2022-2023學年上海市楊浦區(qū)控江中學物理高一第二學期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O．將電量分別為+q和-q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷Q，則該點電荷Q（）A．應(yīng)放在A點，Q=+2q B．應(yīng)放在B點，Q=-2qC．應(yīng)放在C點，Q=+q D．應(yīng)放在D點，Q=+q2、下列物體機械能守恒的是A．在水中下沉的石塊B．被勻速吊起的集裝箱C．在草坪上滾動的足球D．在光滑曲面上自由運動的物體3、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶由電動機帶動，并始終保持以速度v勻速運動，現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過一會兒物塊能保持與傳送帶相對靜止，設(shè)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，對于這一過程，下列說法錯誤的是（）A．摩擦力對物塊做的功為0.5mv2B．物塊對傳送帶做功為0.5mv2C．系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2D．電動機多做的功為mv24、(本題9分)如圖所示，舉行500m直道龍舟大賽，下列說法正確的是A．獲得第一名的龍舟，到達終點時的速度一定最大B．第一名的龍舟，平均速度一定最大C．以龍舟為參考系，岸上站立的觀眾是靜止的D．研究隊員的劃槳動作，可將隊員看成質(zhì)點5、如圖所示為一水平傳送帶，以5m/s的速率順時針運轉(zhuǎn)，AB間距為4m?，F(xiàn)將1kg的小塊經(jīng)放在傳送帶的左端，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)＝0.5，重力加速度取10m/s2。小物塊從傳送帶左端運動到右端的過程中A．小物塊一直做勻加速運動B．傳送帶對小物塊做功為20JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5JD．電動機由于傳送小物塊多消耗的電能為12.5J6、(本題9分)萬有引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2是由下述哪位物理學家測定的（）A．卡文迪許

B．牛頓

C．胡克

D．開普勒7、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH8、(本題9分)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，B球在前，A球在后，=lkg，=2kg，=6m/s，=3m/s．當A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為A．=4m/s，=4m/s B．=7m/s，=2.5m/sC．=-4m/s，=6m/s D．=2m/s，=5m/s9、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運動，a球的動量是5千克·米/秒，b球的動量是7千克·米/秒．當a球追上b球時發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．10、(本題9分)汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t．汽車在水平面上行駛時，阻力與車重成正比，g＝10m/s2，當汽車以額定功率勻速行駛時速度為12m/s．突然減小油門，使發(fā)動機功率減小到40kW，對接下去汽車的運動情況的描述正確的有（）A．先做勻減速運動再做勻加速運動B．先做加速度增大的減速運動再做勻速運動C．先做加速度減小的減速運動再做勻速運動D．最后的速度大小是8m/s11、(本題9分)據(jù)國家航天局計劃,2006年已啟動的"嫦娥奔月"工程,發(fā)射了一艘繞月球飛行的飛船.設(shè)另有一艘繞地球飛行的飛船,它們都沿圓形軌道運行并且質(zhì)量相等,繞月球飛行的飛船的軌道半徑是繞地球飛行的飛船軌道半徑的,已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的倍,則繞地球飛行的飛船與繞月球飛行的飛船相比較(

