上海市2022年物理高一年级下册期末综合测试模拟试题含解析

2021-2022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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，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7T2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）做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）

A.物体所受的重力和抛出点的高度B.物体的初速度和抛出点的高度

C.物体所受的重力和初速度D.物体所受的重力、高度和初速度

A.图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的0角越小

B.图乙质量为机的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3〃g,则此时小球的速度大小为2而

C.图丙皮带轮上〃点的加速度大于。点的加速度

D.图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度

3、（本题9分）玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是

A.桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变

B.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

C.汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变

D.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变

4、从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为机的小球，忽略空气阻力.在小球从抛

出到落至水平地面的过程中

A.动能变化量不同，动量变化量相同

B.动能变化量和动量变化量均相同

C.动能变化量相同，动量变化量不同

D.动能变化量和动量变化量均不同

5、（本题9分）一走时准确的时钟（设它们的指针连续均匀转动）

A.时针的周期是lh,分针的周期是60s

B.分针的角速度是秒针的12倍

C.如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍

D.如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点的18倍

6、（本题9分）质量为m的小球用长为L的悬线固定在。点，在。点正下方Q5L处有一光滑圆钉C,如图所示，今把

小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线碰到圆钉C前后瞬间，下列说法错误的是（）

Tc—t

/c

J

*

A.小球的线速度之比为1:1

B.小球的角速度之比为1:2

C.小球的向心加速度之比为1:2

D.悬线对小球的拉力之比为1:2

7、小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量不发生变化的是

A.线速度B.角速度C.周期D.向心加速度

8、（本题9分）明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图所示），记录了我们祖先的劳动智慧.若

A、3两齿轮半径的大小关系为以＞”,则

A.齿轮A、5的角速度大小相等

B.齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小

C.齿轮A、B边缘的线速度大小相等

D.齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小

9、（本题9分）比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是（）

A.电场强度E=F/qB.电势0=Ep/qC.电容C=Q/UD.电流/=U/R

10、（本题9分）如图所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为h,与水平面倾角分别为45。和37。的滑道组成，滑

草车与草地之间的动摩擦因数为〃.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最

后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37=0.6.cos37=0.8）.则

A.动摩擦因数〃=,

B.载人滑草车最大速度为梓^

C.载人滑草车克服摩擦力做功为mgh

3

D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为

11、（本题9分）一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为机和2机可视为质点的小球M和N,细杆的中点处有一转

轴O,细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示.当装置受到很小扰

动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（）

2mN

R/

M冽

A.小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量

B.小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量

C.重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值

D.重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值

12、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0〜X2段是

对称的曲线，X2〜X3段是直线，则下列说法正确的是（）

A.xi处电场强度为零

B.XI、X2、X3处电势中1、中2、（|>3的关系为q>l>（p2>q）3

C.粒子在0〜X2段做匀变速运动，X2〜X3段做匀速直线运动

D.X2〜X3段是匀强电场

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

交流电荷直流电两种。重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即

（1）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件

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上

C.用天平测出重锤的质量

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.测量纸带上某些点间的距离

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。

答：

（2）某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用

毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。

该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B

点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为,而动能的增加量为,（均保留

3为有效数字，重锤质量用m表示）。这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量___________动能的增加量（选填

“大于”、“小于”或“等于"）原因是;

该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F……后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速

度V,通过描绘F-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上

分析，合理的I，4图象是图中的

14、（10分）实验装置如图所示，利用自由落体运动验证机械能守恒定律。

（1）为验证机械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接测量的有，通过计算间接测量的有

A.重物的质量B.重力加速度

C.重物下落的高度D.重锤下落的瞬时速度

（2）关于本实验的误差，下列说法中不正确的是

A.选择质量较小的重物，有利于减小误差

B.选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带有利于减小误差

C.先松开纸后接通电源会造成较大的误差

D.本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用

（3）在实验中，质量为m=lkg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s,那个打点

计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量--________J,此过程中物体动能的增加量

一二一一

二二_________Jo（-_”二保留三位有效数字）

（4）本实验中，纸带记录的点到起点O的距离为h,打对应点时重物的速度为v,若以-为纵轴，以h为横轴，根据实

验数据绘出的.图像应是，才能验证机械能守恒，一图像的斜率等于的数值。

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，可视为质点的小滑块，从光滑斜面上的A点由静止开始自由滑下。到达C点时速度%=3m/s,

