上海市宝山区行知实验2021-2022学年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一下物理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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图甲所示，在一次海上救援行动中，直升机沿水平方向匀速飞行，同时悬索系住伤员匀速上拉，以地面为参考系，伤员从A至B的运动轨迹可能是图乙中的A．折线ACB B．线段 C．曲线AmB D．曲线AnB2、(本题9分)如图所示，水平桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁，现给小钢球一个沿OP方向的初速度v，则小钢球的运动轨迹可能是A．甲 B．乙C．丁 D．丙3、地球的两颗人造卫星A和B，它们的轨道近似为圆。已知A的周期约为12小时，B的周期约为16小时，则两颗卫星相比（）A．A距地球表面较远 B．A的角速度较小C．A的线速度较小 D．A的向心加速度较大4、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下面说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的引力是一对平衡力5、如图所示，倾角的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量也为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）A．物块的机械能逐渐增加B．物块静止释放瞬间的加速度为C．软绳重力势能减少了D．软绳刚好全部离开斜面时的速度大小为6、(本题9分)下列现象中，不是利用离心现象的是A．用洗衣机脱水 B．汽车转弯时要减速C．用离心沉淀器分离物质 D．转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水7、(本题9分)如图甲所示，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变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则A．第1s内推力做功为1J B．第2s内摩擦力做的功为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=3W8、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中正确的是（）A．小球和弹簧总机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量9、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（）A．重力对两物体做的功相同B．到达底端时A的速度大于B的速度C．到达底端时A的重力的瞬时功率小于B的重力的瞬时功率D．A、B的重力的平均功率相同10、(本题9分)如图所示,长度为的轻绳连着一个质量为的小球,悬于点．点正下方处有一个小钉子．刚开始让轻绳拉直,与竖直方向夹角为,将小球由静止释放,不考虑空气阻力,不计轻绳撞到钉子的机械能损失．已知重力加速度为．下列说法正确的是（）A．当小球摆到最低点时,轻绳撞到钉子瞬间前后,小球的角速度变大B．当小球摆到最低点时,轻绳撞到钉子之前的瞬间,小球对绳的张力为C．钉子离悬点越近,当小球摆到最低点轻绳撞到钉子后,绳子越容易断D．若轻绳撞到钉子后小球恰好能做完整的圆周运动,则轻绳撞到钉子瞬间前后小球的向心加速度之比为11、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电荷量为2C、质量为1kg的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v-t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是A．由C到A的过程中，电势逐渐升高B．A、B两点电势差UAB=－5VC．由C到A的过程中，物块的电势能先减小后变大D．B为中垂线上电场强度最大的点，其电场强度E=1V/m12、(本题9分)如图，质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（取g=10m/s2），关于力对小孩做的功的说法正确的是（）A．重力做的功为50J B．合外力做功为50JC．克服阻力做功为450J D．支持力做功为450J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)火星的球半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________

kg，所受的重力是________

N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________

m/s2；在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________

kg的物体．g取9.8m/s2．14、(本题9分)动能定理：______________________.15、(本题9分)如图所示，质量分别为m和M的两个木块A和B用细线连在一起，在恒力F的作用下在水平桌面上以速度v做匀速运动．突然两物体间的连线断开，这时仍保持拉力F不变，当木块A停下的瞬间木块B的速度的大小为__________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)光滑水平面上有一直角坐标系xoy，一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用，t1=2s时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻，求：（1)物体的位置坐标；（2）物体的速度大小及方向。（结果保留两位有效数字）17、（10分）(本题9分)如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg，长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。(1)现用恒力F始终作用在木板A上,为了让小滑块B不从木板A上滑落,求:恒力F大小的范围；(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A上,求:小滑块B滑离木板A时的速度大小；(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,求:恒力F作用的最短时间。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

伤员参加了两个分运动，水平方向匀速移动，竖直方向匀速上升，合速度是两个分速度的矢量和，遵循平行四边形定则，由于两个分速度大小和方向都恒定，故合速度是固定不变，即合运动是匀速直线运动，故轨迹是线段AB；故ACD错误，B正确．2、D【解析】

磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在图中的位置时，小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体做曲线运动，轨迹向合力方向弯曲，所以运动轨迹是丙，故D正确，ABC错误；3、D【解析】

A.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知周期大的轨道半径大，则有的轨道半径小于的轨道半径，所以距地球表面较远，故选项A不符合题意；B.根据可知周期大的角速度小，则有的角速度较小，故选项B不符合题意；C.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知轨道半径大的线速度小，则有的线速度大于的线速度，故选项C不符合题意；D.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知轨道半径大的向心加速度小，则有的向心加速度大于的向心加速度，故选项D符合题意；4、C【解析】

根据万有引力定律的发现可知G是由卡文迪许扭秤实验首先计算出来，再根据万有引力定律适用范围及其内容判断．【详解】A项：公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故A错误；B项：公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式不成立．故B错误；C、D项：引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故C正确，D错误．【点睛】物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义．清楚物理公式得适用范围．5、D【解析】

