上海市上外附属大境中学2021-2022学年高一物理第二学期期末监测试题含解析

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（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、(本题9分)物理公式不仅反映了物理量数量之间的关系，同时也确立了物理量单位之间的关系。下面表示能量的单位的是（）A．kg·m/s2 B．kg·m2/s2 C．N/m D．W/s2、(本题9分)下列说法正确的是A．物体做直线运动时，所受的合力一定为零B．物体做曲线运动时，所受的合力一定变化C．物体做匀速圆周运动时，物体的速度保持不变D．物体做平抛运动时，物体的加速度保持不变3、(本题9分)引体向上运动的规则是从双臂伸直到下巴与单杠等高计1次。质量为60kg的某同学在1min内完成了8次引体向上运动，每次肩部上升的距离均约为0.4m，g取10m/s2，则他在1min内至少克服重力所做的功及相应的功率约为（）A．192J，3.2W B．1920J，32WC．1920J，320W D．3840J，64W4、将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A． B．C． D．5、(本题9分)质量为m的物体，在距地面h高处以13A．物体的重力势能减少1B．物体的机械能减少1C．物体的动能增加1D．重力做功mgh6、(本题9分)两颗行星的质量分别是、，它们绕太阳运转的轨道半长轴分别是、，如果，，则它们的运行周期之比等于()A．B．C．D．7、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g8、(本题9分)“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平合的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（）A．棋子从最高点落到平台上所需时间t=B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加mghD．棋子落到平台上时的速度大小为v9、(本题9分)质量为m＝1kg的物体沿水平面向右做直线运动．t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示．此后物体的v－t图象如图乙所示．取水平向右为正方向．g取10m/s1．则A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5B．8s末物体的动量为8kgm/sC．0－10s内恒力F的冲量大小为30NSD．0－10s内恒力F做功的平均功率为0.6W10、如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一质子由静止开始在电场力作用下从A运动到B的过程中，其速度—时间图象如图乙所示，则下列叙述正确的是（）A．电场线方向由A指向BB．场强大小EA>EBC．Q可能为负电荷，也可能为正电荷D．Q在A的左侧且为负电荷11、已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度12、(本题9分)如图所示，在倾角的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为、半径为的光滑圆柱体放在质量也为、半径也为的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开．重力加速度为，下列判断正确的是（）A．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小B．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大C．该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功D．该过程中半圆柱体克服摩擦力所做的功一定大于二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s，则车轮轮缘会挤压_______。（填内轨或外轨）(g=10m／s2)14、(本题9分)如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一小球，在O点的正下方A点钉一个钉子，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前、后瞬间，小球的线速度_________（填“变大”“变小”或“不变”），细绳所受的拉力_________（填“变大”“变小”或“不变”）。15、(本题9分)能量守恒定律：__________________________.三．计算题(22分)16、（12分）质量为M=0.2kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v=90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1=9m/s（此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零）。若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求：（1）木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；（2）木块与台面间的动摩擦因数为μ。17、（10分）(本题9分)如图所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，求：（1）请判断该粒子带什么电性．（2）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；（3）S闭合后流过R3的总电荷量.

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】

C．根据功的定义单位换算C错误；AB．再根据牛顿第二定律两式联立可得单位换算B正确，A错误；D．根据功率的定义单位换算D错误。故选B。2、D【解析】

A.物体做直线运动时，所受的合力不一定为零，例如自由落体运动，选项A错误；B.物体做曲线运动时，所受的合力不一定变化，例如平抛运动，选项B错误；C.物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小保持不变，但是方向不断变化，选项C错误；D.物体做平抛运动时，物体的加速度为g保持不变，选项D正确.3、B【解析】

每次肩部上升的距离均为0.4m，则同学每一次克服重力做的功1min内克服重力所做的功1min=60s，相应的功率约为选项ACD错误，B正确。故选B。4、D【解析】

火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得速度为v，据动量守恒定律有0=（M－m）v－mv0得．A.，与结论不相符，选项A不符合题意；B.，与结论不相符，选项B不符合题意；C.，与结论不相符，选项C不符合题意；D.，与结论相符，选项D符合题意；5、C【解析】根据重力做功与重力势能变化的关系得WG=-ΔEp，由静止竖直下落到地面，在这个过程中，WG=mgh，所以重力势能减小了mgh，A错误D正确；由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出W外=ΔE，由静止竖直下落到地面，在这个过程中，根据牛顿第二定律得F合=mg-f=ma=16、D【解析】

