上海市徐汇区2023年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度时撤去恒力，若以地面作为重力势能的零参考平面，不计空气阻力。则在整个过程中，物体的机械能随时间变化关系是（）A． B．C． D．2、如图为某空气净化装置示意图，带箭头的实线是电场线，虚线是一带电烟尘颗粒的运动轨迹，其中、是同一轨迹上的两点，若烟尘颗粒的重力忽略不计，下列说法正确的是（）A． B．C． D．3、(本题9分)如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB.最初人和车都处于静止状态．现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的速度大小相等，则车()A．向左运动B．左右往返运动C．向右运动D．静止不动4、如图,不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.用手托住,静置于水平地面，高度为h,此时轻绳刚好拉紧。b球质量是a球质量的K倍,现将b球释放,则b球着地瞬间a球的速度大小为，不计阻力，则K=（）A．2 B．3 C．4 D．55、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．功B．功率C．重力势能D．加速度6、(本题9分)“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的示意图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．可以判定A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接7、(本题9分)下列情况中的物体，可以看作质点的是（）A．研究地球的公转B．研究一列火车的进站时间C．研究一列火车从成都开往拉萨的运行时间D．研究直升飞机上螺旋桨的转动情况8、(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9、(本题9分)如图所示，弧形光滑轨道的下端与轨道半径为R的竖直光滑圆轨道相接，使质量为m的小球从高h的弧形轨道上端自由滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。当小球通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小等于小球重力大小。不计空气阻力，重力加速度为g，则A．小球通过最高点时的速度大小为2gRB．小球在轨道最低点的动能为2.5mgRC．小球下滑的高度h为3RD．小球在轨道最低点对轨道压力的大小为7mg10、(本题9分)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)经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发C．氢原子内电子的运动D．高速飞行的子弹的运动12、(本题9分)有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（）A．有压力一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力一定有压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D．只有运动物体才受滑动摩擦力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．14、（10分）(本题9分)某同学为了验证“滑动摩擦力一定时，因摩擦产生的内能与物体间的相对路程成正比”，设计了如图甲所示的实验装置，实验步骤如下：①在水平木板的两侧对称、竖直地钉上钉子P1、P2，并准备若干个规格相同的橡皮筋。②在P1、P2上套上第1个橡皮筋，橡皮筋处于张紧状态。③缓慢地向左推动上面带有竖直杆的物块，使物块拉着橡皮筋从位置1移到位置2。④再将物块从位置2由静止释放，物块运动至位置1时与橡皮筋分离，最后物块停在位置3。⑤测出位置1、3之间的距离x1。⑥再分别改用2个、3个、4个……橡皮筋套在P1、P2上，重复③、④、⑤步骤，分别得到位置1、3之间的距离x2、x3、x4……⑦设在上述实验过程中一个橡皮筋释放的弹性势能为E0。现根据每次的实验时橡皮筋释放弹性势能E和位置1、3之间的距离x得到如下表格请完成以下问题：（1）在图乙上将⑦中表格的数据进行描点、连线，画出E-x图象____________（2）如果用某种方法测出了E0的大小，又用刻度尺测出位置1、2之间的距离x0，再根据E－x图象求出图象的斜率为k，则物块在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小为___________，E－x图象的纵截距为___________（两空都只能用E0、x0、k中的量来表示）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，水平绝缘轨道AB长L=4m，离地高h=1.8m，A、B间存在竖直向上的匀强电场。一质量m=0.1kg，电荷量q=-5×10－5C的小滑块，从轨道上的A点以v0=6m/s的初速度向右滑动，从B点离开电场后，落在地面上的C点。已知C、B间的水平距离x=2.4m，滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，求：（1）滑块离开B点时速度的大小；（2）滑块从A点运动到B点所用的时间；（3）匀强电场的场强E的大小．16、（12分）如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的上表面BC段是半径R=1.0m圆心角θ=37°的光滑圆弧轨道，其轨道C点切线水平，小车上表面C点右侧水平粗糙且长为L=2.5m，一质量m=1kg的小物块（可看成质点）从图中A点以v0=4m/s的速度水平抛出，小物块恰好沿小车左端B点的切线方向进入小车，当小物块运动至小车最右端时两者恰达到共同速度.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物块运动至B点时的速度大小vB(2)小物块由A点运动至离A、B两点的连线最远处时其重力的瞬时功率P；(3)小车上表面C点右侧水平粗糙段与小物块之间的动摩擦因数μ。.17、（12分）如图所示，A、B两极板竖直放置，两极板之间的电压U1=2.0×102V，MN两相同极板水平正对放置，两极板之间电压U2=4.0×102V，板间距d=8cm，板间电场可视为匀强电场.一质量为m=1.0×10-20kg、带电量为q=+1.0×10-10C的带电粒子，从靠近A板处由静止释放，经电场加速后从B板的小孔穿出，沿M、N极板间中轴线以速度v0射入电场，刚好从M板右边缘飞出.（不计粒子重力）.（1）求带电粒子刚射入M、N极板间时的初速度v0；（2）求M、N极板的长度L.

