2023届上海复旦附中物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐增大C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零2、(本题9分)下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是匀变速运动C．匀速圆周运动是变加速运动D．做圆周运动的物体其合力一定与速度方向垂直3、(本题9分)如图，O、A、B三点位于同一直线上，且。现在O点放置一点电荷，它在A点产生的电场强度大小为E，则它在B点产生的电场强度大小为A． B． C．2E D．4E4、(本题9分)如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中某人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人会向相反的方向运动。不计摩擦力，则下列判断正确的是（）A．A、B的质量一定相等B．推后两人的动能一定相等C．推后两人的总动量一定为零D．推后两人的速度大小一定相等5、3个质量分别为m1、m2、m3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m1:m2:m3为()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:16、2016年12月11日，风云四号同步气象卫星在西昌成功发射，实现了中国静止轨道气象卫星升级换代和技术跨越，大幅提高天气预报和气候预测能力。下列关于该卫星的说法正确的是（）A．运行速度大于7.9km/sB．可以在永春的正上方相对静止C．向心加速度大于地球表面的重力加速度D．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大7、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，下列说法中正确的应是（）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mgh8、(本题9分)物体做曲线运动时()A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化B．速度在变化而加速度可以不发生变化C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化9、(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10、(本题9分)如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小11、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv212、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验，探究合外力做功与物体动能的变化的关系.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v)，每次实验，物体从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.5m不变．他们最后做出了如图乙所示的v2－h图象．图象与横轴的交点为0.25.(1)图象乙不过坐标原点的原因是________________________________．(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ＝________.(3)若最后得到的图象如图丙所示，则可能的原因是(写出一个)________________．(4)若更换光滑的斜面，重复上述步骤得到如图乙所示的图象，图象的斜率将________．(填增大减小不变)14、（10分）(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为2.00kg的重物由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；（2）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______J，势能减少量＝_________J．（3）通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)宇航员在某星球表面做了如下实验，实验装置如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成．将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点由静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力大小为F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：(1)圆弧轨道的半径(2)星球表面的重力加速度16、（12分）(本题9分)如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求物体A的速度．17、（12分）多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度．现有一小型多级火箭，质量为M，第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动．若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为H．试求：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度．（2）第一级发动机做匀加速运动的时间．（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间．

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】试题分析：两等量正电荷周围部分电场线如右图所示：其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向，故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误；电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小，故B错误；从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确；取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值，故D错误考点：电势能【名师点睛】本题考查静电场的基本概念．关键要熟悉等量同种点电荷电场线的分布情况，根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷q的受力情况，确定其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．2、C【解析】匀速圆周运动的速度方向时刻变化，是变速运动，A对；加速度方向时刻指向圆心，是变加速运动，B错C对；圆周运动中合力沿切线方向的分力不为零，改变速度大小，只有匀速圆周运动的合力时刻指向圆心，D错．3、A【解析】

设，根据点电荷场强公式：，则A点的场强：，B点的场强：；A.此选项正确；BCD.三个选项错误；4、C【解析】

以两人组成的系统为研究对象，不计摩擦力系统的合外力为零，系统的动量守恒．A推B之前系统的总动量为1，则推之后两人的总动量一定为1．取A的速度方向为正方向，由动量守恒定律有mAvA-mBvB=1，即有mAvA=mBvB,可得所以推后两人的动量大小一定相等，质量不一定相等，则动能不一定相等，速度大小与质量成反比，故ABD错误，C正确．故选C.【点睛】解决本题的关键是掌握动量守恒的条件：合外力为零，判断出两人组成的系统动量守恒，运用动量守恒定律列式分析．5、A【解析】

因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三个小球的动量相等设为p，则总动量为3p．由机械能守恒得，即，代入四个选项的的质量比值关系，只有A项符合，故选A．【点睛】本题要注意灵活设出中间量p，从而得出正确的表达式，再由选择得出正确的条件．6、D【解析】

A.7.9km/s为第一宇宙速度为人造卫星的最大运行速度，同步卫星的轨道半径大，则其速度小于7.9km/s，则A错误；B.同步卫星只能在赤道上空，则B错误；C.同步卫星的轨道半径大，由则其加速度小于地球表面的重力加速度，则C错误；D.根据万有引力提供向心力，，得：，同步卫星的轨道半径要小于月球的轨道半径，所以同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大；故D正确7、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；8、ABD【解析】

A.物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A符合题意；BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD符合题意；C.物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C不合题意。9、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。10、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.11、BC【解析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.12、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、存在摩擦阻力；0.5；释放物块时存在初速度；不变；【解析】

设斜面的长为s，倾角为θ．由动能定理得（mgsinθ－μmgcosθ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgLv2与h是一次函数，不过原点的原因是存在摩擦阻力，由图像可知，当h＝0.25m时，v＝0，代入v2＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若图像发生了弯曲，说明释放物块时存在初速度，或者是释放位置高度大于h．由v2＝2gh－2μgL知斜率k＝2g为定值，若