A．电压表的示数为11VB．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小11、(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则A．开始汽车做匀加速运动，t(s)时速度达到v，然后做匀速运动B．开始汽车做匀加速运动，t(s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。C．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡D．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力即与阻力平衡12、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）图中螺旋测微器的示数为_____mm。14、（10分）(本题9分)某实验小组用如图所示的气垫导轨完成“验证动量守恒”的实验。图中A、B是带有碰撞装置和遮光片的滑块，可在气垫导轨上无摩擦地滑动。光电门C、D固定，通过光电计时器(图中未画出)可测出遮光片通过光电门的时间。主要实验步骤如下：(ⅰ)用天平分别测出A、B两滑块的质量并记录。(ⅱ)用游标卡尺分别测出A、B两滑块上遮光片的宽度并记录。(ⅲ)调整气垫导轨使之水平。(ⅳ)将滑块A、B静止放在气垫导轨的图示位置上。(ⅴ)给A一个水平冲量，使之水平向右运动，观察A、B碰撞的情况，记录A、B上的遮光片经过光电门C、D的时间。(ⅵ)重复步骤ⅳ、ⅴ三至五次。(ⅶ)分析数据，得出结论。若某次实验步骤(ⅴ)中滑块A两次经过光电门C，实验记录如下mA(g)mB(g)dA(cm)dB(cm)滑块A第一次经过C的时间(ms)滑块A第二次经过C的时间(ms)滑块B经过D的时间(ms)1501.001.005.0025.006.25请回答下列问题(1)两滑块碰后滑块B的速度大小________m/s；(2)实验记录过程中滑块A的质量忘记记录了，根据你的分析，滑块A的质量mA=_____g；(3)步骤(ⅲ)的目的是__________________________________。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，空间存在一匀强电场，其电场强度E=100V/m，该电场中有A、B两点，相距L=10cm，且A、B连线与电场线的夹角θ=60°。(1)求A、B两点间的电势差UAB；(2)若将一电荷量q=1.6×10－6C的带正电粒子从A点移到B点，只考虑带电粒子所受的电场力，求该过程中带电粒子动能的变化△Ek。16、（12分）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰，在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为0.9m。已知半圆形管道的半径为R=lm，小球可看作质点且质量为m=lkg，重力加速度为g(g=10m/s2)。求：(1)小球经过管道的B点时，小球对管道的作用力；(2)小球经过管道最低点A时的速度。17、（12分）如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）小物块运动到C点时速度的大小；（2）小物块运动到C点时，对半圆型轨道压力的大小；（3）若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。

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】

宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为m的钩码向上加速时，弹簧秤的示数为F，

则有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，根据万有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充当向心力：mv2r=mg【点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力。重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁。2、D【解析】

A.0～t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由P=Fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，A错误；B.t1～t2时间内动能的变化量为mv22－mv12，运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于mv22－mv12，B错误。C.在0-t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增加，t1-t2时间内功率不变，做变加速运动，牵引力减小，功率不变，t2-t3时间内做匀速直线运动，功率不变，牵引力不变，故C错误。D.t1～t2时间内，若图象为直线时，平均速度为，而现在图象为曲线，且图象与时间轴围成的面积大于直线时图象与时间轴围成的面积，即位移大于直线时的位移，故平均速度大于，D正确。3、B【解析】

A．物体的合力做正功为，则物体的动能增量为，所以选项A正确；B．物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功，故机械能减少，故BC错误；D．物体下落高度，重力做功为，则重力势能减小为，故D错误．【点睛】本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化．4、C【解析】

根据第一宇宙速度计算的表达式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比为1：1，C正确ABD错误5、A【解析】由平抛运动可知，由A到B和C位移夹角相同，又由运动学公式可得答案为A。6、C【解析】

A、对于任一行星，设太阳的质量为M，根据G=mr，解得行星的公转周期T=2π，火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的周期较大，故A错误．B、根据万有引力充当向心力G=ma，行星绕太阳做做匀速圆周运动的加速度a=，火星的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的向心加速度较小，故B错误．C、在行星表面有：mg=G，行星表面的重力加速度g=，代入数据解得=0.38，即火星表面的重力加速度较小，故C正确．D、设行星的第一宇宙速度为v，则G=m，v=，由题中数据比较可知，火星的第一宇宙速度较小，故D错误．7、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．8、AD【解析】

A．当小球向右偏时，P板带正电，通过R2的电流向上，则由右手定则可知，导体棒A沿逆时针方向转动，选项A正确；BC．当细线与竖直方向夹角为45°时，则解得平行板电容器两端电压为此时电路中的电流电路消耗的电功率为选项BC错误；D．当细线恰好断裂时，此时电动势解得导体棒A转动的角速度为选项D正确。故选AD。9、ACD【解析】

木箱受重力和向上的拉力，因为减速下降，所以拉力大于重力．位移向下，所以拉力做负功，故B错误，C正确；重力做正功，重力势能减少，故A正确；减速运动，动能减少，故D正确．10、BD【解析】

根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为110V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为11V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U=V=11V，故A错误；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表A1的示数变小，故B正确，C错误；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D正确。故选BD。11、BC【解析】因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC12、ABC【解析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.130【解析】

第一空.图中螺旋测微器的示数为1mm+0.01mm×13.0=1.130mm.14、（1）1.6；（2）100；(3)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动；【解析】(1)碰后滑块B经过D的时间6.25ms，则碰后滑块B的速度大小vB(2)以碰前A的速度方向为正，碰前A的速度v1=dt1=