上海市徐汇区上海中学2021-2022学年物理高一下期末统考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、人从高处跳到低处时，一般都是让脚尖部分先着地并弯曲下肢，这是为了（）A．减小冲量B．使动量的增量变得更小C．增长人与地面的作用时间，从而减小受力D．增大人对地的压强，起到安全作用2、(本题9分)在奥运会赛场上110米跨栏比赛激动人心，运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离S内，重心升高量为h，获得的速度为v，阻力做功为W阻，则在此过程中（）A．运动员的机械能增加了B．运动员的机械能增加了C．运动员的重力做功为D．运动员自身做功3、(本题9分)如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是().A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度4、如图所示，一质量为m的滑块沿倾角为α粗糙固定斜面加速下滑，在滑块由斜面顶端下滑至底端的过程中，下列说法正确的是A．滑块的机械能守恒B．斜面对滑块的支持力的冲量不为零C．滑块动能的改变量等于重力势能的改变量D．合力对滑块做的功等于滑块增加的机械能5、(本题9分)做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A．物体所受的重力和抛出点的高度 B．物体的初速度和抛出点的高度C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、高度和初速度6、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为()A．mB．mC．mυ2rD．mυr7、(本题9分)下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域B．两列机械波在同一介质中相遇，波长相同一定能获得稳定的干涉图案C．狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽E.电视机显像管里的电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制8、(本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，光滑斜面ab和光滑斜面bc足够长且与水平面的夹角均为θ，顶点b处安装一定滑轮，质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过足够长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行，两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，若不计滑轮的质量和一切摩擦阻力，在两滑块沿斜面运动的过程中（重力加速度为g）A．M的机械能守恒B．轻绳对m做的功等于m机械能的增加量C．从静止释放后，经过时间t，两滑块组成系统重力势能减少量为D．从静止释放后，经过时间t，绳对M拉力的冲量大小为9、(本题9分)如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为，与平板车上表面等高的平台上有一质量为的滑块以水平初速度向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，是滑块在车上运动的时间，以下说法中正确的是（）A．滑块与平板车最终滑离B．滑块与增板车的质量之比2:3C．滑块与平板车表面的动摩擦因数为μ=D．平板车上表面的长度为510、(本题9分)如图所示为人造地球卫星的轨道示意图，其中1为近地圆周轨道，2为椭圆轨道，3为地球同步轨道，其中P、Q为轨道的切点，则下列说法中正确的是A．卫星在1轨道上运行可经过一次加速转移到3轨道上运行B．卫星由1轨道进入2轨道机械能增大C．卫星在轨道1上的运行周期最短D．在轨道2上由Q点运行到P点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，重力势能减少，机械能增加11、(本题9分)如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变小，则（）A．电荷将向上加速运动B．电荷将向下加速运动C．电流表中将有从b到a的电流D．电流表中将有从a到b的电流12、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m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)如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中：(1)下列说法正确的是__________A．为减小实验误差，长木板应水平放置B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度(2)某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点中问较疏，两端较密，出现这种情况的原因可能是___________A．电源的电压不稳定B．木板倾斜程度太小C．木板倾斜程度太大D．小车受到的阻力较大14、（10分）(本题9分)某实验小组采用图甲所示的装置探究动能定理。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情況，力传感器记录细绳对小车的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使细绳与长木板平行B．实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力C．使小车质量远大于重物和力传感器的总质量(2)在正确的操作下，某次实验中力传感器的示数为F，小车的质量为M。打出的纸带如图乙所示。将打下的第一个点标为O，在离O点较远的纸带上依次取A、B、C三个计数点。已知相邻两计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C三点到O点的距离分别为x1、x2、x3，则应选择从O点到_______点(选填“A”、“B”或“C”)过程来探究动能定理。若在误差允许范围内满足关系式____________(用题中所给字母表示)，则可认为合力对物体做的功等于物体动能的改变。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）如图所示，一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物体平抛的初速度V0；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．16、（12分）如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径R=1.0m，水平轨道BD长L=5.0m，BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.3，其余部分摩擦不计，质量为2.0kg的小车（可视为质点）从P点以初速度v0=2m/s(1)P点离水平轨道的高度H；(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小；(3)在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度h=1.25m，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为2.0m、3.0m17、（12分）(本题9分)如图所示，是一个电梯模型，A为电梯的厢体，B为平衡重物，A、B的质量分别为M=200kg，m=50kg。

A、B通过绕过两个定滑轮的钢丝绳连接，不计钢丝绳和定滑轮的质量。某时刻，电动机牵引厢体A，使之由静止开始向上运动，电动机输出功率为1500W保持不变，厢体A上升2m后开始做匀速运动。不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。在厢体向上运动过程中，求：(1)若厢体A向上加速时的加速度大小为0.5m/s2，则重物B下端绳的拉力大小；(2)厢体A从开始运动到刚好开始匀速运动所用的时间(结果保留两位有效数字).

