2023年上海市复旦附中物理高一第二学期期中考试模拟试题含解析

2023年上海市复旦附中物理高一第二学期期中考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图所示的弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，则下列说法不正确的是（）A．振子的位移增大的过程中，弹力做负功B．振子的速度增大的过程中，弹力做正功C．振子的加速度增大的过程中，弹力做正功D．振子从O点出发到再次回到O点的过程中，弹力做的总功为零2、下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是（）A．牛顿 B．千米 C．米/秒 D．安培3、两颗人造地球卫星，它们质量的比m1∶m2=1∶2，它们运行的线速度的比是v1∶v2=1∶2，那么（）。A．它们运行的周期比为16∶1 B．它们运行的轨道半径之比为1∶4C．它们所受向心力的比为1∶8 D．它们运动的向心加速度的比为1∶164、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上运动一周的时间大于它在轨道2上运动一周的时间D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度5、某小船在河宽为d，水速恒定为v的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v1，所用时间为t1；第二次用最短航程渡河从同一渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v2，所用时间为t2，结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则A．第一次所用时间t1= B．第二次所用时间t2=C．两次渡河的位移大小为 D．两次渡河所用时间之比6、长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，现给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是（）A．小球过最高点时速度为零B．小球开始运动时绳对小球的拉力为mC．小球过最高点时绳对小球的拉力0D．小球过最高点时速度大小为7、如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半．A，B，C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则()A．A，B两点的线速度大小之比为2∶1 B．A，C两点的角速度大小之比为1∶2C．A，C两点的向心加速度大小之比为1∶4 D．A，B两点向心加速度大小之比为2∶18、关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（）A．合运动的时间就是分运动的时间之和B．已知两分运动速度的大小，就可以确定合速度的大小C．已知两分运动的速度的大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向D．若两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2，则合速度v大小的范围为∣v1-v2∣≤v≤v1+v29、传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示，将质量为m的滑块放在皮带上，随皮带保持相对静止一起向下以加速度a(a>gsinα)做匀加速直线运动，则下列关于滑块在运动过程中的说法正确的是()A．支持力与静摩擦力的合力大小等于mgB．静摩擦力对滑块一定做正功C．静摩擦力的大小可能等于mgsinαD．皮带与滑块的动摩擦因数一定大于tanα10、如图所示，一颗卫星刚开始在半长轴为a的椭圆轨道运动，其绕行周期为T，近地点Q与近地卫星圆轨道（未画出）相切，后来卫星在经过远地点P时通过变轨进入圆轨道，已知地球半径为R，引力常量为G，则根据以上信息可知（）A．卫星在圆轨道的环绕周期为B．地球的质量为C．卫星在椭圆轨道上运动经过Q点时的速度大于第一宇宙速度D．卫星分别在圆轨道上绕行和在椭圆轨道上绕行时，经过P点时的加速度不同二、实验题11、（4分）某同学利用如图甲所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题实验操作步骤如下：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离．(1)已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，重物质量为m=0.200kg，重力加速度为g=9.80m/s2，结合实验中所测得的h1=3.14cm、h2=5.01cm、h3=7.06cm，可得打点计时器打B点时，重物下落的速度vB=_____m/s，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______J，减少的重力势能为______J（以上结果均保留3位有效数字）(2)取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据测得的数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ，已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2，则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为______(用k1和k2表示)．12、（10分）在验证牛顿第二定律的实验中的研究对象为小车，设它的质量为M，小桶和砂的质量为m，要求M_______m，可以认为物体受力的大小为_______．该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分如下图所示，每相邻两点间还有四点未画出，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电，求打点计时器打“1”时，小车的速度v1=___________m/s，小车的加速度a1=___________m/s1．请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是_________m．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图位于竖直平面上半径为R的1/4圆弧光滑轨道AB，A点距离地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，通过B点对轨道的压力为3mg，最后落在地面C处，不计空气阻力，求：（1）小球通过B点的速度大小（2）小球落地点C与B点的水平距离s14、（14分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s1．（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（1）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？15、（13分）一个质量m＝2kg的小球，受到水平方向的拉力F=5N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝3N，求(1)各个力对物体所做的功；(2)物体所受的合力；(3)合力对物体做的功．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

