2022届上海市浦东新区高桥中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析

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、(本题9分)质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示，当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为参考平面，不计空气阻力）（）A．B．C．D．2、(本题9分)某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，则此行星表面上的重力加速度是地球表面上重力加速度的（）A．2倍B．0.5倍C．4倍D．0.25倍3、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的压缩量为B．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为C．系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek5、牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常量的科学家是:A．开普勒 B．伽利略 C．卡文迪许 D．牛顿6、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．22N7、(本题9分)一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在空中的运动时间为0.8sB．物体抛出时离地而的高度为3.2mC．物体抛出点到落地点的水平距离为6mD．物体运动过程中重力做功的平均功率为40W8、(本题9分)质量为1kg的物块A，以5m/s的速度与质量为4kg静止的物块B发生正碰，碰撞后物块B的速度大小可能为（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、如图所示，质量为m的物块A静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为3m的物块B，由静止释放物块、B后(重力加速度大小为g)()A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2：1B．物块A、B的加速度之比为1:1C．细绳的拉力为35D．当B下落高度h时，速度为6gh11、(本题9分)如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板最右端。图（b）为物块与木板运动的图像，已知图中、、，重力加速度大小为g。下列说法正确的是A．木板的长度为B．物块与木板的质量之比为C．物块与木板之间的动摩擦因数为D．t1时刻，小物块和木板动能之比为12、关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是(

)A．它是卫星环绕地球运行的最小速度B．它是卫星环绕地球运行的最大速度C．它是发射地球卫星的最小发射速度D．它是发射地球卫星的最大发射速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)兴趣小组的同学想测量一捆带绝缘漆的镍铬合金丝的长度。①如图1所示，他们用螺旋测微器测得合金丝的直径d＝_________mm。查得镍铬合金丝的电阻率为ρ，若测出合金丝的电阻为R，则合金丝的长度可以根据公式L＝__________求出（用ρ、d、R表示）。②他们用表盘如图2所示的多用电表测量合金丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“×10”位置，将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节__________（选填“S”或“T”），使多用电表的指针指向电阻挡的________刻线（选填“0”或“∞”）。之后将红、黑表笔的笔尖分别与合金丝两端接触，发现指针偏转角度过大，于是他们将选择开关调到电阻挡的________位置（选填“×1”、“×100”）。③正确选择挡位并重新调零后，他们将红、黑表笔分别与合金丝的两端接触，测得合金丝的电阻为15Ω。他们还想用伏安法测量合金丝的电阻时，发现实验室提供的电流表内阻约0.5Ω，电压表内阻约3kΩ。为减小测量误差，在实验中应采用图3中的__________电路（选填“甲”或“乙”）。④他们选择合适的电路后，分别用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c，如图4所示。用最大阻值为2000Ω的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的__________（选填“a”、“b”、“c”）；为减小实验误差，应选择图中的________（选填“a”、“b”、“c”）所对应的滑动变阻器。14、（10分）如图所示的实验装置可以用来探究动能定理，长木板倾斜放置，小车（装有挡光片）放在长木板上，长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B，质量为m的重物通过滑轮与小车相连，调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态，某时刻剪断细绳，小车加速运动，测得挡光片通过光电门A的时间为△t1，通过光电门B的时间为△t2，挡光片的宽度为d，小车的质量为M，重力加速度为g，不计小车运动中所受的摩擦阻力.小车加速运动时受到的合力F＝______；小车经过光电门A、B的瞬时速度vA＝______、vB＝______，如果关系式_______在误差允许的范围内成立，即验证了动能定理.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）如图所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？16、（12分）我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月。17、（12分）如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10m/s的速度从地面冲上高台，t＝5s后以同样大小的速度从高台水平飞出．人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m.摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2kW，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：(1)人和摩托车从高台飞出时的动能Ek；(2)摩托车落地点到高台的水平距离s；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf.

