上海市十中2022年物理高一第二学期期末考试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机的功率为P．某时刻t1，司机突然减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车重新匀速行驶．设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则在t1～t2这段时间内，下列说法正确的是A．汽车做匀减速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．阻力所做的功为D．行驶的位移为2、(本题9分)一辆汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当这辆汽车速率增为原来的2倍时，则为避免发生事故，它在同样地面转弯的轨道半径应该（）A．减为原来的 B．减为原来的C．增为原来的2倍 D．增为原来的4倍3、(本题9分)小明在苹果树上的A水平线上发现了两个苹果，若每个苹果的质量均为0.5kg，他将树摇了摇，苹果一个落到B处的篮子中，另一个落到沟底的D处．AB、AC、AD之间的垂直距离分别为0.8m、2m、3m，若以地面C为零势能的参考面，g取l0m/s2，则下列说法正确的是（）A．树上A处苹果的重力势能为15JB．沟底D处苹果的重力势能为-5JC．从树上A处落到沟底D处苹果的动能为10JD．从树上A处落到篮子B处苹果的动能为6J4、秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千A．在下摆过程中 B．在上摆过程中C．摆到最高点时 D．摆到最低点时5、(本题9分)跳水运动员从10m高的跳台上跳下（不计一切阻力），在下落的过程中（）A．运动员克服重力做功B．运动员的机械能在减少C．运动员的动能减少，重力势能增加D．运动员的动能增加，重力势能减少6、(本题9分)如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A．点与点的线速度大小相等B．点与点的角速度大小相等C．点与点的线速度大小相等D．点与点的向心加速度大小相等7、(本题9分)要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是()A．已知地球半径RB．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD．已知地球公转的周期T′及运转半径r′8、(本题9分)由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为B．A、B两个星体之间的万有引力大小为C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为9、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史、物理概念和方法的说法中，正确的是（）A．开普勒认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上B．牛顿巧妙地利用“月—地”检验，证明了天、地引力的统一C．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量D．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、向心加速度等都是理想化模型10、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小11、(本题9分)关于重力势能，以下说法正确的是（）A．重力势能的大小是相对的B．重力势能的变化量跟物体运动路径无关C．如果一个物体克服重力做功8J，则它的重力势能就减少8JD．如果选同一个参考平面，甲、乙的重力势能分别为9J和-9J，则两个重力势能的大小是相等的12、(本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中正确的是（）A．重力对物体做功为mgHB．物体的重力势能减少了mg(H+h)C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，在不计空气阻力的情况下，物体的速度从v0变到2v0的过程中，重力冲量为__________．14、(本题9分)如图所示，质量均为m的A、B两小球，用长为l的轻质细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，l>h，A球刚跨过桌边。若A球竖直下落着地后不再反跳，则A球刚要着时的速度大小为_____；B球刚要着地时的速度大小为_____。15、两个相互垂直的力F1=8N和F2=6N作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力为__________N，F1与F2的合力对物体做的功为_____J．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平地面上停有一质量M=10kg，长度l=5m的平板车，平板车左端紧靠一个平台，平台与平板车的高度均为h=1.25m，一质量m=2kg的滑块以水平速度v0=7m/s从平板车的左端滑上平板车，并从右端滑离，滑块落地时与平板车的右端的水平距离s=0.5m。不计空气阻力，重力加速度(1)滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小；(2)滑块与平板车间的动摩擦因数。17、（10分）(本题9分)如图所示，质量为1kg小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m，小球从最高点离开轨道落到地面时速度方向与水平面夹角为530.(sin530=0.8cos530=0.6)求：（1）小球离开轨道的最高点时速度多大？（2）小球离开轨道至第一次落到地面过程中的水平位移多大？（3）小球在轨道的最高点对轨道压力等于多少？（4）小球在光滑水平面冲向光滑的半圆形轨道速度多大？

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、C【解析】

AB.刚开始匀速运动时P=Fv=fv0所以摩擦力为功率降一半的时候，速度不能瞬间改变，所以瞬间变化的是牵引力F，减小一半，由于一开始匀速，所以摩擦力等于F，故功率减半，导致牵引力下降，汽车开始减速，减速过程中，根据P=Fv可知牵引力慢慢增大，根据牛顿第二定律知，减速的加速度越来越小，所以汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故AB项与题意不相符；C.当再次匀速时，汽车的速度为这段时间根据动能定理可知所以阻力做功为故C项与题意相符；D.因为Wf=-f•x所以这段时间行驶的位移为故D项与题意不相符．2、D【解析】