C点右侧有8级台阶（台阶编号如图所示，台阶没画完全）。每级台阶的高度均为“=0.2m,宽均为乙=0.4m。（设滑块

从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起），（g=10m/s2）

⑴通过计算判断滑块离开C点后，能落到哪个台阶上？

⑵求落点P与点C在水平方向的距离x（保留2位有效数字）

16、（12分）（本题9分）宇航员发现一未知天体，豳将星球的质量、密度等信息传遹回地面，字航员只有一块秒表和

一个弹簧测力计，他站在星球上随显球转了一圈测得时间为"，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极”

为F,在“赤道”上的读数是其“两极”处的90%,万有引力常量为G,求：

⑴该显球的密度和质量；

⑵当宇航员在该星球“赤道”上时，有一颗绕该星球表面附近匀速转动的行星，其转动周期为T,己知T<4,若此时

刚好在他的正上方，则过多久该行星再次出现在他的正上方？

17、（12分）（本题9分）半径为R的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，A点是最低点，B点是最高点，如图所

示，质量为m的小球以某一速度自A点进入轨道,它经过最高点后飞出，最后落在水平地面上的C点，现测得AC=4R,

已知重力加速度为g,不计空气阻力.求小球自A点进入轨道时的速度大小？

CA

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、B

【解析】

对于做平抛运动的物体，水平方向上：X=vof;竖直方向上：h=-ge.所以水平位移为》=%所以水平方向

2Vg

通过的最大距离取决于物体的高度和初速度。

A.物体所受的重力和抛出点的高度，与结论不相符，选项A错误；

B.物体的初速度和抛出点的高度，与结论相符，选项B正确；

C.物体所受的重力和初速度，与结论不相符，选项C错误；

D.物体所受的重力、高度和初速度，与结论不相符，选项D错误；

2、B

【解析】

考察竖直面、水平面内的圆周运动，主要是寻找向心力来源，利用圆周运动知识、规律解答.同轴转动，角速度相同;

皮带连接边缘位置线速度相同.

【详解】

对图甲小球受力分析如图所示，则有:

%=mgtan0=tnarLsin0

得:

cos0=—f—

arL

由上式可知，s越大，cos。越小，则8越大，不符合题意；

B图乙中小球到达最高点时，若对上管壁压力为3mg,则管壁对小球作用力向下，有：

2

mg+3mg=m—v

r

得：

v=y/4gr=2，.y[gr

符合题意；

C图丙中，①b=①，，由：

a=d/r

得：

ah:ac=1:2

又吃=匕，由：

v2

CL=--

r

得：

4：，=2：1

可得：

心：助=4：1

不符合题意；

D图丙中，c和d在同一个轴上，属于同轴转动，所以：叫=%，由：

v=a>r

得：

匕»=1：2

不符合题意.

3、C

【解析】

A.桥面受向下的弹力，是因为车发生了弹性形变产生的对桥面向下的压力，选项A错误;

B.汽车也会发生形变，汽车受到桥面向上的弹力，选项B错误；

CD.汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，选项C正确，D错误；

4、C

【解析】

小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据

题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据即=可知动量变化量不同，C正确.

5、D

【解析】

A、时针的周期是12h,分针的周期是lh,秒针的周期为上〃，所以角速度之比为：所以分针的角速度为

6012

秒针的工倍，故AB错误；

60

1xl.5216

C、根据4=0%可知分针端点的向心加速度与时针端点的向心加速度之比为：（J_Y1，故C错误；

112）

1x1.5_18

D、由丫=厂口可得，分针和时针端点线速度之比为：丁=丁，故D正确.

12

6、D

【解析】

当悬线碰到圆钉C前后瞬间，小球水平方向不受力，故小球的线速度不变，故A正确；小球通过最低点时，线速度不

变，做圆周运动的半径减半，根据s=v/r知，则角速度之比1：2,故B正确；小球的向心加速度a=v2/r,半径减半，

故小球的向心加速度之比为1:2,故C正确；根据牛顿第二定律：F-mg=ma,故绳子的拉力因向心加

速度之比为1:2,故悬线对小球的拉力之比不等于1:2,故D错误；此题选择错误的选项，故选D.

