上海市浦東區(qū)洋涇中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理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、如圖甲所示，一滑塊置于水平桌面上，把一只力傳感器a系在滑塊上，另一只傳感器b握在手中，通過傳感器拉滑塊，計算機屏幕顯示出兩傳感器受力隨時間變化的情況如圖乙所示。據(jù)圖可知()A．滑塊一定做勻速直線運動B．兩傳感器受到的拉力是一對平衡力C．先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力D．兩傳感器受到的拉力總是大小相等、方向相反2、(本題9分)如圖所示，水平桌面上有一個小鋼球和一根條形磁鐵，現(xiàn)給小鋼球一個沿OP方向的初速度v，則小鋼球的運動軌跡可能是A．甲 B．乙C．丁 D．丙3、如圖所示，質(zhì)量為0.1kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45m，若不計空氣阻力，取g=10m/s2，則()A．小物塊的初速度是5m/sB．小物塊的水平射程為1.2mC．小物塊在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物塊落地時的動能為0.9J4、(本題9分)如圖所示，一個長為，質(zhì)量為的長方形木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點），以水平初速度，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為，木板相對地面的位移為，則在此過程中（）A．摩擦力對物塊做功為B．摩擦力對木板做功為C．木板動能的增量為D．系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為5、(本題9分)如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零。下列關(guān)于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是A．O點的電場強度為零，電勢為零B．O點的電場強度最大，電勢最高C．從O點沿x軸正方向，電場強度先增加后減小，電勢降低D．從O點沿x軸正方向，電場強度先增加后減小，電勢先減小后增加6、(本題9分)如圖所示，為齒輪傳動裝置示意圖，A、B兩點均位于齒輪的邊緣，則下列說法中正確的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB7、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個小球以大小相同的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力．則三個小球從拋出到落地過程中：A．運動時間相同B．運動中的加速度相同C．落地時重力的功率相同D．落地時的動能相同8、(本題9分)如圖所示A、B是一條電場線上的兩點，若在某點釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用下，從A點運動到B點，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示．則（）A．電子在A、B兩點受的電場力FA<FBB．A、B兩點的電場強度EA>EBC．場強方向為從B到AD．電場線的方向一定是從A到B9、(本題9分)雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力作用下，分別圍繞其連線上某一點做周期相同的勻速圓周運動．某雙星質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運動的軌道半徑分別為R1、R2，周期為T，則下列正確的是（）A．兩星質(zhì)量一定相等 B．兩星質(zhì)量之和為m1+m2＝C．兩星質(zhì)量之比為＝ D．兩星質(zhì)量之比為＝10、(本題9分)酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患，是因為駕駛員的反應(yīng)時間變長，反應(yīng)時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間，下表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離，“停車距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時的加速度大小都相同)．分析上表可知，下列說法正確的是()A．駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5sB．若汽車以20m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方40m處有險情，酒后駕駛不能安全停車C．汽車制動時，加速度大小為10m/s2D．表中x為66.711、(本題9分)如圖，修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進行工作的。其原理可簡化為圖中所示的模型。A、B是轉(zhuǎn)動的齒輪邊緣的兩點，若A輪半徑是B輪半徑的1.5倍，則下列說法中正確的是（）A．A、B兩點的線速度大小之比為1:1B．A、B兩點的角速度大小2:3C．A、B兩點的周期之比為2:3D．A、B兩點的向心加速度之比為1:112、(本題9分)如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球放在彈簧上端（與彈簧不連接）。彈簧處于壓縮狀態(tài)，用一條拉緊的細(xì)線系住，此時細(xì)線上的拉力F=3mg。已知彈簧的彈性勢能與彈簧形變量的平方成正比，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。現(xiàn)剪斷細(xì)線，彈簧將小球向上彈起，經(jīng)△t時間，小球上升到最高點，上升的最大高度為h。在此過程中，下列判斷正確的是（）A．小球速度最大時上升的高度小于B．地面對彈簧沖量的大小為mg△tC．剪斷細(xì)線前彈簧的彈性勢能為mghD．小球最大速度的大小為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的________。A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝____________，動能變化量ΔEk＝__________。（4）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt計算重物速度B．利用公式v＝計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法14、（10分）(本題9分)利用如圖實驗裝置探究重錘下落過程中重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化問題．（1）如圖為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一點．分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點之間的距離h1、h2、h3…．已知打點計時器的打點周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實驗中所測得的h1、h2、h3，可得重物下落到B點時的速度大小為_______，紙帶從O點下落到B點的過程中，重物增加的動能為______，減少的重力勢能為________．（2）取打下O點時重錘的重力勢能為零，計算出該重錘下落不同高度h時所對應(yīng)的動能Ek和重力勢能Ep．建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在如圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ．已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m，圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_________（用k1和k2表示）．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）如圖所示，質(zhì)量分別為1kg、3kg的滑塊A、B靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使滑塊A以4m/s的速度向右運動，與左側(cè)還有輕彈簧的滑塊B發(fā)生正碰．求二者在發(fā)生碰撞的過程中：（1）彈簧的最大彈性勢能；（2）滑塊B的最大速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，長為L不可伸長的輕繩，一端拴著質(zhì)量為m的小球，另一端系在豎直細(xì)桿的上端．手握細(xì)桿輕輕搖動一段時間后，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時輕繩與豎直細(xì)桿夾角為θ．重力加速度為g，不計一切阻力．求：小球做勻速圓周運動時(1)所受輕繩拉力大小T；(2)加速度的大小a；(3)線速度的大小v．17、（12分）(本題9分)如圖所示，在傾角為θ=37°的斜面的底端有一個固定擋板D，已知物塊與斜面PO間的動摩擦因數(shù)μ＝0.50，斜面OD部分光滑，處于自然長度的輕質(zhì)彈簧一端固定在D點，另一端在O點，PO的長度L=9.0m。在P點有一質(zhì)量為1kg的小物體A（可視為質(zhì)點），現(xiàn)使A從靜止開始下滑，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：⑴物體第一次接觸彈簧時物體的速度的大?。虎迫粢阎獜椈傻淖畲髩嚎s量為d=0.5m，求彈簧的最大彈性勢能Ep;⑶物體與彈簧第一次接觸后反彈，物體從O點沿斜面上升的最大距離x;⑷物體與彈簧接觸多少次后，物體從O點沿斜面上升的最大距離小于L250

