2021-2022學(xué)年上海市虹口區(qū)上海外國語大學(xué)附屬外國語學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2021-2022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、質(zhì)量為m的物體從傾角為α固定的光滑斜面頂端山靜止開始下滑，斜面高為h，則物體下滑過程中重力做功的平均功率及物體滑至斜面底端時重力的瞬時功率分別為A．mg2ghB．12mgC．mg2ghsinD．12mg2、(本題9分)在地面上方某高度處，以速度v0水平拋出一小物體，物體落地時的速度與豎直方向的夾角為30°。不計空氣阻力，則物體拋出時的高度為A． B． C． D．3、火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知A．太陽位于木星運行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C．它們公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長軸的三次方之比都與太陽質(zhì)量有關(guān)D．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積4、如圖所示，圓心在O點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點A與桌面相切．一足夠長的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球（均可視為質(zhì)點），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時m1位于C點，然后從靜止釋放,則下列說法正確的是（）A．在m1由C點下滑到A點的過程中兩球速度大小始終相等B．在m1由C點下滑到A點的過程中，重力對m1做功功率先增大后減少C．在m1由C點下滑到A點的過程中，m1機械能守恒D．若m1恰好能沿圓弧下滑到A點，則m1＝3m25、(本題9分)質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運動，經(jīng)過軌道最高點而不脫離軌道的最小速度是v，則當(dāng)小球以3v的速度經(jīng)過最高點時，對軌道壓力的大小是（）A．0 B．3mg C．5mg D．8mg6、(本題9分)當(dāng)導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流，小磁針靜止時北極指向讀者的是（）A． B．C． D．7、(本題9分)在某一穩(wěn)定軌道運行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個軌道光滑，P，Q點分別對應(yīng)螺旋軌道中兩個圓周的最高點，對應(yīng)的圓周運動軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說法正確的是（）A．小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小B．小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達(dá)P點D．小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力8、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點，分別在a、c兩個點處放等量異種電荷＋Q和－Q。下列說法正確的是()A．b、f兩點電場強度大小相等，方向不同B．e、d兩點電勢相同C．b、f兩點電場強度大小相等，方向相同D．e、d兩點電勢不同9、(本題9分)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框M、N在t＝0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()A．兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球在外力作用下將彈簧壓縮至A點保持靜止。撤去外力，在彈簧彈力的作用下小球被彈起，B點是小球在彈簧上自由靜止時的位置，C點是彈簧原長位置，D點是小球運動的最高點。小球在A點時彈簧具有的彈性勢能為EP，則小球從A到D運動的過程中（）A．彈力對小球所做的功為-EPB．彈力對小球所做的功為EPC．AD的距離為ED．AD的距離為E11、(本題9分)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動D．當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小12、(本題9分)由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，那么衛(wèi)星的（）A．速率變大 B．角速度變小 C．向心加速度變大 D．周期變小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在用伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為50Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為4kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω。為盡量減小實驗誤差，應(yīng)采用圖___________（選填“甲”或“乙”）所示的測量電路。某同學(xué)選擇正確的測量電路后進(jìn)行實驗，若電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U和I，電阻的測量值由Rx測=14、（10分）(本題9分)如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運動的物體所受向心力大小與質(zhì)量、軌道半徑及線速度關(guān)系的實驗裝置．圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動．力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：(1)該同學(xué)采用的實驗方法為________．A．等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法D．微小量放大法(2)改變線速度v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：v/m?s-11.01.52.02.53.0v2/m2?s-21.02.254.06.259.0F/N0.882.003.505.507.90①請在圖乙中作出F-v2圖線_____；②若圓柱體運動半徑r＝0.3m，由作出的F-v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝_____kg．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)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，半徑為R的圓板勻速轉(zhuǎn)動，B為圓板邊緣上的一點，當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)動到某一方向時，在圓板中心正上方高h(yuǎn)處以平行于OB方向水平拋出一小球，要使小球剛好能落在圓板上的B點（此后球不反彈），求：（1）小球的初速度的大??；（2）圓板轉(zhuǎn)動的角速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為1kg物塊自高臺上A點以4m/s的速度水平拋出后,剛好在B點沿切線方向進(jìn)入半徑為0.5m的光滑圓弧軌道運動．到達(dá)圓弧軌道最底端C點后沿粗糙的水平面運動43m到達(dá)D點停下來,已知OB與水平面的夾角θ=53°,g=10m/s2(sins53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)AB兩點的高度差;(2)物塊到達(dá)C點時,物塊對軌道的壓力;(3)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)17、（12分）(本題9分)如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m＝1kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v1＝3m/s的初速度水平拋出，到達(dá)B點時，恰好沿B點的切線方向進(jìn)入固定在地面上的豎直圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為R＝1．5m，B點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝53°，不計空氣阻力，取重力加速度g＝11m/s2。（sin53＝1．8，cos53＝1．6）求：（1）A、B兩點的高度差h；（2）若小物塊恰好經(jīng)過圓弧軌道最高點D，則小物塊在豎直圓弧軌道內(nèi)克服摩擦力做的功W。

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】

物體滑到底端，根據(jù)動能定理，有mgh=12m沿斜面方向，根據(jù)運動學(xué)公式：gsinα?t=v，解得t=2ghgsin物體滑到底端的瞬時功率P=mgvsinA.mg2gh和mgB.12mg2ghC.mg2ghsinαD.12mg2gh2、D【解析】

