2023屆上海市曹揚第二中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、(本題9分)如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火將衛(wèi)星送入同步圓軌道1．軌道1、2相切于Q點．軌道2、1相切于P點（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道正常運行時，下列說法中不正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1上的周期小于在軌道1上的周期B．衛(wèi)星在軌道1上的速率小于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道2上運行時，經(jīng)過Q點時的速率大于經(jīng)過P點時的速率D．衛(wèi)星在軌道2上運行時，經(jīng)過Q點時加速度大于經(jīng)過P點的加速度2、(本題9分)如圖所示，對下列插圖描述正確的是（）A．圖甲右上方的路牌所標(biāo)的“50”因為車輛通行的平均速度B．由圖乙可推出所有形狀規(guī)則的物體重心均在其幾何中心處C．圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性D．圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受重力減小3、(本題9分)如圖所示，一個重200N的物體，在粗糙水平面上向左運動，物體和水平面間的動摩擦因數(shù)，同時物體還受到大小為10N、方向向右的水平力作用，則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是()A．大小是10N，方向向左B．大小是20N，方向向左C．大小是20N，方向向右D．大小是10N，方向向右4、(本題9分)如圖，當(dāng)汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐模绻蛊囋跇蛎嫘旭傊翗蝽敃r，恰好不受橋面支持力作用，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（）A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s5、(本題9分)摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。在摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，下列敘述正確的是A．乘客的速度保持不變B．乘客的機械能保持不變C．乘客的動量保持不變D．乘客重力的瞬時功率在變化6、(本題9分)汛期將至，某地進行抗洪搶險演練。預(yù)設(shè)情景：一嬰兒在一小木盆中隨水流動，搶險戰(zhàn)士發(fā)現(xiàn)這一情況時，搶險船與木盆的連線與河岸垂直，且木盆正好在河中間，如圖所示。搶險船在靜水中速度為8m/s，河寬為200m、河水流速為4m/s，不計戰(zhàn)士的反應(yīng)時間和船的發(fā)動時間。則最短的救援時間為()A．14.4sB．12.5sC．25sD．28.8s7、(本題9分)如圖所示，三個完全相同的小球a、b、c從同一水平高度，以同樣大小的初速度v0拋出，a的初速度方向與水平成30°，b的初速度方向豎直向上，c的初速度方向與豎直方向成30°，不計空氣阻力，小球最終都落在同一水平面上，關(guān)于三個小球在空中的運動，下列說法正確的是（）A．落地前任意時刻它們的機械能都相同B．落地前任意時刻它們的動能都相同C．它們同時落到同一個水平地面D．從拋出到落地，重力對它們做的功相同8、(本題9分)2017年10月24日，在地球觀測組織全會期間舉辦的“中國日”活動上，我國正式向國際社會免費開放共享我國氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號”和二氧化碳監(jiān)測衛(wèi)星“碳衛(wèi)星”的數(shù)據(jù)?！疤夹l(wèi)星”的圓軌道距地球表面700km，“風(fēng)云四號”的圓軌道距地球表面36000km。有關(guān)這兩顆衛(wèi)星的說法正確的是A．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度大于“碳衛(wèi)星”的向心加速度B．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度C．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的周期小于“碳衛(wèi)星”的周期D．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的角速度小于“碳衛(wèi)星”的角速度9、(本題9分)將甲、乙兩個質(zhì)量相等的物體在距水平地面同一高度處，分別以v和2v的速度水平拋出，若不計空氣阻力的影響，則A．甲物體在空中運動過程中，任何相等時間內(nèi)它的動量變化都相同B．甲物體在空中運動過程中，任何相等時間內(nèi)它的動能變化都相同C．兩物體落地時動量對時間的變化率相同D．兩物體落地時重力的功率相同10、(本題9分)假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運動，則下列物理量變化正確的是()A．地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B．地球的向心力變?yōu)榭s小前的C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半11、(本題9分)如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一絕緣細線一端拉著帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動，下列說法正確的是A．小球運動到最高點a時，小球的電勢能一定最小B．小球運動到最高點a時，細線的拉力一定最小C．小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大D．小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小12、(本題9分)如圖所示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍進時將向外輻射出光子，關(guān)于這些光子，下列說法正確的是A．波長最小的光是由能級躍遷到能級產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由能級躍遷到能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．從能級躍遷到能級時只輻射特定頻率的光子二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)為探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，采用了如圖1所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實驗裝置．（1）實驗時，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在實驗中應(yīng)該采取的兩項措施是和．（2）如圖2所示是實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，相鄰計數(shù)點間距離已在圖中標(biāo)出，測出滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m．從打B點到打E點的過程中，為達到實驗?zāi)康?，該同學(xué)應(yīng)該尋找和之間的數(shù)值關(guān)系（用題中和圖中的物理量符號表示）．14、（10分）(本題9分)在做“驗證動量守恒定律”實驗中，裝置如圖1（1）需要的測量儀器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重錘線E．打點計時器F．圓規(guī)（2）必須要求的條件是_______A．兩小球碰撞時，球心必須在同一高度上B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（3）某次實驗中得出的落點情況如下圖2所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為_________．（4）在做“驗證動量守恒定律”實驗中，對產(chǎn)生誤差的主要原因表述正確的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上B．傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用C．沒有測量高度，算出具體的平拋時間mD．測量長度的誤差三、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）地球同步通信衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，均為T。（1）求地球同步通信衛(wèi)星繞地球運行的角速度大小；（2）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求地球同步通信衛(wèi)星的軌道距離地面的高度。16、（12分）(本題9分)一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5s后警車發(fā)動起來，并以2m/s2的加速度做勻加速運動，并盡快追上貨車，但警車的行駛速度必須控制在108km/h以內(nèi)．問：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？（2）求出警車發(fā)動后至少要多長時間才能追上貨車？17、（12分）如圖所示，質(zhì)量為2m的木板，靜止在光滑水平面上，木板左端固定著一根輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量m=1kg，大小不計的木塊，從木板右端以未知初速度開始沿木板向左滑行，最終回到了木板右端剛好與未從木板滑出。若在木塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的彈性勢能可達到的最大值為6J，木塊與木板間滑動摩擦力大小保持不變，求：（1）當(dāng)彈簧彈性勢能最大時，木塊的速度與初速度的大小之比；（2）未知初速度的大小及木塊在木板上滑動的過程中系統(tǒng)損失的機械能。

