2023-2024學(xué)年上海市西南位育中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市西南位育中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，把石塊從高處拋出，初速度方向與水平方向夾角為（），石塊最終落在水平地面上．若空氣阻力可忽略，僅改變以下一個(gè)因素，可以對(duì)石塊在拋出到落地的過程中的“動(dòng)能的變化量”和“動(dòng)量的變化量”都產(chǎn)生影響，這個(gè)因素是（）A．拋出石塊的速率v0 B．拋出石塊的高度hC．拋出石塊的角度 D．拋出石塊用力的大小2、(本題9分)開普勒用三句話概括了第谷積累的數(shù)千個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)，展示了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性。這三句話概括的主要內(nèi)容是指（）A．牛頓后來總結(jié)歸納的萬有引力定律B．牛頓后來總結(jié)歸納的牛頓三大定律C．開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三大定律D．開普勒總結(jié)的太陽對(duì)于行星的引力與行星對(duì)于太陽的引力大小相等3、(本題9分)如圖所示,兩個(gè)互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上,使物體發(fā)生一段位移,F1對(duì)物體做功4J,F2對(duì)物體做功3J,則力F1與F2的合力對(duì)物體做功為()A．3.5J B．1J C．5J D．7J4、(本題9分)質(zhì)量為5t的汽車，在水平路面上以加速度a=2m/s2起動(dòng)，所受阻力為1.0×103N，汽車起動(dòng)后第1秒末發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率是（）A．2kW B．22kW C．1.1kW D．20kW5、如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R=0.1m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為θ。若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=100V/m，則O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為（）A．UB．UC．UD．U6、(本題9分)如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．太陽對(duì)小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值7、(本題9分)據(jù)報(bào)道，2016年2月18日嫦娥三號(hào)著陸器玉兔號(hào)成功自主“醒來”，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計(jì)師葉培建院士介紹說，自2013年12月14日月面軟著陸以來，中國(guó)嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器創(chuàng)[造了全世界在月工作最長(zhǎng)記錄．假如月球車在月球表面以初速度豎直上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后小球回到出發(fā)點(diǎn)，已知月球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是：（）A．月球表面的重力加速度為B．月球的質(zhì)量為C．探測(cè)器在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)D．探測(cè)器在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為8、(本題9分)如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點(diǎn)，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動(dòng)。若小球B靜止時(shí)，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點(diǎn)電勢(shì)一定為零C．圓環(huán)對(duì)小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點(diǎn)，A、B組成的系統(tǒng)電勢(shì)能變大9、(本題9分)關(guān)于伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，下列描述正確的是()A．伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)對(duì)于任意斜面都適用，都可以使小球在另一個(gè)斜面上升到同樣的高度B．只有斜面光滑時(shí)，才有可能重復(fù)伽利略實(shí)驗(yàn)C．在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，只有B斜面“坡度”較緩才有可能使小球上升到同樣高度D．設(shè)想在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，若斜面光滑，并且使B斜面變成水平，則可以使小球沿平面運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處10、(本題9分)關(guān)于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是()A．合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大C．分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等D．合運(yùn)動(dòng)的速度可以比每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度小11、“太空涂鴉”技術(shù)的基本物理模型是：原來在較低圓軌道運(yùn)行的攻擊衛(wèi)星在變軌后接近在較高圓軌道上運(yùn)行的偵察衛(wèi)星時(shí)，向其發(fā)射“漆霧”彈，“漆霧”彈在臨近偵察衛(wèi)衛(wèi)星時(shí)，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵察衛(wèi)星，噴散后強(qiáng)力吸附在偵察衛(wèi)衛(wèi)星的偵察鏡頭、太陽能板、電子偵察傳感器等關(guān)鍵設(shè)備上，使之暫時(shí)失效。關(guān)于這一過程下列說法正確的是A．攻擊衛(wèi)星在原軌道上運(yùn)行的周期比偵察衛(wèi)星的周期大B．攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，其動(dòng)能較原軌道增大C．攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，其機(jī)械能較原軌道增多D．攻擊衛(wèi)星在原軌道需要加速才能變軌接近偵查衛(wèi)星12、(本題9分)放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直線運(yùn)動(dòng)．拉力F和物塊速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖，則()A．第1s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5NB．物塊的質(zhì)量為11kgC．第1s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大D．前3s內(nèi)物塊機(jī)械能先增大后不變二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減少量等于重物動(dòng)能的增加量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，則：（1）以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)操作的一部分，請(qǐng)將必要的步驟挑選出來，并且按合理的順序排列_________（填代號(hào)）；A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和交流電電源連接起來B．用天平稱出重物的質(zhì)量C．把紙帶的一段固定在重物上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重物提升到一定的高度D．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間E．釋放紙帶F．重復(fù)幾次，得到3~5條符合要求的紙帶G．接通電源（2）在選紙帶時(shí)，若打第一點(diǎn)的速度為零，需要滿足所打的第1、2點(diǎn)的距離大約為_______；A．1mmB．2mmC．1cmD．2cm14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用斜槽和刻度尺測(cè)定滑塊與水平桌面間的摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：將斜槽固定在水平桌面上，將滑塊從斜槽的某一高度處無初速釋放，測(cè)出滑塊在桌面上滑過的距離；將斜槽固定在桌子邊緣，將滑塊再次從斜槽上無初速釋放，測(cè)出滑塊落地點(diǎn)到斜槽末端的水平距離；槽末端到水平地面的高度h．(1)在步驟②中斜槽固定在桌子邊緣，需要調(diào)整斜槽末端______________；(2)實(shí)驗(yàn)中滑塊兩次從斜槽上的釋放點(diǎn)______________（填“必須”“不一定”）相同；(3)滑塊與桌面間的摩擦因數(shù)為__________________（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）．三、計(jì)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，傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s的速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體（物體可以視為質(zhì)點(diǎn)），從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計(jì)其動(dòng)能損失．物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間；（2）傳送帶左右兩端AB間的距離l至少為多少；（3）上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少；（4）物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示,有一塊木板A靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上,木板質(zhì)量M=4kg，長(zhǎng)L=1.2m,木板右端放一小滑塊B并處于靜止,小滑塊質(zhì)量m=1kg,其尺寸遠(yuǎn)小于L小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2)。(1)現(xiàn)用恒力F始終作用在木板A上,為了讓小滑塊B不從木板A上滑落,求:恒力F大小的范圍；(2)其他條件不變,若恒力F大小為20.8N,且始終作用在木板A上,求:小滑塊B滑離木板A時(shí)的速度大??；(3)其他條件不變,若恒力F大小為28N,作用在木板A上一段時(shí)間后撒去,最終小滑塊B從木板A上滑落下來,求:恒力F作用的最短時(shí)間。17、（12分）在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)＝1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d＝10mm，定值電阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金屬棒ab電阻r＝2Ω，其它電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m＝1×10﹣14kg，帶電量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動(dòng)．取g＝10m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定．試求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度．

