2021-2022学年上海市十一校高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是A．轮胎所受的合力不做功B．重力对轮胎做负功C．绳子的拉力对轮胎不做功D．地面对轮胎的摩擦力不做功2、所图所示，假设地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于水星到太阳的距离则A．地球的公转周期小于水星的公转周期B．地球公转的线速度大于水星公转的线速度C．地球公转的角速度大于水星公转的角速度D．地球公转的向心加速度小于水星公转的向心加速度3、(本题9分)如图为运动员投掷铅球的过程示意图。在运动员的作用下，铅球从a点由静止加速到b点，在b点以与水平方向成一定角度的速度斜向上飞出，c为铅球能达到的最高点。下列说法中正确的是（）A．从a到b，运动员对铅球做的功等于铅球动能的增加量B．从b到c，铅球速度方向与加速度方向间夹角一直减小C．从a到d，重力对铅球一直做正功D．从b到d，铅球的动能先减小到零后逐渐增大4、(本题9分)汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法正确的是()A．汽车处于超重状态B．汽车对拱桥的压力等于其重力C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心5、如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，生热为Q2，则应有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q26、(本题9分)有一种共享单车无链条，采用轴传动，虚线框内所示为后轮处锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1，v2，则A．ω1＜ω2，v1＝v2B．ω1＞ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1＞v2D．ω1＝ω2，v1＜v27、(本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b，（可视为质点）放在水平圆盘上，之间用轻质细线连接，且a，b之间的距离恰等于线长，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．b一定比a先开始滑动B．当ω=2kgC．当ω=2kgD．当ω=kg8、(本题9分)2017年10月24日，在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km，“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km。有关这两颗卫星的说法正确的是A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期D．“风云四号”卫星的角速度小于“碳卫星”的角速度9、(本题9分)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示．由此可求()A．前25s内汽车的平均速度B．前10s内汽车的加速度C．前10s内汽车所受的阻力D．15～25s内合外力对汽车所做的功10、(本题9分)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，设汽车所受阻力与速度成正比，则在发动机的功率达到额定值之前的一段时间内，下列关于汽车运动的位移x、动能Ek、牵引力F和发动机的输出功率P与时间t的关系图象可能正确的是A． B． C． D．11、(本题9分)若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越小D．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越大12、(本题9分)如图所示，点L1和点L2称为地月连线上的拉格朗日点．在L1点处的物体可与月球同步绕地球转动．在L2点处附近的飞行器无法保持静止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下围绕L2点绕行．我国中继星鹊桥就是绕L2点转动的卫星，嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面，若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R1、R2，信号传播速度为c．则（）A．鹊桥卫星在地球上发射时的发射速度大于地球的逃逸速度B．处于L1点的绕地球运转的卫星周期接近28天C．嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为D．处于L1点绕地球运转的卫星其向心加速度a1小于地球同步卫星的加速度a2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学安装如图甲的实验装置验证机械能守恒定律．(1)此实验中，应当是让重物做________运动，________(填“需要”或“不需要”)测出重物的质量．(2)打点计时器所用交流电的频率为50Hz，该同学选取如图乙所示的一段纸带，对BD段进行研究．求得B点对应的速度vB＝________m/s(保留两位有效数字)，若再求得D点对应的速度为vD，测出重物下落的高度为hBD，则还应计算________与________大小是否相等(填字母表达式)．(3)但该同学在上述实验过程中存在明显的问题．安装实验装置时存在的问题是_________________；研究纸带时存在的问题是___________________，实验误差可能较大．14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律实验时：甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量ΔEp略大于动能的增加量ΔEk，乙同学发现ΔEp<ΔEk，实验过程中肯定存在错误的是_____同学。本实验中引起误差的主要原因是_________。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，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R=3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；（2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。16、（12分）(本题9分)如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速度进入电场，恰好从BC边的中点P飞出，不计粒子重力。(1)求粒子进入电场前的初速度v0(2)其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出，求粒子从Q点飞出时的动能Ek和打在荧屏上的点离O17、（12分）如图所示，平行板电容器两极板正对且倾斜放置，下极板接地，电容器电容C=10-8F，板间距离d=3cm,两极板分别带等量的异种电荷，电量Q=1x10-6c.一电荷量q=3x10-10C,质量m=8x10-8kg带负电的油滴以vo=0.5m/s的速度自AB板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从CD板右边缘水平飞出，g取10m/s2,不计空气阻力.求:(1)两极板之间的电压U;(2)油滴运动到AD中点时的电势能Ep:(3)带电粒子从电场中飞出时的速度大小v.