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、A【解析】

A、根據(jù)開普勒第三定律知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，則周期也越大，故衛(wèi)星在軌道1上的周期大于在軌道1上的周期，故A不正確；B、根據(jù)衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力即：可知環(huán)繞速度為，可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，運行速率越小，則衛(wèi)星在軌道1上的速率小于在軌道1上的速率，故B正確；C、根據(jù)開普勒第二定律知，衛(wèi)星在軌道2上運行時，從Q點向P點運動時，速度逐漸減小，經(jīng)過Q點時的速率大于經(jīng)過P點時的速率，故C正確；D、衛(wèi)星離地面越遠，萬有引力越小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度也越小，故經(jīng)過Q點時加速度大于經(jīng)過P點的加速度，故D正確．【點睛】本題衛(wèi)星運動涉及到橢圓軌道問題，要結(jié)合開普勒定律、萬有引力提供向心力和牛頓第二定律分析求解即可．2、C【解析】

A.圖甲右上方的路牌所標(biāo)的“50”為車輛通行的瞬時速度不超過50km/h，故A錯誤；B.由圖乙可推出所有形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體重心均在其幾何中心處，故B錯誤；C.慣性是物體保持原來速度不變的性質(zhì)，圖丙中擲出后的冰壺能繼續(xù)運動說明其具有慣性，故C正確；D.圖丁中電梯向上制動時體重計的讀數(shù)變小說明人所受支持力減小，但重力不變，故D錯誤。故選C。3、C【解析】

物體相對于地面向左運動，則滑動摩擦力的方向水平向右，大小f═μFN=0.1×200N=20N．A．大小是10N，方向向左，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．大小是20N，方向向左，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．大小是20N，方向向右，與結(jié)論相符，選項C正確；D．大小是10N，方向向右，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C．4、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得即解得當(dāng)支持力為零，有解得故B正確，ACD錯誤。故選B。5、D【解析】

AC.因為速度是矢量，做圓周運動的乘客其速度方向時刻變化，所以乘客的速度時刻變化，根據(jù)P=mv可知，乘客的動量大小不變，而動量的方向和速度方向相同，所以動量時刻變化，故AC項與題意不相符；B.根據(jù)機械能等于重力勢能和動能之和，知摩天輪做勻速圓周運動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，其重力勢能變化，所以機械能在變化，故B項與題意不相符；D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時刻在變化，豎直方向的分速度在變化，所以重力的瞬時功率在變化，故D項與題意相符。6、B【解析】

船與木盆在水中都隨水一起向下游運動，向下游運動速度是相等的，所以可知，若要救援的時間最短，則船頭的方向始終指向木盆。所以最短的時間為：tmin=d2v船=7、AD【解析】