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】

A.不知道滑塊受到的其他的力，所以滑塊不一定做勻速直線運動。故A錯誤；

B.兩個傳感器之間的作用分別作用在兩個不同的物體上，是一對作用力與反作用力，不是平衡力。故B錯誤；

C.作用力與反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。故C錯誤；

D.由圖乙可知，兩個傳感器受到的拉力是一對作用力與反作用力，總是大小相等、方向相反。故D正確；2、D【解析】

磁體對鋼珠有相互吸引力，當(dāng)磁鐵放在圖中的位置時，小鋼珠運動過程中有受到磁體的吸引，小鋼珠逐漸接近磁體做曲線運動，軌跡向合力方向彎曲，所以運動軌跡是丙，故D正確，ABC錯誤；3、D【解析】由題意可以，小物塊到達(dá)B時的速度=3m/s，如下圖所示小物塊從A運動到B的過程中，由動能定理可得：解得：，故A選項錯誤；（或根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)運動學(xué)公式，求解）小物塊從B點離開桌面后，做平拋運動所以，解得因此，水平射程=0.9m，選項B錯誤；小物塊在桌面上克服摩擦力做的功=2J，選項C錯誤；從B到C，利用動能定理得：，解得，D正確．（或利用平拋運動運動學(xué)公式，先求落地速度，然后再根據(jù)動能得定義，求落地動能）4、A【解析】

A.木塊運動的位移x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為Wf=?μmg(s+d)，故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運動方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為W=μmgs，故B錯誤；C.根據(jù)動能定理可知，木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故C錯誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為μmgd，故D錯誤．故選A【點睛】先求出木塊相對于地面的位移，根據(jù)恒力做功公式求出摩擦力對木塊做的功；分析木板受到摩擦力的方向與位移方向的關(guān)系，判斷摩擦力對木板做功的正負(fù)；根據(jù)動能定理求解木板動能的增量；系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移．5、C【解析】

B．圓環(huán)上均勻分布著正電荷，據(jù)對稱性可知，圓環(huán)上電荷在O點產(chǎn)生的場強相互抵消，合場強為零．故B項錯誤．ACD．圓環(huán)上任一小段電荷在x軸正半軸上各點產(chǎn)生的場強均有沿x軸正方向的分量，據(jù)對稱性和疊加原理可知，x軸正半軸上各點的場強方向向右；順著電場線電勢降低，可知從O點沿x軸正方向，電勢降低，O點的電勢最高；O點處場強為零，無窮遠(yuǎn)處場強也為零，則從O點沿x軸正方向，電場強度先增加后減?。蔄D項錯誤，C項正確．6、C【解析】

