上海市交通大学附属中学2024届物理高一下期末教学质量检测模拟试题含解析

上海市交通大学附属中学2024届物理高一下期末教学质量检测模拟试题请考生注意：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)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A．不变 B．变小C．变大 D．都有可能2、(本题9分)如图是汽车在平直路面上启动的v-t图象，其中0-t1时间内图像是直线，t1时刻起汽车的功率保持不变。整个启动过程中汽车受到的阻力大小恒为f，由图像可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，功率随时间均匀增大B．0-t1时间内，汽车的牵引力随时间均匀增大，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，功率为fv1D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，功率为fv23、(本题9分)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图3所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大4、(本题9分)关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（）A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C．在伸长量相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能5、如图所示，平行板电容器两板间的距离为d，电势差为U．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动．粒子的重力忽略不计．下列说法错误的是A．平行板电容器两板间的电场是匀强电场B．粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动C．粒子到达负极板时的速度大小为D．运动过程中，粒子的电势能不断增大6、(本题9分)如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa＝5V，φb＝3V，下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为4VB．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a7、(本题9分)关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是（）A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀变速运动的物体机械能可能守恒C．做平抛运动的物体机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒8、(本题9分)如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。则小球（）A．下落至C处速度最大B．由A至D下落过程中机械能守恒C．由B至D的过程中，动能先增大后减小D．由A至D的过程中重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加9、如图所示，一个可视为质点的小球，从高度处由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径为的竖直圆环轨道，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道无压力；沿CB滑下后进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为（）A．3.9m B．4.2m C．4.6m D．5.5m10、(本题9分)如图所示,是质量为、半径为的光滑半圆弧槽,放在光滑的水平桌面上.是质量为的细长直杆,在光滑导孔的限制下,只能上下运动.物块的质量为紧靠放置.初始时,杆被夹住,使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触,然后从静止释放.则以下说法正确的是（）A．在杆向下运动过程中,组成的系统机械能守恒,动量守恒B．当杆的下端运动到槽的最低点时速度为零C．杆的下端运动到槽的最低点时和的速度是D．杆的下端经过槽的最低点后,能上升的最大高度是11、(本题9分)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化12、(本题9分)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．下列说法正确的是（）A．卫星P的角速度小于卫星Q的角速度B．卫星P的周期小于卫星Q的周期C．卫星P在运行轨道上完全失重，重力加速度为0D．卫星P的发射速度大于7.9km/s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)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝_________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s2.14、（10分）如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，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）(本题9分)现代化的生产流水线大大提高了劳动效率，如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成．物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，并恰好与转盘无相对滑动，运动到C处被取走．已知物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.15，与转盘之间动摩擦因数μ1=0.3，各处的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度相同，取g=10m/s1．求：(1)水平传送带至少为多长；(1)若物品的质量为m=1.0kg，每输送一个物品，该流水线需多做多少功．16、（12分）(本题9分)通过测试可知某型号的汽车在干燥沥青平直路面上急刹车时的加速度最大可达10m/s2，如果该型号汽车在该平直路面上以72km/h的速度行驶时，突然刹车，求汽车的最短刹车时间和最短刹车距离。17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块，置于斜面上．当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，重力加速度为g，已知sin37°＝1．6，cos37°＝1．8，求：（1）该电场的电场强度有多大？（2）若电场强度变为原来的13

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【解题分析】

将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A.不变，与结论相符，选项A正确；B.变小，与结论不相符，选项B错误；C.变大，与结论不相符，选项C错误；D.都有可能，与结论不相符，选项D错误；2、A【解题分析】

AB．0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率P=Fv随时间均匀增大，故A正确，B错误。CD．t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率保持不变，根据P=Fv=fv2，可知汽车的牵引力F随速度的增大而减小，故CD错误。3、A【解题分析】

当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，接在电路中的电阻变大，总电阻也变大，总电流变小，内电压变小，输出电压变大（V表读数变大），U1变小，U2变大，I2变大，A表读数变大，选项A正确．4、C【解题分析】

对于弹簧，当弹簧形变量越大，弹性势能越大．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．【题目详解】A．当弹簧变长时，它的弹性势能不一定增大，若弹簧处于压缩状态时，弹簧变长弹簧的弹性势能减小，故A错误；B．若处于压缩状态时，弹簧变短时，弹簧的弹性势能增大，故B错误．C．由得知，在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大，故C正确．D．弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，故D错误．5、D【解题分析】

A．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，故A正确；B．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，粒子受向右的电场力作用，从而做匀加速直线运动，故B正确；C．根据动能定理有所以粒子达到右极板的速度为故C正确；D．运动过程中电场力做正功，所以粒子的电势能减小，故D错误。6、C【解题分析】

A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，故A错误；B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；CD、由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c，根据沿着电场线方向电势降低可知c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确，D错误；故选C．7、BCD【解题分析】

A.做匀速直线运动的物体的机械能不一定守恒，例如向上做匀速直线运动的物体，选项A错误；B.做匀变速运动的物体机械能可能守恒，例如平抛运动，选项B正确；C.做平抛运动的物体只有重力做功，则机械能一定守恒，选项C正确；D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，选项D正确.8、ACD【解题分析】AC、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，小球从C至D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速，所以动能先增大后减小，在C点动能最大，故AC正确；B、由A至B下落过程中小球只受重力做正功，其机械能守恒，从B→D过程，小球重力势能和动能都减小转化为弹性势能，其小球的机械能不守恒；故B错误；D、在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，则从A→D位置过程中，根据系统的机械能守恒得知，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确；故选：ACD。【题目点拨】小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，在平衡位置C动能最大。9、BC【解题分析】

小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，在C点，由重力充当向心力，则根据牛顿第二定律得可得从开始小球从H=6m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：从C点继续沿粗糙圆周轨道下降后上升到D点速度为零，由动能定理因小球沿轨道下滑由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，有联立各式解得故符合高度h范围的只有4.2m和4.6m，故BC正确，AD错误。故选BC。10、BC【解题分析】

在杆向下运动过程中,组成的系统只有重力做功，机械能守恒；水平方向受合外力为零，水平方向动量守恒，在竖直方向，A有加速度，所以系统的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；杆A的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，由机械能守恒定律3mgR=×3mvB2，解得：vB=vC=，故BC正确；直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，对AB系统由机械能守恒定律，则有：×2mvB2=3mgh，解得：h=，故D错误.故选BC．点睛：主要考查了机械能守恒定律的直接应用，要知道长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，A的水平方向速度为零，长直杆的下端上升到的最高点时直杆竖直方向速度为零，难度适中．11、AC【解题分析】

小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。12、AD【解题分析】A、根据万有引力提供向心力，有，可得，而P卫星的轨道半径大，故角速度较小，故A正确．B、由，可得，而P卫星的轨道半径大，其周期较大，故B错误．C、万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，，故重力加速为，不为零，故C错误．D、近地卫星的发射速度为7.9km/s，卫星发射的越高，需要的能量越高，故“高分一号”的发射速度一定大于7.9km/s，故D正确．故选AD．【题目点拨】卫星的线速度，加速度，周期与半径有关，依据万有引力等于向心力，确定出各量与半径的数量关系，进而分析比较所给问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、9.6【解题分析】

（1）滑块从A处到达B处的速度:则系统动能的增加量：系统重力势能的减小量：△Ep=mgd-Mgdsin30°=（m−）gd（2）根据系统机械能守恒的：（M+m）v2＝（m−）