)A．向心加速度之比為6:1B．線速度之比為C．周期之比為D．動能之比為12、一直流電源的電動勢為，內(nèi)阻為，用它給線圈電阻為的直流電動機供電，工作時通過電動機的電流為電動機兩端電壓為經(jīng)秒后（）A．電源釋放電能，電動機消耗電能B．電源給內(nèi)外電路所做的總功為C．電動機輸出的機械能為D．電源的效率為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用圖甲的“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。O時小球拋出時球心在地面上的垂直投影點，實驗時，先讓入射小球多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到七落地點的平均位置P，測量平拋水平射程OP。然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球相撞，多次重復(fù)實驗，找到兩個小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮臅r____________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足C．需用秒表測量小球在空中飛行的時間D．斜槽軌道必須光滑（2）圖乙是小球的多次落點痕跡，由此可確定其落點的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為____________cm（3）在某次實驗中，測量出兩小球的質(zhì)量分別為，三個落點的平均位置與O點的距離分別為OM、OP、ON。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________________，即驗證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒（用所給符號表示）。（4）驗證動量守恒的實驗也可以在如圖所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成，實驗時讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運動，滑塊運動過程所受的阻力可忽略，它們穿過光電門后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實驗測得滑塊A的總質(zhì)量為滑塊B的總質(zhì)量為，兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。左側(cè)光電門右側(cè)光電門碰前碰后無在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________。即驗證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒。（用測量的物理量表示）14、（10分）利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：a．用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t．通過v=gt計算出瞬時速度v．b．用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v．c．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，濁算出圖時速度v,并通過h=計算出高度h．d．用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．（1）以上方案中只有一種正確，正確的是．（填入相應(yīng)的字母）（2）本實驗計算出重力勢能的減小為，對應(yīng)動能的增加為，由于不可避免地存在阻力，應(yīng)該是（等于，略大于，略小于）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ＝37°的固定斜面，一質(zhì)量為m＝2.0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面向上運動，小物塊運動1.5s時速度恰好為零.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25，該星球半徑為R＝1.2×103km.試求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)該星球表面上的重力加速度g的大小.(2)該星球的第一宇宙速度.16、（12分）(本題9分)國產(chǎn)大飛機C919是中華民族復(fù)興路上又一大國重器，C919某次測試中在平直跑道上由靜止開始勻加速滑行，經(jīng)t=20s達到最大速度vm=288km/h，取g=10m/s2，求：(1)C919加速滑行時的加速度大小a。(2)C919在跑道上加速滑行的距離x。17、（12分）(本題9分)如圖所示，餐桌中心是一個可以勻速轉(zhuǎn)動、半徑為R的圓盤．圓盤與餐桌在同水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計．放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤間的動摩擦因數(shù)為0.5，與餐桌間的動摩擦因數(shù)為0.25，餐桌高也為R．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．（1）為使物體不滑到餐桌上，圓盤的角速度的最大值為多少?（2）若餐桌半徑，則在圓盤角速度緩慢增大時，物體從圓盤上被甩出后滑落到地面上的位置到圓盤中心的水平距離L為多少?

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】兩個點電荷在O點產(chǎn)生的場強大小都為兩個場強的方向互成120°，根據(jù)平行四邊形定則，合場強大小為：，方向水平向右．所以放一個電荷在O點產(chǎn)生的場強大小為，方向水平向左，所以該電荷若在C點，為-q，若在D點，為+q，故D正確，ABC錯誤．2、D【解析】

A.在水中下沉的石塊受水的阻力做功，故機械能不守恒，故A項不符合題意；B.被勻速吊起的集裝箱，在運動過程中受重力和拉力，而且拉力做正功，所以集裝箱的機械能在增加，故B項不符合題意；C.在草坪上滾動的足球受地面阻力做功，機械能不守恒，故C項不符合題意；D.光滑曲面上自由運動的物體，在運動過程中受重力和支持力，但支持力始終不做功，所以物體的機械能守恒，故D項符合題意。3、B【解析】

A．物塊運動過程中，只有摩擦力對它做功，根據(jù)動能定理得，摩擦力對物塊做的功為：A正確，不符合題意；B．在物塊與傳送帶相對靜止之前，兩者之間有相對位移，所以物塊對傳送帶做功與傳送帶對物塊做功并不相等．由于傳送帶相對于地的位移大于物塊相對地的位移，所以物塊對傳送帶做功大于0.5mv2，B錯誤，符合題意；C．設(shè)物塊勻加速運動的時間為t，則物塊與傳送帶相對位移大小為△x=vt-vt=0.5vt此過程中物塊的位移為x物=0.5vt則有△x=x物；系統(tǒng)摩擦生熱為Q=f?△x=fx物=0.5mv2C正確，不符合題意；D．電動機多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動能和系統(tǒng)的內(nèi)能，所以電動機多做的功為W機=mv2+Q=mv2，D正確，不符合題意；故選B。4、B【解析】

AB.獲得第一名的龍舟用時最短，由知平均速度一定大，但撞線時的速度不一定最大，故A項錯誤，B項正確.C.觀眾相對于龍舟是運動的，所以以龍舟為參考系，岸上站立的觀眾是運動的，故C錯誤.D.研究隊員的劃槳動作時，大小和形狀不能忽略，故不可將隊員看成質(zhì)點，故D錯誤.5、C【解析】