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、C【解析】

人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（F-mg）t=∆P；而脚尖着地可以增加人着地的时间，可以减小动量的变化率，故减小受到地面的冲击力，故C正确，ABD错误．故选C．2、A【解析】

AB．运动员的重心升高量为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为+mgh，故A正确，B错误；C．由题，运动员的重心升高量为h，则运动员的重力做功为W重=−mgh故C错误；D．根据动能定理得：W人−W阻−mgh=得到W人=+mgh+W阻故D错误．故选A.3、D【解析】

A．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力有：解得：故轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，A错误；B．根据万有引力提供向心力有：解得：半径越大，角速度越小，轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上角速度较大，故B错误；CD．根据万有引力提供向心力有：解得故卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C错误；D正确。故选D。4、B【解析】

利用机械能守恒的条件可以判断机械能变化情况和重力势能与动能的变化关系；根据冲量的定义式即可计算斜面对滑块的支持力的冲量。【详解】A．滑块在下滑过程中，共受到三个力：重力，支持力，摩擦力，其中支持力不做功，重力做功不影响物体机械能，摩擦力做负功使物体机械能减小，故A错误；B．由冲量公式I=Ft知：INC．滑块在下滑过程中，重力势能减小，动能增加，但由于总的机械能在减小，所以重力势能的减小量大于动能的增加量，故C错误；D．滑块克服阻力所做的功，对应了其机械能的减少，故D错误。【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律，利用条件分析即可，较为简单。5、B【解析】

对于做平抛运动的物体，水平方向上：x=v0t

；竖直方向上：h=gt2

；所以水平位移为，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度。A.物体所受的重力和抛出点的高度，与结论不相符，选项A错误；B.物体的初速度和抛出点的高度，与结论相符，选项B正确；C.物体所受的重力和初速度，与结论不相符，选项C错误；D.物体所受的重力、高度和初速度，与结论不相符，选项D错误；6、A【解析】

根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．7、ABE【解析】

A．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，故A正确；B．两列机械波在同一介质中传播速度相同，波长相同则频率相同，则一定能获得稳定的干涉图案，故B正确；C．狭义相对论的第一个基本假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故Ｃ错误；D．由于紫光的波长比绿光的短，则用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，绿光的中央亮纹较宽，故D错误；E．图像信号越强，电视机显像管里的电子枪发射电子束越强，故E正确。故选ABE。8、BD【解析】A、滑块M受到重力、斜面的支持力和绳对M拉力，绳对M拉力对M做负功，机械能减小，M的机械能不守恒，故A错误；B、滑块m受到重力、斜面的支持力和绳对m拉力，绳对m拉力对m做正功，斜面的支持力不做功，根据功能关系，轻绳对m做的功等于m机械能的增加量，故B正确；C、两滑块组成系统的加速度为，经过时间t的位移，两滑块组成系统重力势能减少量为，故C错误；D、对M则有，解得，绳对M拉力的冲量大小为，故D正确；故选BD．9、AC【解析】由图象可知，滑块运动到平板车最右端时，速度大于平板车的速度，所以滑块将做平抛运动离开平板车，故A正确；根据图线知，滑块的加速度大小a1=v0-23v0t0=v03t0．小车的加速度大小a2=v03t0，知铁块与小车的加速度之比为1：1，根据牛顿第二定律得，滑块的加速度大小为：a1=fm，小车的加速度大小为：a2=fM，则滑块与小车的质量之比m：M=1：1．故B错误。滑块的加速度a1=fm点睛：解决本题的关键是通过v-t图像理清小车和铁块的运动情况，知道图像的斜率等于加速度，“面积”等于位移，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。10、BC【解析】

A.卫星从1轨道转移到3轨道上运行，需要在P点和Q点加速两次。故A错误；B.卫星由1轨道进入2轨道需要在P点点火加速，所以机械能增大。故B正确；C.根据开普勒第三定律可知，轨道半径最小的1轨道的周期最小。故C正确；D.卫星在椭圆轨道2上自由运行时，只有万有引力对它做功，其机械能守恒，则它在P点的机械能等于在Q点的机械能．故D错误．11、AD【解析】

将两极板的间距减小，而电容器的电压不变，板间场强E=U/d增大，电荷q所受的电场力F=Eq增大，电荷将向上加速运动，故A正确，B错误；将两极板的间距变小，根据电容的决定式C=εS【点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式C=εS12、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD；BD【解析】（1）为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C错误；当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，故D正确．故选BD（2）由图看出小车先加速后减速，最后停下来。电源的频率不稳定时，打点周期不稳定，对纸带所记录的点中间会产生影响，但最终点的间距不会为零，故A错误。由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故B正确。木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故C错误。小车有橡皮筯作用时做加速运动，橡皮筯作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故D正确。故选BD。点睛：此题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理，知道平衡摩擦力．要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此明确实验原理是解答本题的关键．14、ABB【解析】

第一空.实验中必须要使细绳与长木板平行，这样才能使得绳子的拉力等于小车的合外力，故A正确；实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力，以保证细绳的拉力等于小车受的合力，故B正确；由于有力传感器测量绳的拉力，则没必要使小车质量远大于重物和力传感器的总质量，故C错误。第二空.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，则应选择从O点到B点过程来探究动能定理；第三空.从O点到B点过程来由动能定理得，即.三、计