A．对于物块和软绳组成的系统，只发生重力势能与动能之间的转化，所以系统的机械能守恒，故A错误。B．物块静止释放瞬间，由牛顿第二定律：解得选项B错误；C．软绳重力势能减少了，选项C错误；D．由机械能守恒定律：解得选项D正确。6、B【解析】

A.用洗衣机脱水，是利用了离心现象，故A正确。B.汽车转弯时要减速，是防止离心现象，故B错误。C.用离心沉淀器分离物质，是利用了离心现象，故C正确。D.转动雨伞，可以去除雨伞上的一些水，是利用了离心现象，故D正确。本题选不是利用离心现象的，故选B。7、CD【解析】

A.由v-t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零。A错误；B.由v-t图和F-t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．则B错误；C.1.5s时的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W．选项C正确；D.第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由．选项D正确。8、AD【解析】

A．在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧总机械能守恒，故A正确；C．小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零。所以b→c小球的动能先增大后减少，b点不是小球速度最大的点，故C错误；B．由上分析可知小球由a→b→c的运动过程中做变速运动，所以重力势能并不随时间均匀减少，故B错误；D．在此过程中，系统机械能守恒，小球在a、c点时动能为零，故球减少的重力势能等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。故选AD.9、AC【解析】

A.重力做功：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；B.由动能定理可知，，解得，则两物体到达斜面底端时的速度大小相等，选项B错误；C.两物体到达斜面底端时的速度大小相等，两物体的重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，由P=mgvy可知到达底端时A的重力的瞬时功率小于B的重力的瞬时功率，故C正确；D.重力做功相同，但时间不同，根据，A、B的重力的平均功率不相同，故D错误；10、AD【解析】当小球摆到最低点时，轻绳撞到钉子瞬间前后，小球的线速度不变，根据v=ωr可知，半径减小，则角速度变大，选项A正确；小球摆到最低点时，由机械能守恒定律：，在最低点：，解得T1=2mg，选项B错误；在最低点绳子碰到钉子时，根据，钉子离悬点越远，则x越小，则T越大，即钉子离悬点越远，当小球摆到最低点轻绳撞到钉子后绳子越容易断，选项C错误；若轻绳撞到钉子后小球恰好能做完整的圆周运动，则在最高点的速度，在最低点的速度，此时的向心加速度；绳子碰到钉子以前的向心加速度为，则轻绳撞到钉子瞬间前后小球的向心加速度之比为1:5，选项D正确；故选AD.点睛：本题关键抓住摆球摆动过程中机械能守恒，碰到钉子前后小球的线速度不变，并能挖掘隐含条件，根据机械能守恒定律、牛顿第二定律及临界条件结合进行研究．11、BD【解析】

A、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由点沿中垂线指向外侧，故由点到点的过程中电势逐渐减小，故选项A错误；B、根据图可知、两点的速度，再根据动能定理得电场力做的功：，故、两点的电势差，故选项B正确；C、由点到点的过程中，根据图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故选项C错误；D、根据图可知带电粒子在点的加速度最大为，所受的电场力最大为2N，根据知点的场强最大为1N/C，故选项D正确。12、BC【解析】

A.重力做功为：WG=mgh=25×10×2=500J．故A错误；B.由动能定理合外力做的功等于动能的变化量为：W合=mv2=×25×22=50J，故B正确；C.根据动能定理有：WG-Wf=50J，则Wf=450J，故C正确；D.支持力与小孩的运动方向始终垂直，故支持力不做功，D错误；二．填空题(每小题6分，共18分)13、60235.23.92150【解析】试题分析：人到火星上去后质量不变，仍为60Kg;根据,则，所以，所以g火=9.8×0.4m/s2=3.92m/s2，人的重力为mg火=60×3.92N=235.2N在火星表面由于火星的引力产生的加速度是3.92m/s2；在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量为.考点：万有引力定律的应用．14、物体受到的合外力所做的功等于物体动能的变化量。【解析】

动能定理：物体受到的合外力所做的功等于物体动能的变化量。15、【解析】

质量分别为m和M的两个木块A和B用细线连在一起，在恒力F的作用下在水平桌面上以速度v做匀速运动；以AB整体为研究对象，整体所受合力为零．两物体间的连线断开，这时仍保持拉力F不变，在木块A停下前，AB整体所受合力仍为零．在木块A停下前，AB整体动量守恒，则，解得：木块A停下的瞬间木块B的速度．三．计算题(22分)16、（1）（2）14m/s，与Ox夹角为【解析】

（1）0-t1内，物体沿Ox方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F1=ma1。

可得：a1=5m/s2。

0-t1内，物体的位移为：x1=a1t12=×5×22=10m

t1=2s时刻物体的速度为：v1=a1t1=5×2=10m/s

2-6s内物体做类平抛运动，在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F2=ma2。

可得：a2=2.5m/s2。

2-6s内物体沿y轴方向的分位移：y2=a2(t2−t1)2=×2.5×(6−2)2=20m

x轴方向的分位移：x2=v1（t2-t1）