2023年上海市复旦附中高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一物理下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)如图所示，以10m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，撞在倾角为30°的斜面上时，速度方向与斜面成60°，这段飞行所用的时间为()A．1s B．2s C．3s D．6s2、(本题9分)随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已经不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是：A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为3、(本题9分)质量为m的木箱放置在光滑的水平地面上,在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动,经过时间t速度变为v,则在这段时间内拉力F与重力的冲量大小分别为()A．Ft,0B．Ftcosθ,0C．mv,mgtD．Ft,mgt4、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，电场线与该六边形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V。则下列说法中正确的是()A．D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3VB．D、E、F三点的电势分别为6V、4V、3VC．电场线方向从D指向AD．电场线方向从C指向F5、(本题9分)有一个质量为4kg的物体在平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A．物体做匀变速直线运动 B．物体所受的合外力为22NC．2s时物体的速度为6m/s D．0时刻物体的速度为5m/s6、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）A．B．C．D．7、(本题9分)如图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示。下列判断正确的是A．U1增大，I增大，不变B．U2减小，I增大，减小C．U1U2D．减小8、(本题9分)如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变小，则（）A．电荷将向上加速运动B．电荷将向下加速运动C．电流表中将有从b到a的电流D．电流表中将有从a到b的电流9、(本题9分)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至低处（物体与皮带相对静止），在此过程中，下述说法正确的（）A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功C．支持力对物体不做功D．物体对皮带的摩擦力不做功10、如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向）A． B．C． D．11、如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（）A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W12、(本题9分)小船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s。若小船渡河的最短时间为100s。下列说法正确的是A．河的宽度为200mB．当小船以最短时间渡河时，小船到达对岸的位置与出发点间的距离为250mC．小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度可以达到3.5m/sD．小船船头方向与河岸成30°角渡河时，渡河的时间为200s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)用如图甲所示的实验装置探究力做功与物体动能变化的关系，根据实验中力传感器的示数和纸带的测量数据等可求得外力对小车做的功和小车动能的变化．除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、开关、刻度尺和______．实验中平衡摩擦力时，取下钩码及细线，______填“连接”或“不连接”纸带，把木板右端垫高，使小车能沿木板做匀速运动．某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各相邻计数点间均有一个点未画出，A、B、C、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为f，实验过程中力传感器的示数为F，则从A到E的过程中外力做功______，小车动能变化______；在多次实验中测得多组外力做功W，和对应的动能变化的数据，作出图象如图丙所示，测得图线斜率等于1，由此得出结论是______．14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m／s2，测出所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（保留三位有效数字）．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）如图所示，光滑曲面轨道AB下端与水平粗糙轨道BC平滑连接，水平轨道离地面高度h，有一质量为m的小滑块自曲面轨道离B高H处静止开始滑下，经过水平轨道末端C后水平抛出，落地点离抛出点的水平位移为x，不计空气阻力重力加速度为g试求:(1)滑块到达B点时的速度大小；(2)滑块离开C点时的速度大小v；(3)滑块在水平轨道上滑行时克服摩擦力所做的功.16、（12分）质量为m=2kg的小玩具汽车，在t＝0时刻速度为v0=2m/s，随后以额定功率P=8W沿平直公路继续前进，经t=4s达到最大速度。该小汽车所受恒定阻力是其重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小汽车的最大速度vm；(2)汽车在4s内运动的路程s。17、（12分）(本题9分)下是某同学设计的“鱼龙戏水”景观示意图．鲤鱼的喷水口离水池底面的高度使用效率的水泵从旁边的水池抽水，当水到达喷水口后以不变的速率沿水平方向射出，恰好沿龙首入口的切线方向被“吸入”，然后流入水池中循环利用．已知龙首入口切线方向与水平面成a角，，入口离水池底面的高度，喷水口的横截面积为，水的密度为，若不计空气阻力，（1）水从鲤鱼口喷出的初速度多大？（2）鲤鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离应该设计为多少？（3）带动该水泵的电动机的输出功率至少为多少？

