上海市师范大学附属中学2022年物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天器中会处于完全失重状态，下述说法不正确的是（）A．宇航员受力平衡B．宇航员仍受引力作用C．引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力D．引力仍产生加速度2、(本题9分)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是：A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B．卫星a运行的加速度大于卫星b运行的加速度C．卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度D．卫星a运行的角速度小于卫星b运行的角速度3、两个分别带有电荷量－Q和+2Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A．4F B．2F C． D．F4、如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（）A．物体B正向右做匀减速运动B．斜绳与水平成30°时，C．地面对B的摩擦力减小D．物体B正向右做加速运动5、(本题9分)一个质量为20kg的小孩从滑梯顶端由静止滑下，到达底端时速度大小为3m/s，滑梯的倾角为30°，则小孩滑到底端时重力的瞬时功率为()(g=10m/s2)A．1200W B．1000W C．600W D．300W6、(本题9分)在离地高45m处由静止释放小球P，1s后从同一位置以初速度10m/s竖直向上抛出小球Q，不计空气阻力，重力加速度取10m/s1．当小球P刚落地时，小球Q离地高度是（）A．45m B．40m C．30m D．15m7、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献8、(本题9分)如图，x轴水平，y轴竖直。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，若a、b、c的飞行时间分别为ta、tb、tc，抛出的初速度分别为va、vb、vc，则错误的是:A．ta＞tb＞tc B．ta＜tb＝tc C．va＞vb＝vc D．va>vb>vc9、(本题9分)一物体置于水平面，在水平恒力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，发生位移d时，撤去水平恒力F，物体再发生位移d停止，则运动过程中A．物体受动摩擦力大小为B．物体受动摩擦力大小为C．物体最大动能为D．物体最大动能为10、(本题9分)下列说法错误的是（）A．一定质量气体，在体积不变的情况下，它的压强与温度t成正比B．气体在趋近绝对零度时，其体积趋于零C．一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高1度，其压强增加D．绝对零度是低温的极限，将来随着技术的发展，也不可能达到11、(本题9分)如图，斜面倾角为O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（）A．小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2B．小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1C．小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1D．小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：112、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB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)平抛运动是曲线运动，可以分解为水平方向上的__________________运动和竖直方向上的__________________运动；小明通过实验在坐标纸上描出一小球做平抛运动的过程中所经过的一些点，O点为平抛运动的起始点，每一小方格边长为5厘米g=10m/s2。请在下图中描绘出小球平抛运动的轨迹，并求出小球的初速度v0=__________________。14、（10分）某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3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)如图所示，AB为倾角θ＝37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°，半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上。一轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现将一质量m=2kg的物块缓慢压缩弹簧到D点（不栓接），且CD的距离为x0=1m，此时弹簧具有的弹性势能为EP=156J。现从D点释放物块，物块在CB段匀减速运动过程中的加速度大小为a=8m/s2，物块第一次经过B点后恰能到达P点。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：（1）物块第一次通过C点的速度大小vc和第一次到达P点的速度大小vp；（2）斜面轨道上B、C两点间的距离x；（3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？16、（12分）(本题9分)为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速．如图所示，AB为进入弯道前的平直公路，BC为水平圆弧形弯道．已知弯道半径R=24m，汽车到达A点时速度vA=16m/s，汽车质量为1.5×103kg，与路面间的动摩擦因数μ=0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，若汽车进入弯道后刚好不发生侧滑．求：（1）汽车在弯道上行驶时的向心力大小．（2）汽车在弯道上行驶时的线速度大小．（3）汽车在AB段汽车克服摩擦力做得功．17、（12分）(本题9分)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大的提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答:(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，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回到抛出点．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．

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】

A.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动，有向心加速度，处于非平衡状态，故A说法错误，符合题意。B.宇航员仍受地球对他的万有引力的作用，B说法正确，不符合题意。C.因为宇航员做匀速圆周运动，所以引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力，故C说法正确，不符合题意。D.万有引力提供向心力，产生向心加速度，故D说法正确，不符合题意。2、B【解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小关系．【详解】两卫星所受的万有引力提供向心力，有，可得，，，，而，可知a卫星的线速度大，角速度大，向心加速度大，而周期较小，故B正确，A、C、D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．3、C【解析】

相距为r时，根据库仑定律得：；由于带异种电荷时，接触后，各自带电量变为Q，则此时，两式联立得F′=；A.4F，与结论不相符，选项A错误；B.2F，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.F，与结论不相符，选项D错误；4、B【解析】

AD.将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图，

根据平行四边形定则有：vBcosα=vA，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故AD错误；B.根据vBcosα=vA，斜绳与水平成30°时，vA：vB=：2，故B正确；C.在竖直方向上，对B有：mg=N+Tsinα，T=mAg，α减小，则支持力增大，根据f=μFN，摩擦力增大，故C错误；5、D【解析】小孩滑到底端重力瞬时功率为：P=mgvsin300，代入数据可得：P=300W，故D正确，ABC错误．6、A【解析】由静止释放小球P，当小球P刚落地时的时间为t，则，解得，小球Q运动的位移为，小球Q离地高度是，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球P做自由落体运动，小球Q竖直上抛，根据时间和运动规律求出当小球P刚落地时，小球Q离地高度．7、BD【解析】试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误．库仑测量出静电力常数，选项B错误．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项D正确．考点：本题考查了物理学史．8、AC【解析】试题分析：根据h=12gt2得，t=2hg，因为ha考点：考查了平抛运动规律的应用9、AC【解析】AB.设物体在运动中受到的摩擦力的大小为f，对整个过程运用动能定理得：Fs−2fs=0，解得：f=F/2，故A正确，B错误；CD．撤去水平恒力F前做加速运动，撤去水平恒力后做减速运动，所以撤去水平恒力瞬间速度最大，根据动能定理Fd-fd=Ekm，Ekm=，故C正确，D错误．故选AC.10、ABC【解析】

A.一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，根据：可知压强p与热力学温度T成正比，而：T=t+273故压强与温度t不是成正比，故A错误,符合题意；B.气体趋近于绝对零度时，已液化，气体实验定律已经不适用了，体积也不会趋近于零。故B错误,符合题意。C.一定质量气体发生等容变化，由理定律定律得：则有：气体温度每升高1℃，压强就增加T温度时压强的倍，当0℃=273K，故气体温度每升高1℃，增加的压强等于它在0℃时压强的，故C错误,符合题意；D.根据热力学第三定律可知，热力学温标的零K达不到，故D正确,不符合题意。11、AC【解析】

A、已知，将逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据，；所以小物体在段和段运动的加速度大小之比为1：2，故选项A正确；B、根据，加速度之比为1：2，所以小物体在段和段运动的时间之比为2：1，故选项B错误；C、根据动能定理知，段和段的动能变化绝对值相等，小物体在段和段合外力做功绝对值之比为1：1，故选项C正确；D、加速度之比为1：2，根据知小物体在段和段合外力之比为1：2，根据冲量，所以小物体在段和段受合外力的冲量大小之比为1：1，故选项D错误。12、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、匀速直线自由落体2.0m/s【解析】

平抛运动是初速度时水平方向，只受重力的匀变速曲线运动，故可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向有：，竖直方向有：，由轨迹图可知，，；由上述数据可得：。14、1.791.75(1.76也给分)【解析】

[1]点2到打下计数点5的过程中重力势能减少量是：[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有2点的瞬时速度等于13段的平均速度，则：5点的瞬时速度等于46段的平均速度，则：此过程中物体动能的增加量：代入数据可得三、计算题要求解题步骤