2021-2022学年上海市杨浦区交大附中物理高一第二学期期末调研试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1．随后让传送带以v2的速度逆时针匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2．下列关系中正确的是A．W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2C．W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2 D．W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q22、(本题9分)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面上，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过程中，小球动量变化量为A．Δp=0.4kg·m/s B．Δp=-2kg·m/sC．Δp=2kg·m/s D．Δp=-0.4kg·m/s3、(本题9分)如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.1．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为()（g取10m/s2）A．1J B．1.6J C．2J D．1J4、一个质量为的质点在平面上运动，在方向的速度图像和方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是

A．质点所受的合外力大小为B．质点的初速度大小为C．质点做匀变速直线运动D．质点初速度的方向与合外力的方向垂直5、(本题9分)两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则（ ）A．两行星表面处重力加速度之比为1:4B．两卫星的角速度之比为2:1C．卫星的周期之比为2:1D．两行星第一宇宙速度之比为1:26、一个带电粒子以速度v0从A进入某电场，以速度v1飞离电场，如图所示，虚线为该粒子运动的轨迹，则下列说法正确的有（）A．该粒子一定带正电B．粒子在A处的动能大于在B处的动能C．粒子在A处加速度大于B处的加速度D．粒子在A处电势能大于在B处的电势能7、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处8、(本题9分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），P、Q为运动轨迹上的两点，粉尘是从P运动到Q，下列关于带电粉尘的说法正确的是（）A．粉尘带负电B．粉尘带正电C．粉尘从P运动到Q过程，其加速度变大D．粉尘从P运动到Q过程，其速度变大9、(本题9分)“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测．“玉兔号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g.则()A．月球表面的重力加速度为B．月球与地球的质量之比为C．月球与地球的第一宇宙速度之比为D．“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2π10、小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则A．小车受到的阻力为1.5NB．小车额定功率为18WC．ls末小车发动机的输出功率为9WD．小车在变加速运动过程中位移为39m11、(本题9分)如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g。下列说法正确的是()A．小车克服重力所做的功是mghB．合外力对小车做的功是1C．阻力对小车做的功是1D．推力对小车做的功是112、(本题9分)如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，S闭合后，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法正确的是A．若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．14、（10分）某同学利用图示装置做“探究功与速度变化关系”的实验。（1）该同学将气垫导轨接通气源，通过调平螺丝调整气垫导轨水平，他将滑块轻置于气垫导轨之上，进而判断导轨是否水平。关于气垫导轨是否水平的判断，下列做法可行的是_________________（填选项前的字母）。A．若滑块滑动，说明气垫导轨水平B．轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平C．轻推滑块，若滑块做减速直线运动，说明气垫导轨水平（2）该同学测得遮光条的宽度为d实验时，用橡皮条将滑块向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块被释放弹离橡皮条后通过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为v=____________（用题中涉及的物理量符号表示）。（3）该同学逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。若操作无误，则作出的橡皮条对滑块做的功与滑块做匀速直线运动速度的二次方的关系图象（W—v2图象）应为____________（选填“过坐标原点的抛物线”或“过坐标原点的倾斜直线”）。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)若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为2m的木板，静止在光滑水平面上，木板左端固定着一根轻质弹簧，一质量m=1kg，大小不计的木块，从木板右端以未知初速度开始沿木板向左滑行，最终回到了木板右端刚好与未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能可达到的最大值为6J，木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变，求：（1）当弹簧弹性势能最大时，木块的速度与初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。17、（12分）(本题9分)如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）

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】

拉力对小物体做的功由物体对地位移决定，即W＝FL，故W1=W2；拉力的功率为P=Wt，第二次运动过程中小物体的对地速度比第一次大，所以所用时间较短，功率较大，即P1<P2；物体和传送带之间因摩擦而产生的热量由二者相对位移决定，即Q＝fs相对，第一次二者相对位移为L，第二次相对位移为L-v2t<L，故Q1＞Q2、C【解析】