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】试题分析：选择桌面为零势能面，开始是机械能为：，由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为，故选项D正确．考点：机械能守恒定律名师点睛：物体在运动过程中机械能守恒，即任意两个时刻或位置的机械能都相等，本题中关键是正确计算物体具有的势能．2、A【解析】由黄金代换，A对；3、A【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住两球的水平位移不变，结合初速度的变化得出两球从抛出到相遇经过的时间。【详解】两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据可知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。4、D【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量；根据动能定理分析A克服外力所做的总功；根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功．【详解】AB．当A与B一起做加速运动的过程中，对整体：F-2f=2ma对小球A：kx-f=ma联立得：x=即撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为．故AB错误；C．根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量．故C错误．D．A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，所以A与B开始时的动能都是2Ek，即A克服外力所做的总功等于2Ek．故D正确；故选D．【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键．5、C【解析】

牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是卡文迪许.A.开普勒.故选项A不符合题意.B.伽利略.故选项B不符合题意.C.卡文迪许.故选项C符合题意.D.牛顿.故选项D不符合题意.6、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.7、ABD【解析】

A.根据平行四边形定则知，物体落地的竖直分速度，则物体在空中运动的时间；故A正确.B.物体离地面的高度；故B正确.C.物体抛出点到落地点的水平距离x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C错误.D.物体运动过程中重力做功的功率；故D正确.8、BC【解析】以两球组成的系统为研究对象，以碰撞前A球的速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由机械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv09、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、AD【解析】

A.根据动滑轮的特点可知B下降s，A需要走动2s，而sAB.因为都是从静止开始运动的，故有2×解得aAC.对A分析有T=m对B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，对B，加速度为a根据速度位移公式，有v2=2a11、ACD【解析】

A.时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b知，相对位移为图像面积差：，A正确。B.相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f，木块的加速度，木板加速度，所以质量之比为，B错误。C.木块的加速度，摩擦力，所以动摩擦因数为，C正确。D.动能，t1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比，D正确。12、BC【解析】

第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球飞行的轨迹就不是圆，而是椭圆，因此7.9km/s不是人造地球卫星环绕地球飞行的最大运行速度，大于此值也可以，只不过物体做的是椭圆轨道运动，7.9km/s是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，BC正确，AD错误。故选BC。【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.200πRd【解析】

螺旋测微器固定刻度与可动刻度的示数之和是螺旋测微器的示数；根据实验所测数据，应用电阻定律可以求出金属丝的电阻率；多用电表测量电阻时，先进行机械校零，需将选择开关旋到殴姆档某一位置，再进行欧姆调零，欧姆调零后，测量电阻读出示数．欧姆表黑表笔与内置电源正极相连，电流从黑表笔流出，红表笔流入；根据待测电阻阻值与电表内阻关系确定电流表接法，然后选择实验电路．【详解】（1）由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.0mm，可动刻度所示为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器的示数为0.0mm+0.200mm=0.200mm；金属丝电阻：R=ρLS=（2）多用电表使用电阻挡时，需要将两表笔接触后进行欧姆调零，即图中T旋钮，使指针指向电阻挡的0刻度线；针红黑表笔与电阻接触后发现指针偏转角度过大，说明在当前电阻挡位测量读数过小，需要换成更小挡位，即开关调到电阻挡的×1的位置；

（3）由电阻阻值及电流表电压表阻值可知，该被测电阻为小电阻，应采用电流表外接法测量，即图甲所示的电路；

（4）由题意可知，电压表测量的是被测电阻两端的电压U随着滑动变阻器滑片移动的距离x的变化关系，被测电阻与滑动变阻器是串联分压关系，从图中可以看出a曲线在滑片移动很小距离，就产生了很大的电压变化，说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值，所以a图对应2000Ω滑动变阻器；同理分析，可知，c图线电压几乎不随着距离x变化，说明该滑动变阻器是小电阻，分压效果不明显，所以对应是5Ω的图象；本实验采用的是伏安法测量电阻，为了减小实验误差，应该要保证被测电阻两端的电压变化范围大一些，所以选择图中b所对应的滑动变阻器．【点睛】考查螺旋测微器的读数，注意其有估计值，并掌握多用电表的使用方法，及注意事项，理解电流表内接法与外接法的区别，最后注意图象的物理意义，及斜