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理：；由動(dòng)量定理：，則如果拋出石塊的速率v0變化，則對(duì)物體動(dòng)能的變化無影響；因時(shí)間t要變化，則對(duì)物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若拋出石塊的高度h變化，則對(duì)物體動(dòng)能的變化有影響；因時(shí)間t要變化，則對(duì)物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)B正確；若拋出石塊的角度變化，則則對(duì)物體動(dòng)能的變化無影響；因時(shí)間t要變化，則對(duì)物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若拋出石塊用力的大小變化，則拋出石塊的速率v0變化，對(duì)物體動(dòng)能的變化無影響；因時(shí)間t要變化，則對(duì)物體的動(dòng)量變化產(chǎn)生影響，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.2、C【解析】

開普勒用三句話概括了第谷積累的數(shù)千個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)，展示了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性。這三句話概括的主要內(nèi)容是指開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】功是標(biāo)量，合力做的功等于各個(gè)力做的功的代數(shù)和，故為3J+4J=7J，D正確．【點(diǎn)睛】因?yàn)楣κ菢?biāo)量，求標(biāo)量的和，幾個(gè)量直接相加即可．這是求總功的方法之一，要注意掌握．4、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，則F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N，汽車第1s末的速度：v=at=2×1m/s=2m/s，所以汽車起動(dòng)后第1s末發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率為：P=Fv=11000×2=22000W=2.2×104W，故B正確，ACD錯(cuò)誤．5、A【解析】本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低,故由題圖可知O點(diǎn)電勢(shì)低,P點(diǎn)電勢(shì)高,所以O(shè)P兩點(diǎn)間電勢(shì)差為負(fù)值,勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差取決于兩點(diǎn)間沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離,所以有:UOP=-EdOPsinθ=-10sinθ,A項(xiàng)正確.6、C【解析】試題分析：小行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力知：A、太陽對(duì)小行星的引力F=，由于各小行星軌道半徑質(zhì)量均未知，故不能得出太陽對(duì)小行星的引力相同的結(jié)論，故A錯(cuò)誤；B、由周期T=知，由于小行星軌道半徑大于地球公轉(zhuǎn)半徑，故小行星的周期均大于地球公轉(zhuǎn)周期，即大于一年，故B錯(cuò)誤；C、小行星的加速度a=知，小行星內(nèi)側(cè)軌道半徑小于外側(cè)軌道半徑，故內(nèi)側(cè)向心加速度大于外側(cè)的向心加速度，故C正確；D、線速度知，小行星的軌道半徑大于地球半徑，故小行星的公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度，故D錯(cuò)誤．故選C．7、CD【解析】A、根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有,則得,月球表面的重力加速度,故A錯(cuò)誤;

