2022届上海市上海中学高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)某船在静水中的划行速度v1＝5m/s，要渡过d＝30m宽的河，河水的流速v2＝4m/s，下列说法正确的是（）A．该船渡河所用时间至少是7.5sB．该船的航程至少等于30mC．若河水的流速增大，则渡河的时间变长D．该般以最短时间渡河时的位移大小为50m2、(本题9分)如图所示，“秋千摆“摆绳的一端系于O点，另一端打一个比较大的结，便于游戏者(视为质点)骑跨。绳的质量、空气阻力均不计。在摆绕O点沿竖直平面从P点摆至Q点的过程中，游戏者A．所受拉力不变 B．动能始终不变C．机械能先减少后增加 D．重力势能先减小后增加3、(本题9分)如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，高度为h。小物块从斜面顶端A处由静止开始下滑，当滑到斜面底端B处时，小物块速度的大小为()A．12gh4、(本题9分)如图是多级减速装置的示意图、每一级减速装置都是由固定在同一装动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成。各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为R=1m、小轮的半径为r=0.5m。则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1=80m/s时，第五级的大轮外缘线速度大小是()A．40m/sB．20m/C．10m/sD．5m/s5、(本题9分)将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越长 D．速度越大，周期越长6、(本题9分)2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道Ⅰ，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点（B点）15公里、远月点（A点）100公里的椭圆轨道Ⅱ，为下一步月面软着陆做准备．关于嫦娥三号卫星，下列说法正确的是A．卫星在轨道Ⅱ运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期B．卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道Ⅰ上A点的加速度C．卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能D．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速7、如图所示的四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能不守恒的是()A．AB．BC．CD．D8、(本题9分)如图所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,下列说法正确的()A．A，B，C三点线速度大小都相同B．A，B，C三点角速度大小都相等C．A，B，C三点中,B点的向心加速度最小D．A，B，C三点中,B点的转速最小9、(本题9分)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如乙图所示.则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．v2=c时，杆对小球的弹力方向向上D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等10、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1.5W11、(本题9分)如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP:PQ=1:4，不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（）A．两小球的下落时间之比为1:4B．两小球的下落时间之比为1:1C．两小球的初速度大小之比为1:4D．两小球的初速度大小之比为1:512、(本题9分)如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴，从极板左侧中央以相同的水平初速度υ0先后垂直电场射入，分别落到极板上A、B、C处，则下列说法错误的是（）A．三个油滴在电场中运动时间相等B．油滴A带正电，B不带电，C带负电C．三个油滴在电场中运动的加速度aA＜aB＜aCD．三个油滴到达极板时动能EKA＜EKB＜EKC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1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=mm（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是．14、（10分）(本题9分)如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）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)宇航员发现一未知天体，爾将星球的质量、密度等信息传邋回地面，字航员只有一块秒表和一个弹簧测力计，他站在星球上随显球转了一圈测得时间为，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极”为F，在“赤道”上的读数是其“两极”处的90%，万有引力常量为G，求：(1)该显球的密度和质量；(2)当宇航员在该星球“赤道”上时，有一颗绕该星球表面附近匀速转动的行星，其转动周期为T，己知T<，若此时刚好在他的正上方，则过多久该行星再次出现在他的正上方?16、（12分）(本题9分)如图所示,在粗糙水平地面上,有一质量为25kg的木箱,在一个大小为200N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,向右前进了30m,求作用在物体上的每个力所做的功及合力做的功．(木箱与地面间的动摩擦因数为0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8)17、（12分）(本题9分)如图所示,两个大小相等的小球用等长的轻质细线分别悬挂于点,点间的距离等于每个小球的直径.已知细线的长度远大于小球的直径,球的质量是球质量的3倍,若在两根细线决定的平面内将球向右拉离原位置,使悬挂球的细线张紧并与细线原来所在的竖直方向成一锐角,然后将球由静止释放,球与球发生第一次正碰,碰撞过程中无机械能损失:求第一次碰撞后两球上升的最大高度之比.

