2021-2022学年上海市同济大学一附中物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，一条河宽为，一艘轮船正在以的合速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同，某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水速逐渐减小，但船头方向始终未发生变化，由此可以确定（）A．发动机未熄灭时，轮船相对于静止行驶的速度大小为B．若发动机不会突然熄火，轮船渡河时间为C．发动机熄火后，轮船相对于河岸速度一直减小D．发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值2、(本题9分)下列说法正确的是（）A．由于相对论、量子论的提出，经典力学己经失去了它的意义B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍可普遍适用C．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变D．狭义相对论认为，质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关3、(本题9分)如图所示，水平面上有一物体A通过定滑轮用细线与玩具汽车B相连，汽车向右以速度v作匀速运动，当细线OA、OB与水平方向的夹角分别为α、β时，物体A移动的速度为A． B． C． D．4、(本题9分)一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物，立即紧急制动，汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，小汽车在最后2s内的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m5、(本题9分)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小，g为重力加速度，在O点向左移动的过程中A．F逐渐变大，FT逐渐变小，FT≤mgB．F逐渐变小，FT逐渐变大，FT≥mgC．F逐渐变小，FT逐渐变小，FT≤mgD．F逐渐变大，FT逐渐变大，FT≥mg6、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功7、(本题9分)甲、乙两物体在同一地点做自由落体运动，已知甲物体的质量是乙物体的质量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列说法正确的是（）A．甲乙两物体的加速度之比为l：1B．甲乙两物体的着地速度之比为1：C．甲乙两物体的下落时间之比为：1D．甲乙两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比为1：28、(本题9分)如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mgC．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为mgL9、一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m＝1×103kg，由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的v-t图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ＝0.1．赛车在0～5s的v-t图象为直线，5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶，在5～10s之间，赛车的v-t图象先是一段曲线，后为直线。取g＝10m/s1，则（）A．该车的额定功率为4×104WB．该车的额定功率为1.1×105WC．该车匀加速阶段的加速度a＝4m/s1D．该车出发后10s内的总位移为150m10、某静电场的电场线如图中实线所示，一带电粒子仅受电场力作用在电场中运动，虚线MN为其运动轨迹，以下说法中正确的有A．M点场强大于N点场强B．M点场强小于N点场强C．M点电势高于N点电势D．M点电势低于N点电势11、下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系不正确的是()A．如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C．物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化D．物体的动能不变,所受合外力一定为零12、(本题9分)质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量为m、速度为v的A球和质量为4m的静止的B球发生正碰，取A球碰前的运动方向为正，则碰后A球的速度可能为_________（填代号），B球的速度可能为_________（填代号）（1）0（2）－v（3）－0.4v（4）0.3v（5）0.8v14、如图所示，细线长为L，悬挂一质量为m的小球静止在A点．今施加在小球上一个水平向右的恒力F使其运动到B点，此时细线与竖直方向夹角为θ．那么在这一过程中，恒力对小球做的功为_____，小球重力势能的增加量为_____．15、(本题9分)质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为增大到最大值.为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)宇航员在一星球表面上高h处由静止释放一个小球，经过t时间小球落到星球表面，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的质量M.17、（10分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点、圆心角θ＝60°，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ＝0.2。某运动员从轨道上的A点以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m＝60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h＝2m和H＝2.5m.求：(1)运动员从A点运动到B点过程中，到达B点时的速度大小vB；(2)水平轨道CD段的长度L；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，请求出最后停止的位置距C点的距离.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

A.根据运动的合成与分解可知，发动机未熄灭时，轮船相对于静止行驶的速度大小为，A错误B.根据题意可知，若发动机不会突然熄火，轮船渡河时间为，B错误。CD.因为船头方向始终未发生变化，开始时，船速与水速夹角为：，得，所以船速方向不变，而水速方向不变，当合速度与船速垂直时，合速度最小，此时合速度为，C错误D正确。2、D【解析】

AB.相对论、量子论的提出,没有否定经典力学,经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形,对于高速、微观的情形经典力学不适用。故AB错误；C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变。故C错误；D.狭义相对论认为，质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关，故D正确。3、B【解析】对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为，对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有，即，故B正确，A、C、D错误；故选B．【点睛】分别对A、B物体速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，根据三角函数关系及沿着绳子方向速度大小相等，可知两物体的速度大小关系．4、A【解析】汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，它的逆运动是初速度为0的匀加速直线，所以小汽车在最后2s内的位移是，故A正确，B、C、D错误；故选A．5、D【解析】

以结点O为研究对象，受力分析如图所示：由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此两式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大．A.F逐渐变大，FT逐渐变小，FT≤mg与分析不符，故A错误；B.F逐渐变小，FT逐渐变大，FT≥mg与分析不符，故B错误；C.F逐渐变小，FT逐渐变小，FT≤mg与分析不符，故C错误；D．F逐渐变大，FT逐渐变大，FT≥mg与分析相符，故D正确。6、D【解析】试题分析:重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：mgR，A错；恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，C错；由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：mgR，D对；有上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为mgR，B错．考点:动能定理、功能关系．【名师点睛】对功能关系的理解与应用功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：功

能量改变

关系式

W合：合外力的功（所有外力的功）

动能的改变量（ΔEk）

W合＝ΔEk

WG：重力的功

重力势能的改变量（ΔEp）

WG＝－ΔEp

W弹：弹簧弹力做的功

弹性势能的改变量（ΔEp）

W弹＝－ΔEp

W其他：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功

机械能的改变量（ΔE）

W其他＝ΔE

Ff·Δx：一对滑动摩擦力做功的代数和

因摩擦而产生的内能（Q）

Ff·Δx＝Q（Δx为物体间的

相对位移）

7、AB【解析】

A.甲、乙两物体做自由落体运动，加速度都为重力加速度，相同，故A项符合题意.B.根据v2＝2gh，末速度为v，故甲乙两物体的着地速度之比为1：，故B项符合题意.C.根据hgt2,得t，故甲乙两物体的下落时间之比为1：，故C项不合题意.D.都做自由落体运动，则平均速度都是末速度的一半，甲乙两物体的着地速度之比为1：，所以两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比也是1：，故D项不合题意.8、AB【解析】A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于，故AB正确；当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；A球达到最大动能后向下做减速运动，到达最低点时三个小球的动能均为零，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能为Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D错误．所以AB正确，CD错误．9、BCD【解析】

ABC、0s~5s赛车作匀加速运动，由图象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末时达到额定功率为D．前5秒内位移为：s1=12at2=12×4×25=50m；赛车匀速运动时有：Pv10、BC【解析】

电场线越密集的位置场强越大，则M点场强小于N点场强，选项A错误，B正确；沿着电场线方向电势降低，故M点的电势高于N点的电势，所以C正确，D错误．11、BCD【解析】

A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，此说法正确，选项A不符合题意；B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项B符合题意；C.物体在合外力作用下做变速运动，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项C符合题意；D.物体的动能不变，所受合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项D符合题意；12、BC【解析】匀速圆周运动的线速度、加速度大小不变、方向变化，不变的是周期和角速度，BC正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）（3）（4）【解析】若vA=0，规定A球初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv=mvA+4mvB，解得：vB=14v，碰撞前系统的总动能为：EK=12mv2，碰撞后系统的总动能为：E'K=12mvA2+124mvB2=18mv2<EK=12mv2，不违反能量守恒定律，故（1）可能；若vA=-v，规定A球初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv=mvA+4mvB，解得：vB=12v，碰撞前系统的总