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】

A.轮胎做匀变速直线运动，根据动能定理可得，轮胎所受的合力不做功，故A正确。B.轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故B错误。C.设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误。D.地面对轮胎的摩擦力的方向向右，与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。2、D【解析】

由题意可知：r地＞r水；地球与水星绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力.A.由开普勒第三定律可知，由于r地＞r水，则：T地＞T水，故A错误.B.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：v地＜v水，故B错误.D.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：ω地＜ω水，故C错误.D.由牛顿第二定律得：，解得：，由于r地＞r水，则：a地＜a水，故D正确.3、B【解析】

A.在A到B的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离；故运动员对铅球做了功；运动员对铅球做的功等于铅球动能和重力势能的增加量，故A错误；B.从b到c的过程中，铅球的速度斜向上，加速度向下，根据曲线运动规律可知，铅球的速度与加速度方向间夹角一直减小；故B正确；C.从a到c，铅球高度升高，重力做负功，故C错误。D.从b到d的过程中，铅球的质量不变，高度先增加，后降低，所以重力势能先增加后减少；动能先减小后增加，但是在最高点铅球的速度水平不为零，因此最小动能不为零，故D错误；4、D【解析】

A．汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；B．汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；CD．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确．【点睛】本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源；汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．5、A【解析】

根据W=Fscosθ，比较拉力所做的功，摩擦产生的热量Q=fs相对，通过比较相对位移比较摩擦产生的热量．【详解】木块从木板左端滑到右端F所做的功W=Fs，因为木板不固定时木块的位移要比固定时长，所以W1＜W2.摩擦产生的热量Q=fs相对，两次都从木板左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1=Q2.故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】解决本题的关键掌握恒力做功的求法，以及知道摩擦产生的热量Q=fs相对．6、A【解析】

大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v2；根据ω=vr知，r1>r2，则ω1<ω2。A.ω1＜ω2，v1＝v2。故A项正确；B.ω1＞ω2，v1＝v2。故B项错误；C.ω1＝ω2，v1＞v2。故C项错误；D.ω1＝ω2，v1＜v2。故D项错误；7、CD【解析】两个物体用细线相连，一定是同时开始滑动，故A错误；对于单个木块，静摩擦力提供向心力，恰好不滑动时，有：kmg=mω2r，故ω=kgr；故如果没有细线相连，a、b恰好不滑动的临界角速度分别为：kgL、kg2L；若ω=2kg3L时，细线突然断开，由于2kg3L＜kgL，故a不会做离心运动，故B错误；角速度逐渐增加的过程中，是b物体的静摩擦力先达到最大，临界角速度为kg点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：单个静摩擦力达到最大、两个物体的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．8、BD【解析】

根据，可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误；由，有，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确；由可得可知，风云四号卫星的周期大于碳卫星的周期，选项C错误；根据可知，风云四号卫星的角速度小于碳卫星的角速度，选项D正确；故选BD.9、ABD【解析】试题分析：观察速度时间图像，V-t图像和时间轴围成面积代表位移，斜率代表加速度a，观察图像可知，前10s斜率即加速度,答案B对．根据牛顿第二定律，牵引力未知因此无法求出阻力，C错．前25s图像和时间轴围成的面积可以分成前10s三角形和中间5s矩形及后10s梯形都可以计算出面积，也就可以知道前25s位移，除以时间即可算出平均速度，A对．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且题目告诉有质量，答案D对．考点：速度时间图像动能定理10、CD【解析】

根据汽车运动的特征，找到图像对应放热函数关系，根据数学知识进行判断.【详解】汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，则由x=at2可知，图像A错误；动能，选项B错误；汽车所受阻力与速度成正比，即f=kv=kat，则由牛顿第二定律：F-kat=ma，即F=ma+kat，选项C正确；发动机的输出功率，选项D正确；故选CD.11、BD【解析】

卫星绕地球做匀速圆周运动是因为万有引力充当向心力，由万有引力公式可知周期、半径及线速度的关系；【详解】卫星的向心力由万有引力提供得；

A、由万有引力公式可得运行线速度，故半径越大，运行速度越小，故A错误，B正确；

C、由万有引力公式可得运行周期，故半径越大，运行周期越大，故C错误，D正确．【点睛】判断卫星各量的变化时，最好直接利用万有引力公式充当向心力列出方程推导出结论后再进行判断，千万不要乱套公式．12、BD【解析】

A.逃逸速度是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于逃逸速度，故A错误；B.根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故B正确；C.鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R1、R2，到地表的距离要小一些，则嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为t要小于，故C错误；D、由a=rω可知处于L1点绕地球运转的卫星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，则卫星其向心加速度a1小于地球同步卫星的加速度a2，故D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、自由落体不需要0.19ghBD重物会落在桌面上(或“纸带打点过短”等与此类似的答案)B、D两点间时间间隔过短【解析】

（1）重物只受重力时机械能守恒．由实验原理知，应让重物在松开手后做自由落体运动；根据机械能守恒，，整理后，得，所以不需要测量重物质量．（2）B点速度等于AC段的平均速度，故：；根据原理知，还用计算与ghBD，看两者大小是否相等；(3)重物距离桌面太近，会落到桌面上；B.

D间时间间隔太短，高度测量值误差较大，计算误差较大．14、乙；重锤下落过程中存在着阻力作用；【解析】

由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明