B、物體在月球表面上時(shí),由重力等于萬有引力有

,可得月球質(zhì)量,故B正確;

C、據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力得可以知道,月球的第一宇宙速度,故C錯(cuò)誤；D、繞月球表面勻速飛行的衛(wèi)星的周期,故D正確綜上所述本題答案是：BD8、BD【解析】

A.因小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢(shì)線，以無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，因此O點(diǎn)的電勢(shì)為零，故B正確；C.由A選項(xiàng)分析，可知圓環(huán)對(duì)小球B的彈力背離圓心，故C錯(cuò)誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，導(dǎo)致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢(shì)能變大，故D正確；9、BD【解析】

ABC．在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，必須是阻力不計(jì)(斜面光滑)時(shí)，小球才能在另一個(gè)斜面上升到相同高度，而不用管另一個(gè)斜面的傾角多大．所以AC錯(cuò)，B項(xiàng)正確；D．當(dāng)B斜面的傾角減小到接近0°時(shí)，小球仍欲在B斜面上上升到同樣高度，所以D項(xiàng)中的設(shè)想是合理的，選項(xiàng)D正確。故選BD。10、CD【解析】

AD．根據(jù)平行四邊形定則，知合速度的大小可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故A錯(cuò)誤，D正確；BC．分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等，故B錯(cuò)誤，C正確．故選CD．11、CD【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，則有：解得：A.由，可知攻擊衛(wèi)星在原軌道上半徑小，則周期小，故A錯(cuò)誤；B.由和得：，可知攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，半徑增大，則動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；CD.攻擊衛(wèi)星要從低軌道變到高軌道，則要點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動(dòng)，故攻擊衛(wèi)星的機(jī)械能增加，故CD正確。12、AC【解析】由圖可得，0～1s內(nèi)物體的加速度為：；由牛頓第二定律可得：F-mgsinθ=ma；1s后有：F′=mgsinθ；聯(lián)立并將F=5.5N，F(xiàn)′=5.0N代入解得：m=1.0kg，θ=30°；第1

s內(nèi)物塊受到的合外力為F合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正確，B錯(cuò)誤．第1

s內(nèi)拉力F的功率P=Fv，F(xiàn)不變，v增大，則P增大，故C正確．前1s內(nèi)物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大，則其機(jī)械能增大．2-3s內(nèi)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，其機(jī)械能增大，所以物塊的機(jī)械能一直增大．故D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵先由v-t圖象確定運(yùn)動(dòng)情況，然后求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程求解物體的質(zhì)量和斜面的傾角．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)ACGEF(2)B【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，則實(shí)驗(yàn)的合理順序排列：ACGEF；（2）若打第一點(diǎn)的速度為零，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知所打的第1、2點(diǎn)的距離大約為，故選B.14、水平必須【解析】(1)在步驟②中斜槽固定在桌子邊緣，需要調(diào)整斜槽末端水平，以保證滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)；(2)實(shí)驗(yàn)中滑塊兩次從斜槽上的釋放點(diǎn)必須相同，以保證滑塊到達(dá)斜槽底端的速度相同；(3)根據(jù)動(dòng)能定理；，解得滑塊與桌面間的摩擦因數(shù)為．點(diǎn)睛：本題考查了求動(dòng)摩擦因數(shù)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真審題、理解題意，知道實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵，明確實(shí)驗(yàn)原理后應(yīng)用動(dòng)能定理以及平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以分析答題．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）1.6s（2）12.8m（3）160J（4）h′=1.8m【解析】(1)mgsinθ=ma,h/sinθ=12(2)由能的轉(zhuǎn)化和守恒得：mgh=μmgl/2，l="12.8"m.(3)在此過程中，物體與傳送帶間的相對(duì)位移:x相=l/2+v帶·t,又l/2=12而摩擦熱Q=μmg·x相，以上三式可聯(lián)立得Q="160"J.(4)物體隨傳送帶向右勻加速，當(dāng)速度為v帶="6"m/s時(shí)向右的位移為x，則μmgx=12即物體在到達(dá)A點(diǎn)前速度與傳送帶相等，最后以v帶="6"m/s的速度沖上斜面，由12滑塊沿斜面下滑時(shí)由重力沿斜面向下的分力提供加速度，先求出加速度大小，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由B點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理，克服重力做功等于摩擦力做功，由此可求得AB間距離，產(chǎn)生的內(nèi)能由相互作用力乘以相對(duì)位移求得16、（1）F≤20N（2）8m/s（3）【解析】

（1）為了使小滑塊B不從A上滑落，則AB兩物體間的摩擦力等于最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解F的最大值；（