2024届上海市松江区统考物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

2024届上海市松江区统考物理高一下期末综合测试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)已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,重力加速度g取9.8m/s2,地球半径R＝6.4×106m，则可知地球的质量约为()A．2×1018kg B．2×1020kg C．6×1022kg D．6×1024kg2、(本题9分)一质点做匀速圆周运动,其轨迹半径为2m,向心加速度大小为2m/s2,则A．周期为1s B．转速为2r/s C．线速度大小为2m/s D．角速度为2πrad/s3、如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以()A．减小球的动量的变化量B．减小球对手作用力的冲量C．减小球的动量变化率D．延长接球过程的时间来减小动量的变化量4、如图，小球以初速度v0从A点出发，沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A点的速度大小为（）A． B．C． D．5、如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的内阻R2=10Ω。当开关断开时，电流表的示数是0.5A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，关于电流表的示数A．I=1.5A B．I>1.5A C．P=15W D．P<15W6、(本题9分)如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=1m，细线所受拉力达到F=19N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，则小球落地处距地面上P点的距离为（P点在悬点的正下方）（）A．1m B．2m C．3m D．4m7、如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上。下列说法正确的是（）A．只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C．小球运动的整个过程中机械能守恒D．如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零8、(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量9、(本题9分)如图所示，两个倾角分别为的光滑斜面放在同一水平面上，两斜面间距大于小球直径，斜面高度相等．有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于同一高度处，其中b小球在两斜面之间，a、c两小球在斜面顶端．若同时释放，小球a、b、c到达该水平面的时间分别为t1、t2、t3.若同时沿水平方向抛出，初速度方向如图所示，小球a、b、c到达该水平面的时间分别为t1′、t2′、t3′.下列关于时间的关系正确的是A．t1′>t2′>t3′B．t1>t3>t2C．t1<t1′，t2<t2′，t3<t3′D．t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′10、(本题9分)如图所示，将质量m=2kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力(g取10m／s2)，则下列说法正确的是（）A．整个过程中重力做功为40JB．整个过程中重力做功为41JC．泥对小钢球的平均阻力为800ND．泥对小钢球的平均阻力为820N11、(本题9分)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变12、(本题9分)在光滑水平面上，动能为动量大小为的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反．将碰撞后球1的动能和动量的大小分别计为、，球2的动能和动量的大小分别计为，则下列关系中正确的是:A． B． C． D．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)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即能验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重物的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算分析重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并说明其原因：________________；______________________;______________.14、（10分）在用落体法“验证机械能守恒定律”实验中（1）图中释放纸带的操作正确的是（____）（2）甲同学按照正确的步骤操作，利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△Ek，这是因为_________________________________________________；（3）乙同学设计如图所示实验装置验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出AB之间的距离h，已知小铁球的直径为d，当地重力加速度为g，当题中所给的d、t、h、g满足关系式_____________________________，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。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)如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g．求：(1)绳子对小球的拉力的大小；(2)小球运动的向心加速度大小；(3)小球运动的周期．16、（12分）质量为1.5kg的物体做匀速圆周运动，5s内沿半径为10m的圆周运动了100m，求：(1)物体线速度的大小；(2)物体所受向心力大小．17、（12分）(本题9分)汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4吨，当它行驶在坡度为α(sinα＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度vm；(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车以0.6m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少．

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、D【解析】

在地球表面附近有：，解得地球的质量，故D正确，ABC错误。2、C【解析】

AD、由a=ω2R，得到：ω=B、由n=ω2π，得到：C、由a=v2R3、C【解析】试题分析：篮球运动员接传来的篮球时，不能改变动量的变化量，A、D错误；根据动量定理，也不能改变冲量，B错误；由于延长了作用时间，动量的变化慢了，C正确；故选C。考点：动量定理。4、D【解析】

对小球由A至B研究，由动能定理：，再对由B返回A研究，由动能定理：，解得：，故D正确．5、D【解析】

AB.当开关S断开时，由欧姆定律得U=I1R电动机的电流I2<UCD.电路中电功率P=UI<10V6、C【解析】试题分析：球摆到最低点时，由,解得小球经过最低点时的速度，小球平抛运动的时间,所以小球落地处到地面上P点的距离x=vt=3m，故选C．考点：牛顿第二定律；平抛运动名师点睛：本题是向心力知识、牛顿第二定律和平抛运动知识的综合，关键是能在小球的最低点列出牛顿第二定律方程求解速度，然后根据平抛运动在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动列得方程即可求解；比较简单．7、BC【解析】

AD．小球恰好通过点时，小球对轨道的压力为零，则有得小球通过点的最小速度为小球离开点后做平抛运动，则有解得小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故AD错误；B．在由运动到的过程中，速度增大，由知重力功率增大；由运动到的过程中，增大，由知重力功率增大，故B正确；C．小球由经、、到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确。故选BC。8、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．9、BD【解析】

由静止释放，b球做平抛运动，a、c两球做匀加速直线运动，对b球，根据得：，对于a、c两球，加速度a=gsinθ，根据得：所以有：所以t1＞t3＞t2；若同时沿水平方向抛出，a、c两球做类平抛运动，b球做平抛运动，抓住小球在竖直方向上或沿斜面方向上的运动规律与静止释放时相同，根据等时性有：t1=t1′，t2=t2′，t3=t3′．故B、D正确．10、BD【解析】

（1）根据重力做功的公式即可求解；

（2）对整个过程运用动能定理，根据重力和阻力做功之和等于钢球动能的变化量，即可求解；【详解】A、整个过程重力的功：，故A错误，B正确；

B、整个过程，由动能定理得：，代入数据解得：，故C错误，D正确．【点睛】该题是动能定理和重力做功公式的直接应用，要注意重力做功只跟高度差有关．11、BD【解析】

由题意可知，小球下滑过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球的动能、重力势能及弹簧的弹性势能之和保持不变，即小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，选项C错误，D正确；小球从C点到B点过程中，弹性势能减小，然后弹性势能增大，故小球的动能与重力势能之和先增大后减少，选项B正确，A错误；故选BD.12、AB【解析】由题，碰撞后两球均有速度．根据碰撞过程中总动能不增加可知，E1＜E1，E2＜E1，P1＜P1．否则，就违反了能量守恒定律．根据动量守恒定律得：P1=P2-P1＞1，得到P2＞P1，故AB正确，CD错误．故选AB．点睛：本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力．碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带步骤C不必要，因为根据测量原理，重物的动能和势能中都包含了质量m，可以约去【解析】B、打点计时器应接到电源的交流输出端上，故B错误．C、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以C步骤不必要．D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需.14、A重物下落过程中受到阻力作用【解析】

第一空.释放重物前，让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上端，使得纸带处于竖直，故A正确，BCD错误。第二空.利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△EK，这是因为重物下落过程中受到阻力作用，使得部分重力势能转化为内能；

第三空.根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小铁球经过光电门的速度大小为：，由于初速度为零，则动能的增加量为：，重力势能的减少量为△Ep=mgh，若有：，也即有：时，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)FT=mg