小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機械能守恒，根據(jù)三個小球的運動情況分析任意時刻的動能是否相同，判斷它們是否同時落地。【詳解】在整個過程中只有重力做功，機械能守恒，故在任意位置三個小球的機械能都相同，故A正確；b豎直上拋，運動的時間最長，當(dāng)其到達最高點時速度為零，而a、c的速度一直不為零，故落地前任意時刻它們的動能不相同，只有在落地時的動能才相同，故B錯誤；b豎直上拋，運動的時間最長，最后落到水平地面上，故C錯誤；在整個過程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正確；故選AD。8、BD【解析】

根據(jù)，可知運行軌道半徑越大向心加速度越小，“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的運行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度小于“碳衛(wèi)星”的向心加速度，故A錯誤；由，有，“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的運行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度，故B正確；由可得可知，風(fēng)云四號衛(wèi)星的周期大于碳衛(wèi)星的周期，選項C錯誤；根據(jù)可知，風(fēng)云四號衛(wèi)星的角速度小于碳衛(wèi)星的角速度，選項D正確；故選BD.9、ACD【解析】

試題分析：根據(jù)動量定理，動量的變化等于合外力對物體的沖量，在這里物體受到的合外力就是重力，因此相等時間內(nèi)，合外力的沖量相等，因此動量變化量相同，A正確；在向下運動的過程中，豎直速度越來越大，因此相同時間內(nèi)重力做功越來越快，因此相等時間內(nèi)動能變化時都會越來越快，B錯誤；動量對時間的變化率就是合外力，因此兩物體落地時動量對時間的變化率相同，C正確；落地時，兩個物體豎直速度相等，因此重力的功率相等，D正確．考點：動量定理，功率【名師點睛】此題是對動量定理功率概念的考查；解題的關(guān)鍵是理解動量定理和動能定理；要知道相等時間內(nèi)動量的變化量等于合外力的沖量，動量的變化率等于合外力；求解重力的功率時應(yīng)該注意是重力與豎直速度的乘積.10、BC【解析】A、B、由于天體的密度不變而半徑減半，導(dǎo)致天體的質(zhì)量減小，所以有：地球繞太陽做圓周運動由萬有引力充當(dāng)向心力．所以有：，B正確，A錯誤；C、D、由，整理得：，與原來相同，C正確；D錯誤；故選BC．11、AD【解析】

A項：從b到a，電場力做正功，電勢能減小，故小球經(jīng)過a點時的電勢能最小，故A正確；B、C項：小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用，當(dāng)重力大于電場力時，小球從最低點到最高點時，合力做負(fù)功，速度減小，則小球運動到最高點a時，線的張力一定最小，到達最低點b時，小球的速度最大，動能最大；當(dāng)重力等于電場力時，小球做勻速圓周運動，速度大小不變，細線拉力大小保持不變，當(dāng)重力小于電場力時，小球運動到最高點a時，線的張力一定最大，到達最低點時，小球的速度最小，故BC錯誤；D項：、當(dāng)小球從最低點到最高點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運動到最高點時，小球的電勢能最小，機械能最大，所以小球運動到最低點b時，小球的機械能一定最小，故D正確。12、AD【解析】

A.根據(jù)Em-En=h，由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光，能量最大，波長最短，故A正確；B.由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光子能量最小，頻率最小，故B錯誤；C.大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)n==1．故C錯誤；D.從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）平衡摩擦力，鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量；（2）mg（x2+x3+x4），【解析】試題分析：（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次要想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量．（2）根據(jù)紙帶分別求出B點和E點的速度，進而求出滑塊動能的變化量以及合外力做的功，再根據(jù)動能定理求出需要比較的量．解：（1）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：F="Ma"①鉤碼有：mg﹣F="ma"②F=由此可知當(dāng)M＞＞m時，夠碼的重力等于繩子的拉力即為小車是合外力，（2）B點速度，E點速度，動能的變化量=合外力做的功W=mg（x2+x3+x4），由動能定理可知為達到實驗?zāi)康?，?yīng)探究mg（x2+x3+x4）和之間的數(shù)值關(guān)系．故答案為（1）平衡摩擦力，鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量；（2）mg（x2+x3+x4），．14、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

（1）本實驗需要天平稱量物體的質(zhì)量，需要刻度尺測量長度，需要中垂線調(diào)節(jié)軌道末端水平，需要圓規(guī)找物體的平均落點，故選BCDF．

（2）A、要保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，故A正確；

B、要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；

C、入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈，故C錯誤；

D、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故D正確；

故選ABD．

（3）根據(jù)動量守恒定律，有：

代入數(shù)據(jù)，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動；若碰