AC.A和B兩點屬于齒輪傳動，所以兩點的線速度相等，故A項與題意不相符，C項與題意相符；BD.A和B兩點線速度相等；據(jù)v=ωr和兩點的A半徑大，所以角速度A小，故BD項與題意不相符。7、BD【解析】試題分析：小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機械能守恒，故可得到落地時動能相等，但方向不同；根據(jù)瞬時功率表達(dá)式P=Fvcosθ判斷瞬時功率的大小．解：A、落地的時間不同，豎直上拋時間最長，豎直下拋時間最短，故A錯誤；BD、小球運動過程中，機械能守恒，初動能相等，根據(jù)機械能守恒定律知，落地的動能相等，但是速度方向不同，故B正確，D錯誤．C、落地時速度相等，但方向不同，根據(jù)P=Gvcosθ可知，重力的瞬時功率不等，故C錯誤．故選：B．8、AC【解析】速度-時間圖象的斜率等于加速度，由圖可知：電子做初速度為零的加速度增大的加速直線運動．加速度增大，說明電子所受電場力增大，電子在A點受到的電場力小于B點，即FA＜FB．由F=qE可知，電場強度增大，A點的場強小于B點，即EA＜EB．故A正確，B錯誤．電子由靜止開始沿電場線從A運動到B，電場力的方向從A到B，而電子帶負(fù)電，則場強方向從B到A，電場線方向一定從B到A，故C正確，D錯誤．故選AC．點睛：本題實質(zhì)考查分析電子受力情況和運動情況的能力，從力和能量兩個角度進行分析，分析的切入口是速度的斜率等于加速度．9、BD【解析】

ACD．雙星的周期相等，兩星質(zhì)量分別為和，都繞連線上O點作周期為的圓周運動,星球1和星球2到O的距離分別為和，由萬有引力定律提供向心力，對于：，對于：，則有兩星質(zhì)量之比為，兩星質(zhì)量不一定相等，故選項D正確，AC錯誤；B．由幾何關(guān)系知：，聯(lián)立解得：，故選項B正確。10、ABD【解析】A、制動距離多在思考距離變長，故x=54.1+（15-11.5）=66.7m，故A正確；B、反映時間內(nèi)汽車做勻速運動，故從表中數(shù)據(jù)得到，多出的反應(yīng)時間為：＝0.5s，故B錯誤．C、汽車制動時，加速度大小為=7.5m/s1．故C錯誤．D、若汽車以10m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方40m處有險情，酒后駕駛的制動距離為46.7m，大于40m，故不能安全停車，故D錯誤；故選ABD．【點睛】本題關(guān)鍵要明確制動距離的構(gòu)成，然后結(jié)合運動學(xué)公式進行計算分析.11、AB【解析】A、B項：正帶的傳動屬于齒輪傳動，A與B的線速度大小相等，二者的半徑不同，由v=ωr可知，角速度ω=vC項：由公式T=2πD項：由公式a=ωv可知，aA12、ABC【解析】

A.設(shè)初始時彈簧的壓縮量為，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知：初始由平衡條件可得：速度最大時，彈簧的壓縮量為：當(dāng)速度最大時，小球上升的高度為：由以上方程解得：，，故A正確。B.以球和彈簧為研究對象，向上的方向為正方向，由動量定理可得：解得地面對彈簧的沖量為，故B正確。C.在整個過程中，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的重力勢能，即彈簧的彈性勢能為，故C正確。D.由初始狀態(tài)到小球的速度最大的過程，彈簧釋放的彈性勢能為：由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可得：以上方程解得：，故D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故選A；

（2）[2]．電磁打點計時器使用低壓交流電源；需選用刻度尺測出紙帶上任意連點見得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不需要天平秤質(zhì)量；故選AB；

（3）[3][4]．根據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢能變化量的大小等于重力做的功的多少，打B點時的重力勢能減小量：△Ep=-mghBB點的速度為：所以動能變化量為：；（4）[5]．由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C選項正確；14、【解析】

（1）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可得：；（2）由圖可知，圖線Ⅰ的斜率；根據(jù)動能定理得：，則，圖線Ⅱ的斜率，得阻力f=k1-k2，所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為．【點睛】對勻變速直線運動，某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，即可求出B點的速度；機械能守恒，因為初位置的機械能為零，每個位置動能和重力勢能的絕對值應(yīng)該相等，圖線不重合的原因是重物和紙帶下落過程中需克服阻力做功．根據(jù)動能定理，結(jié)合圖線的斜率求出阻力與重物重力的比值．驗證重力勢能的減小量與動能的增加量是否相等．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）6J（2）2m/s【解析】(1)當(dāng)彈簧壓縮最短時，彈簧的彈性勢能最大，此時滑塊A、