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】

AC.设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，A错误C正确。BD.撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，BD错误。2、C【解析】

A．沿电场线电势降低，则，选项A错误；B．电场线越密集则场强越大，则，选项B错误；CD．由粒子的运动轨迹可知，粒子受的电场力大致向上，则从a到b电场力做正功，电势能减小，即，动能增加，即，选项C正确，D错误。3、A【解析】

两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零，两人与大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的动量，AB的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，系统总动量为零，则小车应向左运动，故A正确，BCD错误．4、B【解析】

在b球落地前,a.b球组成的系统机械能守恒,且a.b两球速度大小相等,设为v,

根据机械能守恒定律有并结合b球着地瞬间a球的速度大小为可解得：故B对；ACD错综上所述本题答案是：B【点睛】以ab组成的系统为研究对象,则整个的过程中只有重力做功,由机械能守恒即可求的速度.5、D【解析】A、功、功率和重力势能只有大小没有方向，所以它们都是标量，故ABC错误；D、加速度既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的，所以是矢量，故D正确。点睛：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则。6、D【解析】试题分析：根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力：得：，M为地球的质量，r为轨道半径．由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，所以“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率．故A错误；根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力：解得，M为地球的质量，r为轨道半径．由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，所以“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期．故B错误．根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力：得：由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，所以“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度，故C错误．“神舟八号”从图示轨道运动到与“天宫一号”对接过程中，需要点火加速，逃逸到天宫一号轨道对接，D正确故选D考点：万有引力定律及其应用；点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．7、AC【解析】A、研究地球的公转时，地球的大小相对于地球和太阳的距离来说是很小的，可以忽略，可以看成质点，故A正确；B、研究火车进站的时间时，火车的长度不能忽略不计，不能看做质点，故B错误；C、研究火车从成都开往拉萨的运行时间时，尽管火车有一定的长度和形状，但相对于成都到拉萨的距离可忽略不计，故火车可看作质点，故C正确；D、研究直升飞机上螺旋桨的转动情况不能看成是质点，否则就没有旋转可言，所以D错误。点睛：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。8、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。9、ACD【解析】

A.小球经过最高点，对轨道的压力N=mg，依据牛顿第三定律可知轨道对小球的压力为mg，由牛顿第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自开始下滑到圆轨道最高点的过程，依据动能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.设小球从更高的位置释放运动到最低点时的速度为v1，受轨道的压力为N1，根据牛顿第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低点运动到最高点的过程，根据动能定理有，mg•2R=12mv12−12mv2，解得最低点动能12mv12=3mgR10、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、AD【解析】

A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；12、BC【解析】

试题分析：摩擦力的条件是：相互接触、有挤压和有相对运动或者有相对运动趋势，所以有压力不一定有摩擦力，A选项错误而B选项正确；滑动摩擦力与正压力相互垂直，C选项正确；运动的物体不一定有滑动摩擦力，D选项错误．考点：本题考查对摩擦力条件的理解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．14、（1）图像见解析；（2）k；kx0【解析】

第一空.图像如图；第二空第三空.由能量关系可知：，由图像可知f=k；E－x图象的纵截距为.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）4m