2021-2022学年上海市杨浦区高一物理第二学期期末预测试题含解析

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)一质量为m的铁球在半空中从t=0时刻由静止自由释放，则在t=t1时刻重力的功率是（设重力加速度为g，忽略空气阻力）()A． B． C． D．2、某质点在同一平面内受到三个共点力，它们的大小和方向如图所示.这三个力的合力方向为A．沿着x轴正方向B．沿着x轴负方向C．沿着y轴正方向D．沿着y轴负方向3、(本题9分)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信．“墨子号”将由火箭发射至高度为500Km的预定圆形轨道．此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星（高度约为36000Km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高．以下说法中正确的是A．这两颗卫星的运行线速度可能大于7.9Km/sB．“墨子号”的角速度比北斗G7的角速度小C．“墨子号”的周期比北斗G7的周期小D．“墨子号”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小4、(本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后物体继续加速，t1时刻物块达到最大速度．已知物块的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．t1时刻物块的速度大小为C．0～t0时间内物块的加速度大小为D．0～t1时间内绳子拉力做的总功为5、(本题9分)如图所示,质量为m和3m的小球A和B,系在长为L的光滑细线两端桌面水平光滑,高h(h<L),B球无初速度从桌边滑下,落在沙地上静止不动,则A球离开桌边的速度为（）A．3gh2B．2ghC．gh36、(本题9分)风洞实验室中可产生竖直向上的风力,如图所示将一个小球用细线拴住放入风洞实验室中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是()A．当小球运动到最高点a时，小球的速度一定最小B．当小球运动到最低点b时，线的张力一定最大C．小球不可能做匀速圆周运动D．小球可能做匀速圆周运动7、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动8、(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．9、(本题9分)一个质点做初速度不为零的匀加速直线运动，关于质点运动的位移、速度、速度平方、位移与时间的比值随、、变化的图像，其中正确的是（）A． B．C． D．10、(本题9分)如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等11、(本题9分)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W。关于该电吹风，下列说法正确的是A．当开关S1、S2均闭合时，电吹风吹出冷风B．电动机的内电阻为484ΩC．电热丝的电阻为44ΩD．电动机正常工作时，电动机每分钟消耗的电能为6000J12、(本题9分)我国2020年将首次探测火星，将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”，其半径约为地球半径的，质量约为地球质量的，设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动，距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等，下面说法正确的是A．卫星A、B加速度之比为2：5B．卫星A、B线速度之比为C．卫星角速度之比为D．卫星A、B周期之比为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.那么：(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图上所得的数据，从O点到B点，重物重力势能减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J(结果取3位有效数字)；(3)实验的结论是_____________．14、（10分）(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为2.00kg的重物由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；（2）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______J，势能减少量＝_________J．（3）通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________．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)2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）16、（12分）A、B两球沿同一条直线相向运动，所给的x-t图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a和b分别为A、B碰撞前的x-t图象，c为碰撞后它们的x-t图象，若A球质量为3kg（1）B球质量；（2）碰撞前后损失的动能。17、（12分）两个对称的与水平面成60°角的粗糙斜轨与一个半径R＝1m，张角为110°的光滑圆弧轨道平滑相连．一个小物块从h＝3m高处开始，从静止开始沿斜面向下运动．物体与斜轨接触面间的动摩擦因数为μ＝0.1，g取10m/s1．（1）请你分析一下物块将怎样运动?（1）计算物块在斜轨上通过的总路程．

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】铁球在半空中从t=0时刻由静止自由释放，则在t=t1时刻铁球的速度、方向竖直向下，t=t1时刻重力的功率．故B项正确，ACD三项错误．2、A【解析】

由图F1、F2的方向沿坐标轴，根据平行四边形定则知，将F3分解F3x＝−20×sin60°＝−10N；F3y=20×cos60°=10N；所以：Fx＝F2+F3x＝20−10≈2.68N；Fy=F3y-F1=10-10=0N；可知三个力的合力沿x轴的正方向，大小为2.68N；

A.沿着x轴正方向，与结论相符，选项A正确；B.沿着x轴负方向，与结论不相符，选项B错误；C.沿着y轴正方向，与结论不相符，选项C错误；D.沿着y轴负方向，与结论不相符，选项D错误；3、C【解析】

A、根据，得，知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以两卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A错误；B、由，可得，则轨道半径越小角速度越大，“墨子号”的角速度比北斗G7的角速度大，故B错误；C、根据，得，所以量子科学实验卫星“墨子号”的周期小，故C正确；D、卫星的向心加速度：，半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G7的大，故D错误．故选C．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，会根据轨道半径的关系比较向心加速度、线速度和周期．4、B【解析】

A．0-t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；B．在t1时刻速度达到最大，F=mg，则速度故B正确；C．根据P0=Fv=Fat，F=mg+ma得P=（mg+ma）at可知图线的斜率可知，故C错误；D．P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小故D错误。故选B。5、A【解析】在B球从桌边滑下到落到沙地前，A、B组成的系统机械能守恒，则：mBgh=解得：v=3gh点睛：在B下滑到沙地前，AB组成的系统机械能守恒。此过程中，单个物体机械能不守恒，因为除重力做功外，拉力也做功。对系统而言，只有重力做功，机械能守恒。6、D【解析】

当竖直向上的风力小于小球的重力时，小球在竖直平面做一般的变速圆周运动，到达b点时线的张力及小球的速度都最大；当小球所受竖直向上的风力等于小球重力时，小球可在竖直平面内做匀速圆周运动.当小球所受竖直向上的风力大于小球的重力时，小球可在竖直平面内做一般的变速圆周运动，到达a点时线的张力及小球的速度都最大，故D对；ABC错误；综上所述本题答案是：D【点睛】分析小球所受重力与风力的大小关系:当重力大于风力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最小,到达最低点b时,小球的速度最大;当重力等于风力时,小球做匀速圆周运动.当重力小于风力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最大,到达最低点b时,小球的速度最小.7、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．8、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．9、BD【解析】

A．根据匀变速直线运动位移时间关系可知，图象不为直线，故A错误；B．根据匀变速直线运动速度时间关系可得，图象是不过原点的斜线，故B项正确；C．根据匀变速直线运动速度位移关系可得：所以图象是不过原点的斜线，故C项错误；D．根据匀变速直线运动位移时间关系可得：所以图象是不过原点的斜线，故D正确。10、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。11、CD【解析】

A．当开关S1、S2均闭合时，电动机工作，电热丝发热，电吹风吹出热风．故A项错误．B．吹冷风时的功率为100W，吹冷风时只有电动机工作时，则，因电动机工作时是非纯电阻元件，则．故B项错误．C．吹冷风时的功率为100W，吹热风时的功率为1200W，则电热丝的发热功率为1100W，所以电热丝的电阻．故C项正确．D.电动机正常工作时，功率为100W，电动机每分钟消耗的电能．故D项正确．12、AD【解析】

设火星质量为M，地球质量则为10M，火星的半径为R，则火星卫星A的轨道半径，地球卫星B的轨道半径；A.根据加速度公式，可知，，所以，A正确；B.根据公式，可得，可知，，所以，B错误；C.由线速度之比为，可得角速度之比，选项C错误；D.周期，周期之比，选项D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左;1.88;1.84;在误差允许范围内重物下落过程中机械能守恒;【解析】

(1)重物做加速运动，纸带在相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连；(2)从O到B的过程中,重力势能的减小量；B点的速度，则动能的增加量(3).实验的结论是：在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒【点睛】