上海市南模中學(xué)2023年物理高一下期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學(xué)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、一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．2、(本題9分)如圖，O、A、B三點位于同一直線上，且?，F(xiàn)在O點放置一點電荷，它在A點產(chǎn)生的電場強度大小為E，則它在B點產(chǎn)生的電場強度大小為A． B． C．2E D．4E3、如圖所示，a、b兩小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)水平直徑的左端C，以足夠大的相等的速率沿豎直方向反向射出，當兩球運動到某點重新相遇的速率分別為和，若不計空氣阻力，則A． B． C． D．4、(本題9分)如圖，桌面高為h，質(zhì)量m的小球從離桌面高H處自由下落，不計空氣阻力，則落到桌面處時，重力做功為（）A．0B．mghC．mgHD．mg（H+h）5、(本題9分)如圖所示，繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的角速度為，對地球的張角為弧度，萬有引力常量為。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的運動屬于勻變速曲線運動B．張角越小的衛(wèi)星，其角速度越大C．根據(jù)已知量可以求地球質(zhì)量D．根據(jù)已知量可求地球的平均密度6、(本題9分)一彈丸在飛行到距離地面5

m高時僅有水平速度

v＝2

m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3∶1．不計質(zhì)量損失，取重力加速度

g＝10

m/s

2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()A． B．C． D．7、(本題9分)從距水平地面同一高度，以相同初速度同時拋出兩個質(zhì)量不同的小石塊，不計空氣阻力.下列說法正確的是()A．兩個石塊同時落地B．質(zhì)量較大的石塊先落地C．兩個石塊在落地前瞬間的速度相等D．質(zhì)量較大的石塊在落地前瞬間的速度較大8、(本題9分)最新發(fā)現(xiàn)距離地球光年的人馬座有一顆可能成為第二顆地球的“超級地球”，已知飛行探測器貼近該星球表面運行的周期、該星球的半徑以及萬有引力常量，能估算出“超級地球”的A．質(zhì)量 B．平均密度C．自轉(zhuǎn)周期 D．表面重力加速度9、(本題9分)如圖所示，取稍長的細竹桿，其一端固定一枚小鐵釘，另一端用羽毛做一個尾翼，做成A．B兩只“飛鏢”，將一軟木板掛在豎直墻壁上作為鏢靶．在離木板一定距離的同一高度處，將它們水平擲出，不計空氣阻力，兩只“飛鏢”插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖)．則下列說法中正確的是()A．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大B．A鏢擲出時的初速度比B鏢擲出時的初速度大C．B鏢插入靶時的末速度一定比A鏢插入靶時的末速度大D．B鏢的運動時間比A鏢的運動時間長10、(本題9分)平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進入偏轉(zhuǎn)電場MN；改變滑片p的位置可改變加速電場的電壓Ul和偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2成正比B．滑片p向右滑動的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率11、如圖所示，質(zhì)量m=0.2kg的物塊在斜面頂端由靜止開始沿傾角為30°的粗糙斜面勻加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距離為4m．下列判斷正確的是（取g=10m/s2）A．物塊的重力勢能減少8J B．物塊的動能增加4JC．物塊的機械能減少2.4J D．物塊的合外力做功為1.6J12、(本題9分)在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速直線運動，當速度達到后，立即關(guān)閉發(fā)動機直至靜止，ν–t圖象如圖所示，設(shè)汽車的牽引力為F，受到的摩擦力為，全程中牽引力做功為，克服摩擦力做功為，則（）A． B． C． D．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)利用如圖所示的實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關(guān)系”實驗，將光電門固定在軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，細線拉力的大小可由拉力傳感器測出，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）完成該實驗時，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實驗時讀出拉力傳感器的示數(shù)F，測出小車質(zhì)量M，遮光條寬度d，擋光時間t及AB間的距離L，則驗證動能定理的表達式為________（用測得的物理量表示）。14、（10分）(本題9分)一實驗小組要用如圖所示的裝置探究動能定理，關(guān)于實驗操作下列說法正確的是_________．A．應(yīng)改變橡皮筋拉伸的長度，打出不同的紙帶進行分析B．應(yīng)保持橡皮筋拉伸的長度不變，改變橡皮筋的條數(shù)，打出不同的紙帶進行分析C．應(yīng)選取紙帶上點跡間隔均勻的一段進行測量，以求出小車勻速運動時的速度D．實驗中將木板左端適當墊高的目的是：使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力，提高實驗的精確度三、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1所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖2所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計，g＝10m/s2（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響），試求：（1）當t＝1.5s時，重力對金屬棒ab做功的功率；（2）金屬棒ab在開始運動的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）磁感應(yīng)強度B的大?。?6、（12分）(本題9分)已知地球半徑為R，某一衛(wèi)星在距離地面高度也為R的圓軌道上做勻速圓周運動，地球表面的重力加速度為g，求：（1）衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的線速度；（2）衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期．17、（12分）(本題9分)有一水平拋出的小石子，大小不計，落地時的速度為20m/s，落地時速度方向與水平方向之間夾角450，（g=10m/s2），求:(1)水平拋出的初速度等于多少？(2)拋出點距離地面的豎直高度是多少？

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】

本題考查動量守恒定律【詳解】系統(tǒng)分離前后，動量守恒：，解得：，故ABC錯誤；D正確．2、A【解析】

設(shè)，根據(jù)點電荷場強公式：，則A點的場強：，B點的場強：；A.此選項正確；BCD.三個選項錯誤；3、C【解析】

a球上升過程會減速，b球下降會加速，故a球的平均速率較小，可能在虛線上方h處相遇；

由于初速度相等，根據(jù)機械能守恒定律得得：可見相遇時va=vb＜v0。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論相符，選項C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、C【解析】