設(shè)物體落地時，豎直方向的分速度為vy，落地時由幾何關(guān)系有tan30°＝，可得vy＝v0，物體在豎直方向做自由落體運動，設(shè)物體拋出時的高度為H，則有vy2＝2gH，可解得，故D正確，ABC錯誤。3、C【解析】

火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒第一定律可知，太陽位于木星運行軌道的焦點上，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，火星和木星繞太陽運行速度的大小不相等，在近日點速度較大，在遠(yuǎn)日點速度較小，選項B錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，它們公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長軸的三次方之比相等，且都與太陽質(zhì)量有關(guān)，選項C正確；根據(jù)開普勒第二定律可知，相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積總相等，但是與木星與太陽連線掃過的面積不相等，選項D錯誤.4、B【解析】

m1由C點下滑到A點的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過程以后，此時的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時兩個物體的速度必然不相同的，故A錯誤；重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運動到A點的時候，由于此時的切線是水平的，所以此時的豎直速度也是零，但是在這個C到A的過程當(dāng)中是肯定有豎直分速度的，所以相當(dāng)于豎直速度是從無到有再到無的一個過程，也就是一個先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B正確；在m1由C點下滑到A點的過程中m1對m2做正功，故m1的機械能減小，故C錯誤；若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，此時兩小球速度均為零，根據(jù)動能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D錯誤．5、D【解析】

當(dāng)小球以速度v經(jīng)內(nèi)軌道最高點時不脫離軌道，小球僅受重力，重力充當(dāng)向心力，有；當(dāng)小球以速度3v經(jīng)內(nèi)軌道最高點時，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充當(dāng)向心力，有；又由牛頓第三定律得到，小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；A.0，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.3mg，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.5mg，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.8mg，與結(jié)論相符，選項D正確；6、C【解析】

A、通電直導(dǎo)線電流從左向右，根據(jù)右手螺旋定則，則有小磁針?biāo)幍奈恢么艌龇较虼怪奔埫嫦蚶?，所以小磁針靜止時北極背離讀者，故A錯誤；B、如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則，磁場的方向逆時針（從上向下看），因此小磁針靜止時北極背離讀者，故B錯誤；C、環(huán)形導(dǎo)線的電流方向如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則，則有小磁針?biāo)幍奈恢么艌龇较虼怪奔埫嫦蛲?，所以小磁針靜止時北極指向讀者，故C正確；D、根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合電流的方向，則通電螺線管的內(nèi)部磁場方向，由右向左，則小磁針的靜止時北極指向左，故D錯誤；7、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過P點時與經(jīng)過Q點時線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小，故A正確，B錯誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達(dá)P點，故C錯誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力，故D正確。8、BC【解析】A、等量異種電荷的電場線和等勢線都是關(guān)于連線、中垂線對稱的，由等量異號電荷的電場的特點，結(jié)合題目的圖可知，圖中bdef所在的平面是兩個點電荷連線的垂直平分面，所以該平面上各點的電勢都是相等的，各點的電場強度的方向都與該平面垂直。由于b、c、d、e各點到該平面與兩個點電荷的連線的交點O的距離是相等的，結(jié)合該電場的特點可知，b、c、d、e各點的場強大小也相等。由以上的分析可知，b、c、d、e各點的電勢相等，電場強度大小相等，方向相同。故A、D錯誤；故選BC?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握等量異種電荷的電場線和等勢面的分布情況，知道場強是矢量，只有大小和方向都相同時，場強才相同，同時掌握好電場強度的疊加方法。9、BC【解析】

A．半徑切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，由于勻速轉(zhuǎn)動，所以進(jìn)入時，電動勢是恒定的，則A錯誤；B．由半徑切割分段分析知道：M線框在轉(zhuǎn)一周內(nèi)感應(yīng)電動勢的變化是恒正、恒正、恒負(fù)、恒負(fù)．N線框的變化是恒正、零、恒負(fù)、零，所以兩導(dǎo)線框的周期相等地，則B正確；C．顯然從開始到轉(zhuǎn)過90°，都是半徑切割，感應(yīng)電動勢相等，則C正確；D．根據(jù)有效值的定義：對M線框，，對N線框，只有一半時間有感應(yīng)電流，，兩式對比得到：，所以D錯誤．10、BD【解析】

AB.根據(jù)功能關(guān)系彈力做功等于彈性勢能的減少，則A到D彈性勢能減少EP，則彈力做正功，大小為EP;故A項不合題意，B項符合題意.CD.小球從A到D的過程，對小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，有：W而WFk解得：h故C項不合題意，D項符合題意.11、AC【解析】

試題分析：路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運動向心力，故A正確．車速低于v0，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會向內(nèi)側(cè)滑動．故B錯誤．當(dāng)速度為v0時，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑．故C正確．當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，由于支持力和重力不變，則v0的值不變．故D錯誤．故選AC．考點：圓周運動的實例分析【名師點睛】此題是圓周運動的實例分析問題；解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．12、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則速率變大，選項A正確；B.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則角速度變大，選項B錯誤；C.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則向心加速度變大，選項C正確；D.由可知人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小時，周期變小，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、甲小于【解析】

[1]由題意可知：RVR則：RV電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選擇圖甲所示電路圖；[2]由于電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，電流表測量值大于真實值，由歐姆定律可知，電阻測量值小于真實值。14、（1）B（2）如圖（3）0.26（0.27同樣得分）【解析】

（1）該同學(xué)采用的實驗方法為控制變量法，故選B.（2）①在圖乙中作出F-v2圖線如圖：②根據(jù)，則，因為r=0.3m，則m=0.27kg三、計算題