2023年上海师大附中物理高一第二学期期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、(本题9分)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/s22、(本题9分)如图甲所示，火箭发射时，速度能在内由0增加到；如图乙所示，汽车以的速度行驶，急刹车时能在内停下来，下列说法中正确的是（）A．内火箭的速度改变量为 B．内汽车的速度改变量为C．火箭的速度变化比汽车快 D．火箭的加速度比汽车的加速度大3、(本题9分)如图所示，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图象是（）A． B．C． D．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、(本题9分)一轻弹簧原长为10cm，甲乙两人同时用100N的力，分别在两端拉弹簧，稳定时，弹簧的长度变为12cm，则（）A．甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对平衡力B．甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对作用力与反作用力C．弹簧的劲度系数为5×103N/mD．弹簧的劲度系数为10N/m6、如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹贽弹性势能的最大值为mghB．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物块在坡道上往返运动的总路程为D．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为7、(本题9分)图示为一皮带传送装置，a、b分别是两轮边缘上的点，a、b、c的半径之比为3∶2∶1.以v1、v2、v3分别表示这三点线速度的大小，以ω1、ω2、ω3分别表示三点的角速度大小，则以下关系正确的是()．A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝3∶3∶1C．ω1∶ω2∶ω3＝3∶2∶3 D．ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶28、(本题9分)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电荷量为2C、质量为1kg的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v-t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是A．由C到A的过程中，电势逐渐升高B．A、B两点电势差UAB=－5VC．由C到A的过程中，物块的电势能先减小后变大D．B为中垂线上电场强度最大的点，其电场强度E=1V/m9、(本题9分)如图所示，水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A．沿路径1抛出的物体落地的速率最大B．沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长C．三个物体抛出时初速度的竖直分量相等D．三个物体抛出时初速度的水平分量相等10、(本题9分)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°．现将A、B静止释放．则下列说法正确的是()A．物块A经过C点时的速度大小为2ghB．物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小C．物块A在杆上长为23D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量二、实验题11、（4分）(本题9分)某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.A．重物最好选择密度较小的木块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先接通电源，后释放纸带D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减少的重力势能ΔEp＝________J；重物增加的动能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字)。(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________.12、（10分）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙所示。已知细绳始终处于弹性限度内。(1)分析实验数据可知，弹性细绳的伸长是___________(填“均匀”或“不均匀”)的，在弹性限度内，弹性细绳的伸长量与所受拉力___________。(2)可以推断，当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm的位置时，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此时测力计的示数为___________N。(3)手持细绳的A、B两端，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，A端向左B端向右。实验中若发现标识R1不动，则A、B两端的速度之比为___________；若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为___________。

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、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；2、B【解析】

规定初速度的方向为正方向．

A．火箭的速度改变量为△v=v2-v1=100m/s-0=100m/s故A错误；B．108km/h=30m/s，汽车的速度改变量为△v′=v2′-v1′=0-30m/s=-30m/s故B正确；CD．根据得：火箭的加速度为：汽车的加速度为：所以火箭的加速度比汽车的加速度小，火箭的速度变化比汽车慢，所以CD错误．3、A【解析】

平抛运动在竖直方向上是自由落体运，竖直方向的速度为，所以速度与时间成正比，故A正确．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、C【解析】

A.甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对相互作用力，故A项不合题意.B.甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对平衡力，故B项不合题意.CD.甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧拉力为：F＝100N;根据F＝k（l-l0），将l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C项符合题意，D项不合题意.6、BC【解析】

A．根据能量的转化与守恒，当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为内能，所以弹簧弹性势能的最大值小于mgh，故A错误；B．根据牛顿第二定律，小物块下滑时小物块上滑时可见故B正确；C．物块m最终停止在O点，对于运动的全过程，由动能定理得解得在斜面上运动的总路程故C正确；D．设物体能够上升得最大高度h1，物体被弹回过程中由动能定理得：解得故D错误。故选BC。7、BD【解析】

a、c两点共轴转动，角速度相等，则有：ω1：ω3=1：1a、c两点到转轴O1的距离之比为3：1，则结合v=rω知：v1：v3=3：1．a、b两点同缘转动，则线速度相等，即v1∶v2＝1∶1根据v=rω，a、b的半径之比为3∶2，则ω1∶ω2＝2∶3则v1∶v2∶v3＝3∶3∶1ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶2故AC错误，BD正确；故选BD．点睛：解决本题的关键知道线速度、角速度的关系，以及知道共轴转动，角速度相等；同缘转动线速度相等．8、BD【解析】

A、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由点沿中垂线指向外侧，故由点到点的过程中电势逐渐减小，故选项A错误；B、根据图可知、两点的速度，再根据动能定理得电场力做的功：，故、两点的电势差，故选项B正确；C、由点到点的过程中，根据图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故选项C错误；D、根据图可知带电粒子在点的加速度最大为，所受的电场力最大为2N，根据知点的场强最大为1N/C，故选项D正确。9、AC【解析】

BC．根据运动的合成分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，设初速度方向与竖直方向的夹角为，故有小球沿竖直方向的速度分量，根据小球的运动轨迹可知，竖直方向的高度相等，加速度都为重力加速度，所以三个小球沿竖直方向的分速度相同，根据竖直上抛运动特点可知，三个小球在空中运动时间相同，故B错误，C正确；A．由题知，根据竖直方向的速度分量可知，落地时重力做功为零，所以落地进的速率与初速度相同，故A正确；D．小球沿水平方向的速度分量，所以可知1的小球水平速度分量最大，故D错误。故选AC。10、AC【解析】

A、设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0.

根据系统的机械能守恒得mg(hsin30B、物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,其他力不做功,由动能定理可以知道物块A的动能不断增大,则速度不断增大故B错误；C、由几何知识可得AC=3h,因为AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为D、物块A到C点时物块B的速度为零.根据功能关系可以知道,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故D错误.

综上所述本题答案是：AC二、实验题11、BC2.142.12图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍【解析】

第一空.重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是mgh＝mv2，因为是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平测量重物的质量，操作时应先接通电源，再释放纸带，故B、C正确.不能利用公式v＝来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误.第二空.重力势能减少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用匀变速直线运动的推论：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，动能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.根据表达式mgh＝mv2，则有v2＝2gh；当图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒.12、均匀成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.图甲中，弹性细绳长度为6.00cm。

图乙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为2.4N，

图丙中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为4.8N，

由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；

第三空.第四空.由图甲可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；

由图乙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；

由图丙可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；

综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此