2022届上海市第四中学物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

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、质点做匀速圆周运动时，下面说法中正确的是（）A．向心加速度一定与旋转半径成反比，因为anB．向心加速度一定与旋转半径成正比，因为anr2C．角速度一定与旋转半径成反比，因为D．角速度一定与转速成正比，因为ω=2πn（n的单位为转/秒）2、(本题9分)人从高处跳到低处时，一般都是让脚尖部分先着地并弯曲下肢，这是为了（）A．减小冲量B．使动量的增量变得更小C．增长人与地面的作用时间，从而减小受力D．增大人对地的压强，起到安全作用3、(本题9分)A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度－时间图像如图所示，则A．t=4s时，A、B两物体一定相遇B．t=4s时，A、B两物体的加速度相同C．前4s内，A物体的平均速度小于B物体的平均速度D．前4s内，B物体的位移比A物体的位移小4、(本题9分)关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（）A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其加速度可能不变C．物体的运动状态发生变化，该物体的受力情况一定发生变化D．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定改变5、作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为3N、6N和12N，则它们的合力大小可能是A．0N B．1N C．10N D．22N6、光滑的水平面上，物体A、B的质量分别为m1和m2，且，它们用一根轻质弹簧相连接（栓接）。开始时，整个系统处于静止状态，弹簧处于自然长度。第一次给物体A一个沿弹簧轴线方向水平向右的初速度v，第二次给物体B一个沿弹簧轴线方向水平向左的等大的初速度v，如图所示。已知弹簧的形变未超出弹性限度，比较这两种情况，下列说法正确的是（）A．第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较小B．两种情况，弹簧最短时物体A的速度等大C．两种情况，弹簧的最大弹性势能相同D．第二种情况下，弹簧的最大弹性势能较大7、(本题9分)将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小8、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端，将绳的另一端悬挂在等高的天花板上，如图将小球拉直至水平位置，从静止释放，则当两球达到最低点时A．速度一样大B．动能一样大C．机械能一样大D．所受的拉力一样大9、(本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随坐标y变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，在ND段中C点电势最高，则A．q1与q2带异种电荷B．A、N两点的电场强度大小为零C．从N点沿y轴正方向到D点，电场强度大小先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功10、(本题9分)如图所示电路中，电源内阻r不能忽略，两个电压表均为理想电表。已知R1=10Ω，r=2Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，下列判断正确的是A．P从b端向a端移动过程中，R2消耗的功率先增大后减小B．P从a端向b端移动过程中，R1消耗的功率先减小后增大C．P从b端向a端移动过程中，V1的示数一直增大D．P从a端向b端移动过程中，V1的示数与电池内电阻分压之和一直增大11、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（）A．重力势能增加了3/4mgh B．动能损失了mghC．机械能损失了1/2mgh D．所受合外力对物体做功为-3/2mgh12、在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD．P、Q两点连线的距离为10m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)如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。（1）图中s应是B球初始位置到_____________的水平距离.（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：_____________.14、（10分）(本题9分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某小组采用如图甲所示的装置．（1）关于此次实验下面说法合理的是________（单选题）A．实验中若采取垫高木板一端作为平衡摩擦力的方法，改变小车质量重新做实验时必须重新平衡摩擦B．实验中要调节滑轮的高低，使滑轮和小车之间的细线保持水平C．若使用沙桶和沙的总重力作为计算做功的恒力，用小车、沙桶和沙的总质量作为计算动能改变中的质量，实验中沙桶和沙的总质量必须远小于小车的质量D．若在小车前端加装力传感器，用传感器的示数作为做功的恒力，实验中沙桶和沙的总质量可以不必远小于小车的质量（2）某同学实验时测出了小车位移，算出了与之对应的速度，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，则小车运动的加速度表达式为________．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）“天宫二号”是我国自主研发的一个“空间实验室”，科学家、航天员们将在里面展开各种工作和试验，为建成空间站奠定了基础．“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为h．已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G．试回答下列问题：(1)求“天宫二号”在轨运行线速度v的大小；(2)“太空移民”是人们的大胆设想，为解决在空间站生活的失重问题，科学家设想让空间站通过自转产生的向心加速度来模仿重力加速度，获得“人工重力”，就是要使人们感受到“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样（不考虑重力因地理位置不同而产生的差异）．设自转半径为r，求空间站自转周期T的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，高为L的倾斜直轨道AB、CD与水平面的夹角均为53°，分别与竖直平面内的光滑圆弧轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L。质量为m的小滑块从A点由静止下滑后，经轨道CD后返回，再次冲上轨道AB至速度为零时，相对于水平线BD的高度为。已知滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.5，重力加速度为g，(取)求：（1）求滑块第一次经过B点的速度大小；（2）滑块第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；（3）滑块与轨道CD间的动摩擦因数μ2。17、（12分）一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求：(1)v2的大小；(2)整个运动过程中的最大加速度；(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？

