2022届上海市静安区风华中学高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、表示能量的单位，下列正确的是A．瓦特B．焦耳C．牛顿D．米2、(本题9分)如图所示，光滑水平面上，质量为m=3kg的薄木板和质量为m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是（）A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．上述都有可能3、(本题9分)如图所示，a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点，现将某检验电荷分别放在a、b两点，下列说法中正确的是()A．受到电场力大小相等，方向相同B．受到电场力大小相等，方向相反C．受到电场力大小不相等，方向相反D．受到电场力大小不相等，方向相同4、(本题9分)若某星球的质量和半径均为地球的2倍，那么质量约为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的A．B．C．2倍D．4倍5、如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W6、(本题9分)有四颗地球卫星，还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，是近地轨道卫星，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）A．卫星的向心加速度等于重力加速度B．卫星的角速度最大C．卫星在1小时内转过的圆心角是D．卫星的运动周期有可能是30小时7、(本题9分)如图所示,两个质量均为的小球套在半径为的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止．已知与竖直方向的夹角,与垂直,小球与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为,．下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球受到的重力和弹力合力水平向左D．小球与圆环间摩擦力的大小为8、(本题9分)中俄两国海军于2016年9月12日至19日在广东湛江以东海空域举行代号为“海上联合-2016”的联合军事演习.演习期间，一名中国空降兵从悬停在高空的直升飞机上竖直下落，他从离开飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是A．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末B．0~10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力C．0~10s内空降兵的速度和加速度都在增大D．在10s~15s时间里空降兵竖直方向的加速度方向向上，大小在逐渐减小9、(本题9分)如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（）A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W10、(本题9分)如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连，长木板右端连有一细绳．开始时，整个装置处于静止状态，弹簧测力计的示数为0，现在用手向右水平拉细绳，使长木板在桌面上滑动，下列说法中正确的是A．木块与木板之间的摩擦力始终是滑动摩擦力B．如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数C．木板运动过程中，弹簧秤示数先变大，后不变D．木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变二、实验题11、（4分）(本题9分)某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平。其实验步骤如下：a.用天平测出小球A、B的质量mA、mB，且mA>mB;b.先不放小球B，把轻弹簧的一端固定在固定挡板上，用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，A再沿平台运动，最后滑落台面，记录小球A的落地点P的位置；c.放上小球B，把轻弹簧的一端仍固定在固定挡板上，还用细线将小球A与挡板连接，使挡板和A间的弹簧处于相同的压缩状态；剪断细线，小球A沿平台运动，离开弹簧后，和小球B沿一条直线碰撞后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点的N、M

位置；d.用刻度尺测出三个落地点N、P、M距操作台边缘的水平距离x1、x2、x3；(1)实验步骤a中，要求mA>mB，其原因为______________。(2)实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，其原因为______________。(3)如果A、B组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是___________________(用测量量表示)。(4)该实验还可以验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，只要再满足_________的关系式，即可说明两小球的碰擅为弹性碰撞(用测量量表示)。12、（10分）某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。A．小球a的质量ma和小球b的质量mbB．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOCC．桌面离地面的高度hD．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。（用题中已测量的物理量表示）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

A.瓦特是功率的单位，选项A错误；B.焦耳是能量单位，选项B正确；C.牛顿是力的单位，选项C错误；D.米是长度单位，选项D错误。2、A【解析】由题意知M和m组成的系统动量守恒，由题意根据动量守恒可以求出当木板速度为2.4m/s时物体的速度v的大小与方向．（M-m）v=Mv1+mv2

得：，方向与M的方向相同．

因为物块先向右做匀减速直线运动，后再向左做匀加速直线运动，因为物体此时的速度方向向左，故物体处于加速运动过程中，故BCD错误，A正确．故选B．点睛：本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力，关键是搞清两个物体的运动情况；用此方法分析物体运动情况比较简单，比牛顿定律分析物体运动情况简单的多．3、D【解析】

由图可知看出：a处电场线密，电场强度大．两点的电场线的切线方向相同，所以电场强度方向相同，放入同种检验电荷，受到的电场力大小不等，方向相同．故选D．4、B【解析】

根据得，重力加速度因为星球质量和半径均为地球的2倍，则星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，所以质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的倍。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.2倍，与结论不相符，选项C错误；D.4倍，与结论不相符，选项D错误。5、B【解析】

根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误。6、BD【解析】A、地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大；由得，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B、由，得，可知卫星的轨道半径越大，角速度越小，所以三个卫星中b的角速度最大，而a与c的角速度相同，所以卫星b的角速度最大，故B正确；C、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在1h内转过的圆心角是，故C错误；D、由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，可能为30h，故D正确；故选BD．【点睛】地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小，根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系．7、AD【解析】小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，则A正确，B错误；对小球A受力分析如图，可知小球A受到的重力、弹力和摩擦力的合力水平向左，选项C错误；由图可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；联立解得：f＝mg，故D正确；故选AD．点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解．8、BD【解析】

打开降落伞后空降兵将做减速运动，故第10s末空降兵打开降落伞，根据v-t图象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不断减小的减速运动至15s末，10s～15s过程中速度向下，做减速运动，故加速度向上，A错误D正确；0～10s内空降兵空降兵向下做加速度不断减小的加速运动，受重力和空气阻力，根据牛顿第二定律，知合力向下，重力大于空气阻力，B正确C错误．9、BC【解析】

A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为故C正确；D.F在第二秒做功，F的功为：所以第2内推力F做功的平均功率为：故D错误．10、BC【解析】开始拉动木板时木块与木板间的摩擦力是静摩擦力，随着木板的拉倒，弹簧逐渐伸长，弹力不断变大，静摩擦力逐渐变大，当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时，木块开始滑动，以后木板和木块之间的摩擦力变为滑动摩擦力，以后的运动过程中，滑动摩擦力保持不变，则弹簧的弹力不变，则选项AD错误，C正确；根据滑动摩擦力的求解公式可知，从弹簧秤的读数可知道滑动摩擦力的大小，如果测出木块的重力，可求出木块与木板间的动摩擦因数，选项B正确；故选BC.二、实验题11、保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹；保证小球做平抛运动；mAx2【解析】（1）为了保证小球A和小球B碰后小球A不反弹，所以要求mA>mB（2）实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面调为水平，是为了保证小球离开台面后做平抛运动，所以应该把操作台的台面调为水平。（3）由于AB离开台面后做平抛运动，竖直方向上的高度相等，所以下落的时间相同，根据水平方向上s=v0（4）如果要验证碰撞过程是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，则需要保证碰撞前后系统的动能相等，同理用水平位移代替速度来验证，即m故本题答案是：(1).保证小球A和小球B碰后，小球A不反弹；(2).保证小球做平抛运动；(3).mAx2点睛：理解实验的原理，学会利用平抛求碰撞前后的速度，并验证动量守恒和机械能守恒。12、AABBmb•OB=mb•OA+ma•OCEP【解析】

(1)[1]为防