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】

A、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，选项A错误。B、因为v1＞v2，所以由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河航程为30m，选项B正确。C、水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，选项C错误。D、般以最短时间渡河时沿河岸的位移：x＝v2tmin＝4×6m＝24m，合位移：，选项D错误。故选：B。2、D【解析】

A.设绳子与竖直方向夹角为θ，人的轨迹是圆，对人受力分析，沿绳方向的合力提供向心力，则：T-mgcosθ=m，则T=mgcosθ+m，由P点摆至最低点的过程中，θ减小，v变大，则T增大；由最低点摆至Q点的过程中，θ变大，v变小，则T减小，所以T先增大后减小，故A错误；BCD.运动过程中，只有重力和绳的拉力做功，人的机械能守恒，由P点摆至最低点的过程中，重力势能减小，动能增加；由最低点摆至Q点的过程中，重力势能增加，动能减少，故BC错误，D正确。3、D【解析】斜面光滑，支持力不做功，只有重力做功，所以小物块的机械能守恒，故有mgh=12m4、D【解析】

根据同轴转动角速度相等知，第一级大轮和小轮角速度相等，根据v=r•ω知，第一级小轮的线速度为；

根据皮带传动边缘线速度大小相等可知第二级大轮边缘的线速度大小为v2＝v1＇＝40m/s，所以第二级小轮的线速度为v2＇=v2＝20m/s，

第三级大轮边缘的线速度为v3＝v2＇＝20m/s，

第三级小轮边缘的线速度大小为v3＇=v3＝10m/s，

第四级大轮边缘的线速度大小为v4＝v3＇＝10m/s，

第四级小轮边缘的线速度大小为v4＇＝v4＝5m/s，

第五级大轮边缘的线速度大小v5＝v4＇＝5m/s；

A．40m/s，与结论不相符，选项A错误；B．20m/，与结论不相符，选项B错误；C．10m/s，与结论不相符，选项C错误；D．5m/s，与结论相符，选项D正确；5、C【解析】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，则有,解得，，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大；轨道半径越大，线速度越小，故选项C正确，A、B、D错误。6、C【解析】

A：卫星在轨道Ⅱ运动的半长轴小于卫星在轨道Ⅰ运动的半径，据开普勒第三定律，卫星在轨道Ⅱ运动的周期小于在轨道Ⅰ运动的周期．故A项错误．B：卫星在轨道Ⅱ上A点和轨道Ⅰ上A点时，均只受万有引力，据可得：卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度等于在轨道Ⅰ上A点的加速度．故B项错误．C：据开普勒第二定律可得，卫星在轨道Ⅱ经过A点时的速率小于在轨道Ⅱ经过B点时的速率，则卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能．故C项正确．D：卫星在轨道Ⅰ上做圆周运动，则；卫星在轨道Ⅱ过A点时要做近心运动，则．，则卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应减速．故D项错误．7、ABD【解析】

A.由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A正确；

B.由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B正确；

C.C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C错误；

D.D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D正确。8、BC【解析】

A、B项：ABC属于同轴转动，故他们的角速度相等，由v=ωr知，AC的半径r相等，故线速度的大小相等，都大于B点的线速度，故A错误，B正确；C项：由a=ω2r知，A、C半径相等，B点的半径最小，故AC向心加速度相等，大于B的向心加速度，故C正确；D项：ABC属于同轴转动，故他们的角速度相等，各点的转速是相等的。故D错误。9、AD【解析】试题分析：在最高点，若，则；若，则解得,A正确，B错误，由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；若．则解得，故D正确．故选AD，考点：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，点评：掌握向心力公式，理解坐标轴截距的物理意义是解决本题的关键．10、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．11、BD【解析】两球的抛出高度相同，所以下落时间相同，故AB错误；两小球的水平位移分别为OP和OQ，故水平位移之比为1：5；由x=vt可知两小球的初速度之比为1：5，故D正确，C错误．所以BD正确，AC错误．12、ACD【解析】三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为，初速度相同，由位移公式得知，运动时间关系为．小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式，得加速度的关系为，根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为：．三个质量相等，重力相等，则可知，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，则A带正电、B不带电、C带负电．故AC正确，B错误．电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力对三个球做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系为．故D正确．故选ACD．【点睛】带电小球做类平抛运动，不带电小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，根据位移关系分析时间关系．竖直方向上三个的位移大小相等，由位移公式分析加速度关系，判断小球的电性．根据动能定理分析到达正极板时动能关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.【解析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数等于，所以最终读数为：．（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度为：，滑块通过光电门2速度为：，根据功能关系需要验证的关系式为：．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．14、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）【解析】

第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能