一辆汽车在水平地面上转弯时，地面的侧向摩擦力已达到最大，则当这辆汽车速率增为原来的2倍时，为避免发生事故，临界情况仍为侧向最大摩擦力提供向心力，即联立解得：．故D项正确，ABC三项错误．3、B【解析】

A项：以C为零势能的参考面，地面A处苹果的重力势能为EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A错误；B项：以C为零势能的参考面，D处苹果的重力势能为EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正确；C项：根据机械能守恒定律得：从树上A处落到沟底D处苹果的动能EkD=mghAD=15J，故C错误；D项：从树上A处落到沟底B处苹果的动能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D错误．4、D【解析】试题分析：单摆在摆动的过程中，靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律分析哪个位置拉力最大．因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为θ，则有：T﹣mgcosθ=m，因为最低点时，速度最大，θ最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂．故D正确，A、B、C错误．故选D．5、D【解析】解：A、跳水运动员从台上跳下的过程中，运动方向与重力的方向是相同的，重力做正功．克服重力做功是运动方向与重力的方向相反．选项A错误．B、本题不计空气的阻力，只有重力做功，机械能守恒．选项B错误．C、运动员下落的过程，是重力势能转化为动能的过程，所以下落过程中，动能增加，重力势能减少．选项C错误．D、由对C的分析可知，选项D正确．故选D．【点评】重力势能是由物体与地球间的相对位置决定的能量，是标量．物体的动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能．机械能守恒定律是在只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．机械能守恒的特点就是动能和势能，一个增加，另一个就减少．6、D【解析】

AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则所以点的线速度大小为可求点的角速度，即点的角速度大小为，点的线速度大小为，故AB错误；C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为即点与点的向心加速度大小相等，故D正确。故选D。7、ABC【解析】

A．根据，得，仅知道地球的半径，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常数，可以求出地球的质量，故A正确；B．卫星绕地球做匀速周运动，根据万有引力提供向心力有，得地球质量，故已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v，可以计算出地球质量，故B正确；C．根据得，根据万有引力提供向心力，解得，故已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T可以计算地球的质量，故C正确；D．地球绕太阳公转，中心天体是太阳，根据万有引力提供向心力只能求太阳的质量，故已知地球公转的周期T′及运转半径r′不可以计算地球的质量，故D错误；8、BC【解析】

A．A、B、C绕等边三角形的中心D做圆周运动，由几何关系知：它们的轨道半径为：，故A错误；B．根据万有引力公式，A、B两个星体之间的万有引力大小为，故B正确；C．以A为研究对象，受到的合力为，根据牛顿第二定律，F=ma向，A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小：，故C正确；D．根据合力提供向心力有：，得A、B、C星体做圆周运动的周期为：，故D错误．【点睛】先求出任意两个星体之间的万有引力，从而得出每一星体受到的合力，该合力提供它们的向心力．根据几何关系求出星体的轨道半径，结合合力提供向心力求出线速度、向心加速度和周期．9、BC【解析】A、牛顿认为，在高山上以足够大的速度水平抛出一物体，该物体将不会落回地球上．故A错误．B、牛顿巧妙地利用“月一地”检验，证明了天、地引力的统一，故B正确．C、牛顿发现提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量G，故C错误．D、理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷，向心加速度不是，故D错误．故选BC．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．10、ABC【解析】试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中11、AB【解析】

A．由定义式可知，重力势能的大小是相对的，故A正确；B．重力势能的变化量取决于重力所做的功，与运动路径无关，故B正确；C．一个物体克服重力做功8J，则重力势能增加8J，故C错误；D．对于同一参考平面，正的重力势能一定比负的重力势能大，故D错误；故选AB．【点睛】重力势能大小为mgh，h为物体相对于零势能面的高度；重力做功和路径无关，重力势能的变化量也与路径无关．重力势能的正负表示大小．12、BCD【解析】

AB．根据重力做功的公式可知WG=mg△h=mg（H+h）故A错误，B正确；C．对整个过程运用动能定理得W总=△EK=0故C正确；D．对整个过程运用动能定理得W总=WG+（-fh）=△EK=0故D正确。故选BCD．二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

[1]．以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，当物体的速度变为