【点睛】

本题关键要抓住细绳碰到钉子前后线速度不变，转动半径变化，再由圆周运动的规律，比如向心力公式进行分析.

7、BC

【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在

变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以BC正确。

8、BC

【解析】

A5两轮边缘线速度大小相等，且A轮半径比5大，所以A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小，AD错误BC正

确

9,ABC

【解析】

F

A、电场强度与放入电场中的电荷无关，所以E=一属于比值定义法.故A正确.

q

E

B、电场中的电势定义式，。=才p属于比值定义法.故B正确.

C、电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关.所以。=匕属于比值定义法.故C正确.

D、根据欧姆定律/=片，可知电流/与电压。成正比，与电阻衣成反比，不属于比值定义法，故D错误.故选ABC.

【点睛】

所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.比值法定义的基本特点是被定义的

物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变.

10、AB

【解析】

h/z6

A.由动能定理可知：mg-2h-jLimgcos45------------//mgcos37----------=0,解得〃,选项A正确；

sin45sin377

B.对前一段滑道，根据动能定理有冲入-〃7咫0)545=解得：V一竺，则选项B正确；

sin452V7

C.载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh,选项C错误；

D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为a=">sin37fmgcos37=一工_选项口错误；

m35

11、AD

【解析】

A、对两个球组成的系统，只有重力和细杆的弹力做功，机械能守恒，所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增

加量，故A正确；

B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球”的重力势能

增加量，故B错误；

C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对

小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；

故选AD

点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即

可.

12、ABD

【解析】

根据电势能与电势的关系：Ep=qq>,场强与电势的关系：E=二Z，得：E=-------匕,由数学知识可知Ep-x图象切线

“q5

的斜率等于Eq,xi处切线斜率为零，则xi处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qp,粒子带

负电，q<0,则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：(pi><p2><Pi.故B正确；由图看出在0〜xi段图

象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动.XI〜X2段图象

切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动.X2〜XI段斜率不变，场强不变，即电场

强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.

【点睛】

解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析

电荷的运动情况.

二、实验题(本题共16分，答案写在题中横线上)

13、B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。

C本实验可以不测重锤的质量。

D说法错误，应先打开电源，在释放纸带L2LnJ1.20AHJ小于重锤在下落的过程由阻力的作用，减

小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。A

【解析】

(1)[1]B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。

C本实验可以不测重锤的质量。

D说法错误，应先打开电源，在释放纸带

(2)⑵重锤重力势能的减少量为

AEp=mgh=9.8x0.1242/nJ=1.21/nJ

网打点计时器打下B点的速度丫=出辿二”也2；m/s=L55m/s,所以重锤增加的动能为

2x0.02

11

AE=—mv92=—xl.5592mJ=1.20mJ

r22

[4]这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量小于动能的增加量

⑸重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。

⑹由动能定理可得］机y=冽g〃一#7,化简可得"2=2(〃2g可看出声和〃是正比例关系，所以图象是过坐

2m

标原点的直线，故A正确。

14、(1)C；D(2)A(3)2.28；2.26(4)过原点的倾斜直线；重力加速度

【解析】

第一空、第二空.重物在下落过程中动能的增加量为..，重力势能的减少量为mg5则可知，在不需要得

•MB14am0*)

»A—J..■■：1JJ|

出重力势能减少量与动能增加量的具体数值的前提下，质量可以不测量，则通过纸带要直接测量的物理量是重物下落

的高度，要间接测量的物理量是重物下落的瞬时速度。故选：C,Do

第三空.为减小重物所受空气阻力，应该选择质量较大、体积较小的重物，有利于减小误差，故A错误；选择点击清

晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差，故B正确；一般是先接通电源，后释放纸带，所以松开纸

后接通电源会造成较大的误差，故C正确；本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作

用，故D正确。本题选不正确的，故选A。

第四空.从打下起点。到打下3点的过程中，重物重力势能的减少量为△Ep=zng&oB=lx9.8x23.25xl(T2j=2.28J；

第五空.打下3点时，重物的速度为一，由于初速度为零，则重物动能的增

口D=-^-=2

加量为,；

&二二=:二二三

第六空.若重物下落过程，重力势能的减少量与动能的增加量相等，则重物的机械能守恒，即有机g/r=〃y2,可得?