A.根据回复力f=-kx，回复力与位移方向相反，指向平衡位置，对于弹簧振子，弹力充当回复力，振子的位移增大的过程中，弹力做负功，故A正确，不符合题意；B.振子的速度增大的过程中，位移减小，弹力与运动方向一致，弹力做正功，故B正确，不符合题意；C.根据回复力f=-kx，振子的加速度增大的过程，位移增大，弹力与运动方向相反，弹力做负功，故C错误，符合题意；D.振子从O点出发到再次回到O点的过程中，速度大小不变，动能不变，弹力做的总功为零，故D正确，不符合题意。2、D【解析】

单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。A、牛顿是导出单位，故A错误；B、千米是基本单位，不是国际单位制中基本单位，故B错误；C、米/秒是导出单位，故C错误；D、安培是国际单位制中基本单位，故D正确；3、D【解析】

B．根据万有引力提供向心力解得它们运行的线速度的比是v1：v2=1：2，所以则轨道半径比r1：r2=4：1选项B错误；A．根据周期则周期比T1：T2=8：1选项A错误；D．根据可得它们运动的向心加速度的比为1∶16，选项D正确；C．根据F=ma可知，它们所受向心力的比为1∶32，选项C错误。故选D。4、D【解析】

A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据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，有：,解得：轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故A错误；B、轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道3上角速度较小，故B错误；C、由开普勒第三定律可知，，由于，则．卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间．故C错误．D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：，所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度．故D正确．5、D【解析】

A.第一次所用时间t1=，选项A错误；B.第二次渡河时船头方向与合速度方向垂直，即船速方向不是指向河对岸，则渡河的时间不等于，选项B错误；C.两船抵达的地点相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移为，选项C错误；D.两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直。如图。

两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比。则：，D正确.6、CD【解析】

ACD．恰好通过最高点时，绳子拉力为0，重力提供向心力可得故A错误，CD正确；B．小球开始运动时，根据牛顿第二定律绳子拉力大小故B错误。故选CD。7、BC【解析】

因为甲、乙两轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同,所以，故A错误；由角速度和线速度的关系式可知，因为乙、丙两轮共轴,故两轮角速度相同，所以；故B正确；根据向心加速度知A，C两点的向心加速度大小之比为1∶4故C正确；根据向心加速度，可知A，B两点向心加速度大小之比为1:2，故D错误；故选BC8、CD【解析】合运动与分运动具有等时性．故A错误．根据平行四边形定则知，只知道两分运动速度的大小，还不能确定合速度的大小．故B错误．已知两分运动的速度的大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向，故C正确．两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v1，则合速度v大小的范围为|v1-v1|≤v≤v1+v1．故D正确．故选CD．点睛：解决本题的关键知道合运动与分运动的关系：合运动与分运动具有等时性；合运动与分运动满足平行四边形法则．会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系．9、BC【解析】

A、由于滑块做匀变速运动，合力不为零，则导致支持力与静摩擦力的合力大小可能不等于，故A错误；

B、由牛顿第二定律列方程得：，故静摩擦力的方向一定沿皮带向下，静摩擦力对滑块做正功，当加速度等于时，小物块受到的静摩擦力的大小等于，故BC正确；

D、若传送带的速度较大，使的物块有向上运动的趋势，受到的静摩擦力向下，皮带与滑块的动摩擦因数可以小于，D错误．10、ABC【解析】

A．根据开普勒第三定理可得解得故A正确；B．由解得故B正确；C．第一宇宙速度是近地面卫星的运行速度，也是最大环绕速度。所以卫星在近地圆轨道上做圆周运动到Q点的速度等于第一宇宙速度，做离心运动到椭圆轨道，速度增大，故卫星在椭圆轨道上运动经过Q点时的速度大于第一宇宙速度，故C正确；D．由可知在同一点的轨道半径相同，即加速度相同，故D错误。故选ABC。二、实验题11、0.9800.09600.0982【解析】

(1)[1][2][3]．重物下落的速度纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为减少的重力势能为(2)[4]．取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，若机械能守恒，则每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等；但是图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．

根据动能定理得则由图像Ⅱ可知图线Ⅰ斜率知k1-f=k2则阻力f=k1-k2所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为．12、远大于mg0.490.880.0974【解析】

[1][1]将两者看做一个整体，对整体有对小车有，联立可得只有当时，，即可以认为物体受力的大小为mg；[3][4][5]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故设1到1之间的距离为，以后各段分别为、，根据匀变速直线运动的推论公式可以得：为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得代入数据解得：相等时间内的位移差大约为，因此三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值