A.小物塊先做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為：a==μg=5m/s2，物塊速度增加至與皮帶速度相同時所用時間為：；勻加速直線運動的位移為：，然后物塊相對傳送帶靜止一起做勻速直線運動。故A錯誤。B.小物塊運動到皮帶右端時速度為v=5m/s，根據(jù)動能定理得：傳送帶對小物塊做功W=mv2=×1×52=12.5J，故B錯誤。C.物塊勻加速運動過程，傳送帶的位移為：x帶=vt=5×1m=5m；物塊相對于傳送帶運動的位移大小為：△x=x帶-x1=5m-2.5m=2.5m；則摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmg△x=12.5J，故C正確。D.電動機由于傳送小物塊多消耗的電能等于物塊增加的動能和摩擦產(chǎn)生的熱量之和，為E多=mv2+Q=25J，故D錯誤。6、A【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，英國科學家卡文迪許利用扭秤裝置，第一次測出了引力常量G，引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2．故選A.7、CD【解析】

AD.這個物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯誤，D正確；B.物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負功，故動能減小量等于克服合力做的功，故動能減少故C正確。8、AD【解析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，

如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：，

由機械能守恒定律得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，，

則碰撞后A、B的速度：，，故選項AD正確，BC錯誤．點睛：本題碰撞過程中動量守恒，同時要遵循能量守恒定律，不忘聯(lián)系實際情況，即后面的球不會比前面的球運動的快．9、BC【解析】

由題，碰撞后，兩球的動量方向都與原來方向相同，a的動量不可能沿原方向增大．故A錯誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過程總動能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過程總動能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項可以看出，碰撞后a的動能不變，而b的動能增大，違反了能量守恒定律．故D錯誤．10、CD【解析】試題分析：根據(jù)P=Fv知，功率減小，則牽引力減小，開始牽引力等于阻力，根據(jù)牛頓第二定律知，物體產(chǎn)生加速度，加速度的方向與速度方向相反，汽車做減速運動，速度減小，則牽引力增大，則牽引力與阻力的合力減小，知汽車做加速度減小的減速運動，當牽引力再次等于阻力時，汽車做勻速運動．故C正確，AB錯誤．當額定功率為60kW時，做勻速直線運動的速度為12m/s，則．當牽引力再次等于阻力時，又做勻速直線運動，．故D正確．故選CD．考點：牛頓第二定律；功率【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)P=Fv判斷牽引力的變化，會根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化，以及會根據(jù)加速度方向與速度的方向關(guān)系判斷汽車做加速運動還是減速運動．11、BCD【解析】

A．研究飛船做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：向心加速度之比為81:16，故A錯誤；BD．根據(jù)萬有引力提供向心力得：線速度之比為9:2，動能之比為81:4，故B正確，D正確；C．根據(jù)，得周期之比為8:9，故C正確．故選BCD.12、BC【解析】電源在內(nèi)外電路做的功為，又得，電動機消耗電能，電動機輸出的機械能為，發(fā)熱為，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒得：電動機輸出的機械能為：，故C正確；電池組的效率為，故D錯誤．故選BC．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B55.50【解析】

（1）[1]A.為保證碰撞在同一條水平線上，所以兩個小球的半徑要相等。故A錯誤；B.為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大。故B正確；C.小球在空中做平拋運動的時間是相等的，所以不需要測量時間。故C錯誤；D.要保證小球在空中做平拋運動，所以斜槽軌道末端必須水平，但是在斜槽軌道的運動發(fā)生在平拋以前，所以不需要光滑，但入射球必須從同一高度釋放。故D錯誤。故選：B；（2）[2]確定B球落點平均位置的方法：用盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心P就是小球落點的平均位置；碰撞后m2球的水平路程應(yīng)取為55.50cm；（3）[3]要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：得：，可知，實驗需要驗證：；（4）[4]若讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運動，選取向右為正方向，則有：，設(shè)遮光片的寬度為d，則：，，，聯(lián)立可得：故答案為：[1]B[2]B[3]