小球下落過程中，只有重力做功，根據(jù)W=mg△h即可求解?！驹斀狻扛鶕?jù)重力做功公式WG=mg△h得：WG=mgH故選：C。5、D【解析】

A．衛(wèi)星的加速度方向一直改變，故加速度一直改變，不屬于勻變速曲線運動，故A錯誤；B．設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星做勻速圓周運動的半徑為r，由幾何知識得可知張角越小，r越大，根據(jù)得可知r越大，角速度越小，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得地球質(zhì)量為因為r未知，所以由上面的式子可知無法求地球質(zhì)量，故C錯誤；D．地球的平均密度則知可以求出地球的平均密度，故D正確。故選D。6、D【解析】

試題分析：炮彈到達最高點時爆炸時，爆炸的內(nèi)力遠大于重力（外力），遵守動量守恒定律；當炮彈到達最高點時爆炸為沿水平方向運動的兩片，兩片炸彈都做平拋運動．根據(jù)平拋運動的基本公式即可解題．規(guī)定向右為正，設(shè)彈丸的質(zhì)量為4m，則甲的質(zhì)量為3m，乙的質(zhì)量為m，炮彈到達最高點時爆炸時，爆炸的內(nèi)力遠大于重力（外力），遵守動量守恒定律，則有,則，兩塊彈片都做平拋運動，高度一樣，則運動時間相等，，水平方向做勻速運動，，則，結(jié)合圖象可知，D的位移滿足上述表達式，故D正確．7、AC【解析】

兩個物體在同一高度以相同初速度拋出，都做拋體運動，故在豎直方向上都只受重力，加速度相同，同一時刻速度相同；所以落到地面所用時間相同，落地速度相等.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.8、ABD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力求出星球的質(zhì)量，結(jié)合萬有引力等于重力求出星球表面的重力加速度，結(jié)合星球的質(zhì)量和體積求出星球的密度．【詳解】設(shè)星球半徑為R，該飛行探測器貼近該星球表面運行，軌道半徑等于該星球的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得“超級星球”質(zhì)量，因為已知飛行探測器貼近該星球表面運行的周期、該星球的半徑以及萬有引力常量，故可以算出“超級地球”的質(zhì)量，故A正確；“超級地球”的半徑已知，體積可求，進而可算出平均密度，故B正確；題目已知條件是“超級地球”的公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)已知條件，無法求出自轉(zhuǎn)周期，故C錯誤；在“超級地球”表面，根據(jù)物體的重力等于萬有引力，有，得表面重力加速度，因為質(zhì)量能求出，半徑已知，所以表面的重力加速度可以求出，故D正確；故選ABD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力的兩個理論：萬有引力提供向心力；萬有引力等于重力．并能靈活運用．9、BD【解析】

平拋運動的規(guī)律與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不能判斷AB質(zhì)量的關(guān)系，故A錯誤；根據(jù)知，B下降的高度大，則運動的時間長，根據(jù)x=v0t知，水平位移相同，則A的初速度大于B的初速度，故BD正確；由于A的初速度大于B的初速度，所以不能判斷出B鏢插入靶時的末速度一定比A鏢插入靶時的末速度大，故C錯誤．所以BD正確，AC錯誤．10、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場中加速在偏轉(zhuǎn)電場中由于則則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與U2不是成正比關(guān)系，選項A錯誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角滑片p向右滑動的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項B正確；CD．當粒子在加速電場中一直被加速時，飛出偏轉(zhuǎn)電場的速率最大，即當U1=E時粒子的速率最大，根據(jù)動能定理解得選項C正確，D錯誤。故選BC。11、CD【解析】

A．物塊重力勢能的減少等于重力對物塊做的功，則．故A項錯誤．BD．物塊所受的合外力，物塊的合外力做功．據(jù)動能定理可得，物塊的動能增加等于合外力做功，則物塊的動能增加1.6J．故B項錯誤，D項正確．C．物塊的重力勢能減少4J，物塊的動能增加1.6J，則物塊的機械能減少2.4J．故C項正確．12、BC【解析】

對汽車運動的全過程，由動能定理得用所以由圖象與坐標軸所圍面積表示位移可知由動能定理得=0所以故BC正確，AD錯誤。故選BC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、需要【解析】

（1）由于該實驗只有繩子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．（2）光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，則在B點的速度根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗證的關(guān)系式為：．14、BCD【解析】實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，故A錯誤，B正確；需要測量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運動的速度，所以應(yīng)選用紙帶上打點間隔均勻的一段進行測量，故C正確；實驗中將木板左端適當墊高的目的是使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力，提高實驗的精確度，故D正確；故選BCD．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）0.7W（2）0.26J（3）0.1T【解析】

（1）由x﹣t圖象求得t＝1.5s時金屬棒的速度為v==m/s=7m/st＝1.5s時，重力對金屬棒ab做功的功率為P＝mgv＝0.01×10×7W＝0.7W．（2）金屬棒ab在開始運動的1.5s內(nèi)，金屬棒的重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能和電路的內(nèi)能．設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律得mgx=mv2+Q代入解得Q＝0.455J由焦耳定律得R中發(fā)熱QR＝I2Rt，金屬棒ab發(fā)熱Qr＝I2rt，則QR：Qr＝R：r＝4：3又QR+Qr＝Q解得QR＝0.26J（3）