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、D【解析】

A.根据知，线速度相等时，向心加速度才与旋转半径成反比，故A项与题意不相符；B.根据an=rω2知，半径相等时，向心加速度才与角速度的平方成正比，故B项与题意不相符；C.根据v=rω知，角速度不一定与旋转半径成反比，还与线速度大有关，故C项与题意不相符；D.根据ω=2πn可知，角速度一定与转速成正比，故D项与题意相符．2、C【解析】

人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（F-mg）t=∆P；而脚尖着地可以增加人着地的时间，可以减小动量的变化率，故减小受到地面的冲击力，故C正确，ABD错误．故选C．3、C【解析】

A、B.由图可知，在t=4s时两物体速度相同，A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出发点可能不同，不能确定两物体是否相遇，故选项A、B错误；C、D.前4s内，A图像与时间轴围成的面积小于B图像的面积，故A的位移小于B的位移，B物体的位移比A物体的位移大，B物体的平均速度大于A物体的平均速度，故C正确，D错误．4、B【解析】

AB.物体做曲线运动的条件是受到的合力和运动方向不在一条直线上，做曲线运动的物体加速度不一定改变，只要合力不变，加速度就不变，如平抛运动，故A错误，B正确；

C.物体的运动状态发生变化，就是速度发生了变化，物体就一定有加速度，物体的合外力就不为零，而受力情况却不一定发生变化，如平抛运动，故C错误

D.物体在恒力作用下运动，当恒力的方向（加速度方向）与速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动，速度方向一定改变；当恒力的方向（加速度方向）与速度方向相同时，物体在恒力的作用下速度方向不发生改变，故D错误．5、C【解析】

当三个力方向相同时，合力最大，最大值等于三力之和，即：Fmax=6N+3N++12N=21N；由于3N与6N的合力的最大值为9N，小于12N，所以三个力的最小值为3N，方向与12N的力的方向相同；可知三个力的合力的范围大于等于3N，小于等于21N．A.0N不属于3N~12N范围之内的力，故A错误.B.1N不属于3N~12N范围之内的力，故B错误.C.10N属于3N~12N范围之内的力，故C正确.D.22N不属于3N~12N范围之内的力，故D错误.6、C【解析】

弹簧最短时，两者速度相等，弹性势能最大第一种情况：由动量守恒定律得：，解得弹簧最短时物体A的速度，最大弹性势能第二种情况：由动量守恒定律得：，解得弹簧最短时物体A的速度，最大弹性势能因为，所以，也就是第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大；因为，所以两种情况，弹簧的最大弹性势能相同。AB.由上面分析可知，第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大，故AB错误；CD.由上面分析可知，两种情况，弹簧的最大弹性势能相同，故C正确，D错误。7、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。8、CD【解析】A、小球从水平方向下落到竖直方向，由机械能守恒可得：所以，故A错误；B、由于两条绳的长度不相等由可知在最低点时动能不相等，故B错；C、两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态，所以两球初状态的机械能相等，小球A、B在下落的过程中只有重力做功，所以A、B机械能都是守恒的，则当两球达到最低点时，具有相同的机械能，故C正确；D、在最低点由牛顿第二定律且知T=3mg,故D正确；本题选：CD点睛：利用机械能守恒求最低点的速度，并根据牛顿第二定律求解绳子的拉力。9、AD【解析】

A.由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A项与题意相符合；B．A、N点的电势为零，但场强不为零（φ-y图象的斜率不为零），故B项与题意不相符；C.从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C项与题意不相符；D.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功，故D项与题意相符．10、AC【解析】

由图可知R1与R2串联，V1测R1两端的电压，V2若P从b端向a端移动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，R1两端的电压增大，根据P=I2R可得R1消耗的功率一直增大。可将R1看成电源的内电阻，开始时，因R1+r=12Ω<R2，则R2【点睛】闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路-内电路-外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．11、CD【解析】

物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．【详解】由题，物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小为f=mg，物体克服摩擦力做功为Wf=f•2h=mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故C正确．合力对物体做功为W合=-ma•2h=-mgh，则根据动能定理得知，物体动能损失mgh．故B错误，D正确．故选CD．【点睛】本题考查对几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关．12、BC【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上，，，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、落地点;mA【解析】

（1）B球离开小支柱后做平抛运动，S是B球做平抛运动的水平位移，即B球初始位置到落地点的水平距离．

（2）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAgL1-cosα=12mAvA2，解得：vA=2gL1-cosα，小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，由动能定理得：-mAgL1-cosβ=0-12mAv'A2，解得：v'A=2gL1-cosβ，此时动量为：P14、D【解析】（1）设小车的质量为M，此时木板与水平面的夹角为