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、A【解析】物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时，把物体的速度分解如图所示，由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为根据可解得t=1s，故A正确．点晴：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，将速度进行分解，根据平行四边形定则求出撞在斜面上竖直方向上的分速度，从而根据速度时间公式求出运动的时间．2、B【解析】小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得：；解得：g月=，故A错误；物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力得：G=mg月；解得：，故B错误；宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，所以有：解得：故C正确．宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据重力提供向心力得：，解得：，故D错误；故选C．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是联系物体运动和天体运动的桥梁．3、D【解析】试题分析：根据公式I=Ft可得拉力F的冲量为I1=Ft，重力的冲量为考点：考查了冲量的计算4、A【解析】

A、B、连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，AC四等分，如图所示：则中点的电势为3V，靠近A的点M电势为2V，则MB为一条等势线；根据电场线与等势线垂直，则能作出电场线及方向。根据几何关系可知，F的电势为3V；依据同样的方向可得，D、E两点的电势分别为7V、6V；故A正确，B错误；C、D、根据A做出的等势面可知电场线与等势面垂直且由高电势指向低点势，故C，D错误.故选A.【点睛】根据电场线与等势线垂直，则能作出电场线，且由沿着电场线方向电势降低来确定电场线指向。找等势点，作等势面和电场线，是解决这类问题常用方法。5、D【解析】

A．从图中可知物体在x轴方向上做匀加速直线运动，在y方向上做匀速直线运动，合力恒定，合力方向与速度方向不共线，故质点做匀变速曲线运动，A错误；B．由图知物体的加速度根据牛顿第二定律B错误；C．由图知，2s末在x方向上速度为6m/s，在y方向上初速度为匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为故C错误；D．由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s的匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为故D正确。故选D。6、D【解析】

当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，汽车匀速运动时，受力平衡，由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的，对汽车受力分析可知，汽车的牵引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡时的速度：，故A、B、C错误，D正确.7、AD【解析】

AB、当滑动变阻器的滑动触头向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上的电流增大，根据可知路端电压减小，通过的电流减小，根据并联分压可知电流表示数增大，根据欧姆定律可知的两端电压增大，根据串联分压可知两端的电压减小，根据欧姆定律得知，所以不变；根据闭合电路欧姆定律得，则有，所以不变，故选项A正确，B错误；CD、根据电路可知路端电压减小，则有，由于，所以的增加量小于的减小量，故选项D正确，C错误。8、AD【解析】

将两极板的间距减小，而电容器的电压不变，板间场强E=U/d增大，电荷q所受的电场力F=Eq增大，电荷将向上加速运动，故A正确，B错误；将两极板的间距变小，根据电容的决定式C=εS【点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式C=εS9、BC【解析】

货物随传送带一起匀速斜向下运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如图所示：重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上。因为物体P向左下方匀速运动，所以支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向相反，所以摩擦力对物体做负功，根据作用力与反作用力的关系，物体对传送带的摩擦力向下，物体对传送带的摩擦力做正功故选：BC。10、BC【解析】

A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有，解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误；B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确；C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确；D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误。11、BC【解析】

A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为故C正确；D.F在第二秒做功，F的功为：所以第2内推力F做功的平均功率为：故D错误．12、ABD【解析】

A.当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，，那么河宽d=vct=2×100m=200m，故A正确；B.当小船以最短时间渡河时，小船沿着水流方向的距离为s=vst=1.5×100=150m，那么到达对岸的位置与出发点间的距离；故B正确.C.船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s，那么当小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度最大值不大于3.5m/s，故C错误；D.当船船头方向与河岸成30°角渡河时，船渡河的时间：；故D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、天平连接外力对物体所做的功等于物体动能的增量【解析】

（1）[1]．要计算小车的动能变化，还需要测量小车的质量，故还需要天平；（2）[2]．平衡摩擦力时应取下钩码，连接长纸带，木板右端适当垫高，使小车能匀速运动，即在纸带上打出的点迹是均匀的；（3）[3]．根据功的定义可知外力做功为；[4][5]．根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得打到A点时的速度为打到E点时的速度为故小车的动能量为若图像的斜率为1，即，故故可得出结论是外力对物体所做的功等于物体动能的增量．【点睛】本题考查探究功和速度变化关系的实验，关键是明确合力的功、动能的变化如何测量，要从实验原理角度分析误差产生的原因和减小方法，不难．14、4.424.19【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实