取竖直向上方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：，方向竖直向上。A.Δp=0.4kg·m/s与计算结果不符，A错误。B.Δp=-2kg·m/s与计算结果不符，B错误。C.Δp=2kg·m/s与计算结果相符，C正确。D.Δp=-0.4kg·m/s与计算结果不符，D错误。3、B【解析】

加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有F-μmg=ma1解得a1=1m/s2减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有-μmg=ma2解得a2=-1m/s2木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速度为v，根据位移速度公式，有2a1x1＝v22a2x2＝−v2解得W=Fx1=1.6J故选B．【名师点睛】本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公式求解．4、A【解析】

由图知，质点在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速直线运动，则：质点的加速度，根据牛顿第二定律：，A正确；由图知，质点在x方向上初速度为3m/s，在y方向上初速度大小为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小，故B错误；质点在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，C错误；质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值：，θ=53°，质点初速度的方向与合外力的方向不垂直，D错误．5、B【解析】

A、根据g=2πT2B、根据ω=2πT可知两卫星的角速度之比为C、根据题意可知卫星的周期之比为1:2，故C错；D、根据第一宇宙速度公式v=gR综上所述本题答案是：B【点睛】研究卫星绕行星匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求解.忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.6、B【解析】

A.带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向下，所以此粒子为负电荷，所以A不符合题意；B.粒子带负电，从A到B的过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的动能要减小，即粒子在A点的动能大于B点的动能，所以B符合题意；C.由电场线的分布可知，电场线在B点的时候较密，所以在B点的电场强，粒子在B点时受到的电场力大,粒子的加速度也大，所以C不符合题意；D.粒子带负电，从A到B的过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的电势能要增大，即粒子在B点的电势能大于A点的电势能，所以D不符合题意。7、ACD【解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．8、ACD【解析】

根据轨迹弯曲的方向判断电荷的正负，电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，根据电场力做功判断电势能和加速度的变化．解：A、由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，A正确，B错误；C、颗粒向电场线密的地方运动，该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变大，故C正确；D、电场力做正功，该粉尘颗粒的电势能逐渐变小，速度增大．故D正确；故选ACD9、BD【解析】

A、设探测器的质量，火星表面的重力加速度：，故A错误；

B、根据得，火星与地球的质量之比：，故B正确；

C、第一宇宙速度：，火星与地球的第一宇宙速度之比：，故C错误；

D、根据周期公式，再根据，“畅想号”火星探测器绕火星表面匀速圆周运动的周期，故D正确．点睛：本题考查了万有引力定律在天文学上的应用，解题的基本规律是万有引力提供向心力，在任一星球表面重力等于万有引力，记住第一宇宙速度公式．10、BCD【解析】

A.匀减速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.C.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W，故C正确；D.对2s～10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故D正确.11、ABC【解析】

重力做功只与物体的初末位移的高度差有关，与其它因素没有关系，WG=mg△h，合外力对物体所做的功可根据动能定理求解。【详解】A项：小车克服重为做功：W=Gh=mgh，故A正确；B项：由动能定理，小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，即W=ΔEC、D项：由动能定理，W合=WW阻【点睛】本题主要考察了求力做功的几种方法，恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外力对物体做的功可根据动能定理求解。12、AB【解析】试题分析：带电油滴静止，可知油滴带正电，且满足，上极板上移，即d增大，电容器的电容C减小，根据，在U不变时，Q和电场力都减小，即油滴向下做匀加速运动，电容器放电，此时电流方向为b到a，即A选项正确；A板左移，电容器电容减小，电容器放电，此时电流方向为b到a，由于d不变，所以油滴仍然静止，即B选项正确；S断开，G中无电流，但油滴仍静止，即C选项错误；S断开，A板下移，d减小，两板间电场强度不变，则油滴仍静止，即D选项错误．考点：本题考查常电容器电路的动态分析．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、动能交流mgh2【解析】

(1)[1]通过研究重物自由下落过程中增加的动能与减少的重力势能是否相等，验证机械能守恒；(2)[2][3]打点计时器应接交流电源，从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能△Ep=mgh214、（1）B（2）（3）过坐标原点的倾斜直线【解析】

(1)气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的(或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动)，故选项B正确；(2)由于遮