2022届上海市浦东新区进才中学物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)如图所示，质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块（视为质点）放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力的大小恒为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块从静止开始运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，在此过程中下列结论中正确的是（）A．关于木板满足关系：fs＝m1v22B．摩擦力对滑块做的功为－fLC．关于系统满足关系：F(L＋s)=mv12＋m1v22D．F越大，滑块与木板间产生的热量越多2、(本题9分)以下说法正确的是（）A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒B．一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒C．一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒D．一个物体所受合外力的功为零，它一定保持静止或匀速直线运动3、骑变速自行车时，如果车速v随人体输出的动力F变化关系如图所示，那么，随着动力从0开始逐渐增大到最大值，变速自行车的功率A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大4、(本题9分)下列说法中正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下，一定做曲线运动C．物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向指向圆心D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动5、一条小船在珠江中从西向东匀速直线航行，船上的人正相对于船以0.4m/s的速度匀速竖直向上升起一面旗帜。当他用20s升旗完毕时，船行驶了6m，那么旗相对于岸的速度大小为（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s6、若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（）A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定．有一质量为m的小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球所在的高度为筒高的一半．重力加速度为g，则A．小球受到重力和支持力的作用B．小球受到的合力方向垂直筒壁斜向上C．小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为D．小球做匀速圆周运动的角速度大小为8、(本题9分)下列说法中正确的是()A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B．太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆C．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向D．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直9、下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）A．平抛运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．竖直上抛运动10、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒11、(本题9分)如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是A．物体最终一定不会停在A点B．整个过程中物体第一次到达A点时动能最大C．物体第一次反弹后不可能到达B点D．整个过程中重力势能的减少量等于克服摩擦力做的功12、(本题9分)某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力f大小恒定.则在上升过程中A．小球的动能减小了(f+mg)HB．小球机械能减小了fHC．小球重力势能减小了mgHD．小球克服空气阻力做功(f+mg)H二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为________（选填“A”、“B”或“C”）（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值，则打下点“5”时重物的速度大小为________m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为_________J。（结果均保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中正确的是()A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系三、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)2017年2月22日上午，美国航天局宣布在距地球仅40光年的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星，其中3颗已确定位于宜居带，很可能含有液态水，观测某行星的半径为R0，自转周期为T0，它有一颗卫星，轨道半径为R，绕行星公转周期为T．已知万有引力常量为G求：（1）该行星的平均密度为多大？（2）要在此行星的赤道上发射一颗人造同步卫星，则该人造卫星的轨道半径r为多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，带有光滑圆弧的小车A的半径为R，静止在光滑水平面上．滑块C置于木板B的右端，A、B、C的质量均为m，A、B底面厚度相同．现B、C以相同的速度向右匀速运动，B与A碰后即粘连在一起，C恰好能沿A的圆弧轨道滑到与圆心等高处．则：(已知重力加速度为g)(1)B、C一起匀速运动的速度为多少？(2)滑块C返回到A的底端时AB整体和C的速度为多少？17、（12分）长度l=1.0m的细绳下端系一个金属小球，绳的上端固定在O点，最初细绳竖直、小球静止。当给小球一个水平速度时，发现细绳恰好断裂。若使小球在水平面内做匀速圆周运动，形成圆锥摆，如图所示。求小球做圆周运动的周期T的大小范围。设重力加速度大小。

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、A【解析】对木板，由动能定理有：fs=m1v1．故A正确．当滑块从静止开始运动到木板右端时，发生的位移为L+s（相对于地），滑块克服摩擦力所做的功为f（L+s）．故B正确．滑块与木板间产生的热量Q=fL，根据能量守恒定律知：F（L+s）=Q+mv12+m1v1，可得，F（L+s）-fL=mv12+m1v1．故C错误．由Q=fL，知F增大时，Q不变，故D错误．故选A.点睛：本题是滑块在木板上滑动的问题，要注意运动的相对性，知道求功时，位移应相对于地面．要准确判断能量是如何转化的，运用功能关系分析这种类型的问题．2、C【解析】试题分析：A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，一个物体所受的合外力为零时，物体的机械能也可能变化，如匀速上升的物体，合力为零，物体的机械能在增加，所以A错误．B、根据A的分析可知，B错误．C、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，所以物体所受的合外力肯定不为零，如物体只受到重力的作用，它的机械能可能守恒，所以C正确．D、一个物体所受合外力的功为零，物体也可能做的是匀速圆周运动，所以D错误．故选C．3、C【解析】

根据图象知纵横坐标的乘积是先增大后减小的，即功率P=Fv先增大后减小。A.一直增大，与结论不相符，选项A错误；B.一直减小，与结论不相符，选项B错误；C.先增大后减小，与结论相符，选项C正确；D.先减小后增大，与结论不相符，选项D错误；4、C【解析】

A、平抛运动过程中，物体受力恒定，但为曲线运动，A错误；B、物体在变力作用下，若变力和物体运动的方向共线，则做变加速直线运动，B错误；CD、匀速圆周运动是合外力全部提供向心力，即其所受合外力的方向指向圆心，做匀速圆周运动的物体合外力大小不变，方向时刻改变，即匀速圆周运动是变加速曲线运动，C正确D错误。5、C【解析】

选河岸为参考系，船运动的速度是旗子相对于船竖直向上的速度为v2=0.4m/s故旗子相对于船的速度为A.0.3m/s与计算结果不符，故A错误。B.0.4m/s与计算结果不符，故B错误。C.0.5m/s与计算结果相符，故C正确。D.0.6m/s与计算结果不符，故D错误。6、C【解析】

通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比，再由万有引力等于重力，求出行星的半径；【详解】对于任一行星，设其表面重力加速度为g

根据平抛运动的规律得：，得到：

则水平射程

可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比

根据，得，可得

解得行星的半径，故选项C正确，ABD错误．【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，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．7、AD【解析】

A、B、如图所示，小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，由合力提供向心力，合力F一定指向圆心；故B错误，A正确．C、D、设圆锥母线的倾角为θ，由力的合成可知，由牛顿第二定律，而由几何关系可知，解得，，故C错误，D正确．故选AD．【点睛】本题是圆锥摆类型，关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析．8、AC【解析】太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点，就是太阳，选项A正确；太阳系中的八大行星的轨道都是椭圆，选项B错误；行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向，选项C正确；所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，运动方向为轨迹上某一点切线方向不一定与它和太阳的连线垂直，故D错误；故选AC．点睛：开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．9、ACD【解析】

A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.10、CD【解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大11、AC【解析】

A．由题意可知，物块从静止沿斜面向上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力，因此物体不可能最终停于A点，故A正确；B.物体接触弹簧后，还要继续加速，直到弹力与重力的分力相等时，达到最大速度；故最大速度在A点下方；故B错误；C.由于运动过程中存在摩擦力，导致摩擦力做功，所以物体第一次反弹后不可能到达B点，故C正确；C.根据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和，则重力势能的减小量大于物块克服摩擦力做功。故D错误；12、AB【解析】

A.小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得:-mgH-fH=△Ek，则得动能的减小量等于mgH+fH；故A正确.B.根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量；在上升过程中，物体克服阻力做功fH，故机械能减小fH；故B正确.C.小球上升H，故重力势能增加mgH；故C错误.D.在上升的过程中，小球克服空气阻力做功fH；故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)C(2)2.4~2.6m/s0.25~0.2