2021-2022学年上海市崇明区市级名校物理高一第二学期期末统考试题含解析

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)研究下列情况中的运动物体，哪些可看做质点（）A．研究花样滑冰的运动员的动作B．汽车运动时研究车轮上的一点如何运动C．绕地球飞行的天宫一号空间站，研究天宫一号绕地球飞行的周期D．研究绕地轴自转的地球2、如图所示，绷紧的传送带始终水平匀速运动，A、B两端距离为L。一质量m的小物块无初速度地放到皮带A处，物块运动距离s后与传送带速度相同（s<L）,此时物块相对传送带滑动距离为l.物块与皮带间的滑动摩擦因数μ，重力加速度为g。物块从A运动到B的过程中（）A．摩擦力对物块做的功为μmgLB．物块动能的变化量为μmgsC．传动带克服摩擦力做的功为μmglD．传送带为传送物块额外消耗的能量为3μmgs3、A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m．当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图所示．取走A左边的挡板，用同样的程度压缩弹簧，将A、B同时释放，B球的落地点距离桌边距离为A． B． C．x D．4、(本题9分)如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是A．B．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内C．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力5、质量为0.2kg的球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回．取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是()A．Δp＝2kg·m/s；W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s；W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s；W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s；W＝2J6、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们所带的电荷量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（）A．F B．2F C．4F D．16F7、(本题9分)如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs8、(本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能9、(本题9分)“嫦娥之父”欧阳自远透露：我国计划于2020年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度的水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知火星半径为R，万有引力常量为G，不计空气阻力，不考虑火星自转，则下列说法正确的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度为C．火星的质量为D．火星的平均密度为10、(本题9分)如图所示．电源电动势，内阻，定值电阻与电动机串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻．下列说法中正确的是（）A．定值电阻消耗的热功率B．电动机的输出功率为C．电动机的输出功率为D．电源的输出功率是11、(本题9分)如图甲所示，传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是紧的，将m=1kg的面粉袋放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的B端，用速度传感器测得面粉袋与送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t图线可知()A．A、B两点的距离为3.2mB．粉袋与传送带的动摩擦因数为0.5C．面粉袋从A运动到B这程中，传送带上面粉痕迹长为1.2mD．面粉袋从A运动到B过程中，其与传送带摩擦产生的热量为4.8J12、下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）A．平抛运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．竖直上抛运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为m的滑块A、B分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放(如图甲所示)，测得滑块在水平桌面滑行的距离均为x1；然后将滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放(如图乙所示)，测得碰后B沿桌而滑行的距离为x2，A沿桌而滑行的距离为x3，圆弧轨道的半径为R，A、B(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为______。(2)若A和B的碰撞过程动量守恒，则x1，x2，(3)若A和B发生弹性碰撞。则碰撞后瞬间A的速度为______，B的速度为______。14、（10分）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图甲所示。(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是___________。A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从斜槽轨道同一位置由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用折线连接起来(2)如图乙所示，在实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=25cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度是___________m/s(g取10m/s2)。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)一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态．一质量m=0.1kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物块相互作用时间极短可以忽略．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小；（1）小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；（3）小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度．16、（12分）(本题9分)一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端，上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块Q连接，另一端与套在光湑竖直杆上的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m。初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，轻绳与斜面平行，绳子张力大小为50N。已知物块P质量为m1=0.8kg，物块Q质量为m2=5kg，不计滑轮大小及摩擦取重力加速度g=10m/s2。现将物块P由静止释放，则：(1)物块P位于A时，弹簧的伸长量x1是多少?(2)物块P上升至与滑轮O等高的B点时，物块Q的速度是多大?(3)若A、B间距h=0.4m，求物块P上升至B点的过程中，绳子张力对物块P做的功。17、（12分）2016年10月19日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体在“天宫二号”原轨道绕地球做圆周运动。已知地球的半径R，地球表面重力加速度g，“天宫二号”距离地面高度h。求对接后组合体运动的线速度大小。

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】只要是研究物体的姿势，动作时，一般都不能将物体看做质点，故ABC错误；研究天宫一号的飞行周期，与天宫一号的大小和形状无关，所以能看做质点，C正确．2、B【解析】

A.功的定义式为，其中位移为物体相对地面的位移，所以摩擦力对物块做的功为，故A错误。B.在这个过程合外力做的功滑动摩擦力做的功即，由动能定理可得物块动能的变化量为，故B正确。A.设传送带的速度为，物体加速过程物体的为，传送带的为，物块相对传送带滑动距离为，传动带克服摩擦力做的功为摩擦力与传送带的相对地面的位移的乘积，即，故C错误。D.由能量的转化与守恒可知，传送带为传送物块额外消耗的能量为物体增加的与产生的的内能之和，即，故D错误。3、D【解析】

当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，则、、，解得：弹簧的弹性势能当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，由动量守恒可得：，可得：，因此A、B获得的动能之比，所以B球获得的动能．那么B球抛出时的初速度，平抛后水平位移故D项正确，ABC三项错误．【点睛】本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及平抛运动规律．两种情况下，弹簧弹性势能相同，在弹簧恢复原长过程中弹性势能转化为动能．4、C【解析】AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出：（为轨道平面与水平面的夹角合力等于向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故AD错误；B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；故选C【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．5、A【解析】取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×（-6）=2kg•m/s，方向竖直向上．由动能定理可知，合外力做功：W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J；故选A．点睛：此题中动量是矢量，要规定正方向，用带正负呈的数值表示动量．动量变化量也是矢量，同样要注意方向．应用动能定理可以求出合外力做的功．6、D【解析】

根据库仑定律，有：，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的。7、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.8、BCD【解析】第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．9、BC【解析】

某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，根据分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A错误；火星的第一宇宙速度为：，故B正确；由G＝mg，解得火星的质量为：，故C正确；火星的平均密度为：，故D错误；故选BC。10、AB【解析】

A、根据可知定值电阻消耗的热功率为，故A正确；BC、电动机两端的电压：，电动机消耗的电功率为，电动机的输出功率：，故B正确，C错误；D、电源的输出功率：，故D错误；故选AB．【点睛】由P=UI求出电动机输入功率，由P=I2R求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率．11、ABD【解析】

A.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B两点的距离对应图象与时间轴所围图形的“面积”大小，为x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正确；B.由v-t图象可知，0-0.2s内，面粉袋的加速度为：．对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向下，由牛顿第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即为：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s内，面粉袋的加速度为：，对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向上，由牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得：μ=0.5，f=4N．故B正确．C.在0-0.2s时间内，传送带速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：，方向沿皮带向上．在0.2s-1.2s时间内，面粉袋速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮带向下．故传送带上面粉痕迹的长度为：s=△x2=1m；故C错误．D.面粉袋与传送带摩擦产生的热量为：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正确．12、ACD【解析】

A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、3mgx1=【解析】

(1)滑块A在圆弧轨道上下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR=12mvA2，

在圆弧轨道最低点，由牛顿第二定律得：F-mg=mvA2R，

解得：F=3mg，由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为：F'=F=3mg；

(2)滑块在水平轨道运动过程，由动能定理得：

对滑块A：-μmgx1=0-12mvA2-μmgx【点睛】注意在弹性碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，分析清楚滑块的运动过程是解题的前提，应用机械能守恒定律、牛顿第二定律、动量守恒定律与机械能守恒定律即可解题。14、AC10【解析】

（1）[1]为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平，故A正确。为了保证每次小球平抛运动的初速度相等，则每次要从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B错