根据开普勒第三定律：得：解得：故选D．【点睛】根据开普勒第三定律：，运用比例法求解两行星运行的周期之比．7、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。8、AD【解析】A项：由棋子只受重力作用，所以棋子从最高点落到平台上做平抛运动，所以从最高点落到平台的时间为t=2B项：由棋子从最高点落到平台上做平抛运动，而平抛运动的物体在空中运动的时间取决于高度，与水平方向的速度无关，故B错误；C项：棋子从最高点落到平台的过程中，重力做正功，所以重力势能减小mgh，故C错误；D项：棋子落到平台时的竖直方向的速度为vy=2gh9、CD【解析】设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v-t图得，加速度大小a1=1m/s1方向与初速度方向相反；设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a1，则由v-t图得，加速度大小a1=1m/s1方向与初速度方向相反；根据牛顿第二定律，有F+μmg=ma1；F-μmg=ma1；解得：F=3N；μ=0.05，故A错误．8s末物体的速度为v4=-4m/s，动量mv4=-8kgm/s，选项B错误；0－10s内恒力F的冲量大小为I=Ft=30N∙S，选项C正确；10s内的位移；0-10s内恒力F做功W=Fx=3×1J=6J，则平均功率，故D正确．故选CD．点睛：本题关键先根据运动情况求解加速度，确定受力情况后求解出动摩擦因数，根据v-t图与横轴所围的面积表示位移求解位移及功率等．10、AB【解析】

A．由乙图可知质子做加速度越来越小的加速直线运动，所以其受到的电场力越来越小，方向由A指向B。质子带正电，受到的电场力方向和电场线方向相同，故电场线方向由A指向B。故A正确；B．质子受到的电场力越来越小，由可知EA>EB，故B正确；C．质子的加速度越来越小，说明其离点电荷越来越远，所以Q在A的左侧，因为质子做加速直线运动，所以Q为正电荷。故CD错误。故选AB。11、CD【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，则，所以只能求出太阳的质量；故A错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量，但不知道地球半径，求不出地球密度；故B错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，根据密度定义得：，故C正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式，，根据密度定义得：，故D正确．12、BD【解析】

A．对小球和半圆柱整体分析，知斜面对半圆柱体的支持力等于总重力垂直于斜面的分力，保持不变，由知半圆柱体受到的摩擦力保持不变，A错误；B．以小球为研究对象，分析受力情况，如图，利用三角形定则作出力的合成图，蓝线为初位置，红线为末位置，则知挡板对小球的支持力N2增大，则小球对挡板的压力也增大，B正确；C．圆柱体对半圆柱体的弹力过两者球心，故圆柱体对半圆柱体的弹力方向与半圆柱体的位移夹角不垂直，故做功，C错误；D．半圆柱体受到的摩擦力当两者分离时，根据几何知识可知，半圆柱体上移的距离为，故克服摩擦力做功为大于，D正确．故选D.【点睛】解决本题的关键是灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法结合分析受力情况．同时，要熟练运用数学知识求解半圆柱体移动的距离．二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.2m外轨【解析】如图所示：根据牛顿第二定律得，mgtanθ=mv2R

解得：tanθ=v故sinθ=hL=若速度大于20m/s，则需要的向心力变大，则轮轮缘会挤压外轨。点睛：解决本题的关键理清向心力的来源，火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力。14、不变；变大；【解析】

细绳与钉子相碰前后小球的动能不变，所以线速度大小不变；根据F-mg=mv2r，知F=mg+m【点睛】本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，线速度大小不变，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．15、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变．【解析】

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变．三．计算题(22分)16、（1）W1=－243JW2=8.1J（2）μ=0.5【解析】

（1）对子弹：从开始到射出木块，由动能定理得：W1=mv2-mv02代入数据解得：W1=-243J，

对木块：由动能定理得，子弹对木块所做的功：W2=Mv12，代入数据解得：W2=8.1J；（2）设木块离开台面时速度为v2，木块在台面上滑行阶段对