2021-2022學年上海市同濟大學一附中物理高一第二學期期末統考模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一條河寬為，一艘輪船正在以的合速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為，行駛中，輪船發(fā)動機的牽引力與船頭朝向的方向相同，某時刻發(fā)動機突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對于水速逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化，由此可以確定（）A．發(fā)動機未熄滅時，輪船相對于靜止行駛的速度大小為B．若發(fā)動機不會突然熄火，輪船渡河時間為C．發(fā)動機熄火后，輪船相對于河岸速度一直減小D．發(fā)動機熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值2、(本題9分)下列說法正確的是（）A．由于相對論、量子論的提出，經典力學己經失去了它的意義B．經典力學在今天廣泛應用，它的正確性無可懷疑，仍可普遍適用C．在經典力學中，物體的質量隨運動狀態(tài)而改變D．狹義相對論認為，質量、長度、時間的測量結果都與物體運動狀態(tài)有關3、(本題9分)如圖所示，水平面上有一物體A通過定滑輪用細線與玩具汽車B相連，汽車向右以速度v作勻速運動，當細線OA、OB與水平方向的夾角分別為α、β時，物體A移動的速度為A． B． C． D．4、(本題9分)一輛汽車以72km/h的速度沿平直公路勻速行駛，司機發(fā)現前方有障礙物，立即緊急制動，汽車以5m/s2的加速度做勻減速直線運動至停止，小汽車在最后2s內的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m5、(本題9分)質量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，g為重力加速度，在O點向左移動的過程中A．F逐漸變大，FT逐漸變小，FT≤mgB．F逐漸變小，FT逐漸變大，FT≥mgC．F逐漸變小，FT逐漸變小，FT≤mgD．F逐漸變大，FT逐漸變大，FT≥mg6、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內有一個半徑為R的圓弧軌道．半徑OA水平、OB豎直，一個質量為m的小球自A正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力，已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中()A．重力做功2mgRB．機械能減少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功7、(本題9分)甲、乙兩物體在同一地點做自由落體運動，已知甲物體的質量是乙物體的質量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列說法正確的是（）A．甲乙兩物體的加速度之比為l：1B．甲乙兩物體的著地速度之比為1：C．甲乙兩物體的下落時間之比為：1D．甲乙兩物體從下落到著地的過程中的平均速度之比為1：28、(本題9分)如圖所示，三個小球A、B、C的質量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質彈簧連接，彈簧處于原長．現A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內運動，彈簧在彈性限度內，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過程中A．A的動能達到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgL9、一新型賽車在水平專用測試道上進行測試，該車總質量為m＝1×103kg，由靜止開始沿水平測試道運動，用傳感設備記錄其運動的v-t圖象如圖所示。該車運動中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為μ＝0.1．賽車在0～5s的v-t圖象為直線，5s末該車發(fā)動機達到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車的v-t圖象先是一段曲線，后為直線。取g＝10m/s1，則（）A．該車的額定功率為4×104WB．該車的額定功率為1.1×105WC．該車勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車出發(fā)后10s內的總位移為150m10、某靜電場的電場線如圖中實線所示，一帶電粒子僅受電場力作用在電場中運動，虛線MN為其運動軌跡，以下說法中正確的有A．M點場強大于N點場強B．M點場強小于N點場強C．M點電勢高于N點電勢D．M點電勢低于N點電勢11、下列關于運動物體所受合外力做功和動能變化的關系不正確的是()A．如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零B．如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運動,動能一定發(fā)生變化D．物體的動能不變,所受合外力一定為零12、(本題9分)質點作勻速圓周運動，下列物理量不變的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)質量為m、速度為v的A球和質量為4m的靜止的B球發(fā)生正碰，取A球碰前的運動方向為正，則碰后A球的速度可能為_________（填代號），B球的速度可能為_________（填代號）（1）0（2）－v（3）－0.4v（4）0.3v（5）0.8v14、如圖所示，細線長為L，懸掛一質量為m的小球靜止在A點．今施加在小球上一個水平向右的恒力F使其運動到B點，此時細線與豎直方向夾角為θ．那么在這一過程中，恒力對小球做的功為_____，小球重力勢能的增加量為_____．15、(本題9分)質量為m的列車，以恒定的功率沿水平直軌道行使，在時間t內行駛的距離s，其速率為增大到最大值.為求出機車的功率P和列車受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式為：________________和________________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)宇航員在一星球表面上高h處由靜止釋放一個小球，經過t時間小球落到星球表面，該星球的半徑為R，萬有引力常量為G.求（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的質量M.17、（10分）滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來。如圖所示是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點、圓心角θ＝60°，半徑OC與水平軌道CD垂直，滑板與水平軌道CD間的動摩擦因數μ＝0.2。某運動員從軌道上的A點以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC，經CD軌道后沖上DE軌道，到達E點時速度減為零，然后返回.已知運動員和滑板的總質量為m＝60kg，B、E兩點與水平軌道CD的豎直高度分別為h＝2m和H＝2.5m.求：(1)運動員從A點運動到B點過程中，到達B點時的速度大小vB；(2)水平軌道CD段的長度L；(3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時速度的大??；如不能，請求出最后停止的位置距C點的距離.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

A.根據運動的合成與分解可知，發(fā)動機未熄滅時，輪船相對于靜止行駛的速度大小為，A錯誤B.根據題意可知，若發(fā)動機不會突然熄火，輪船渡河時間為，B錯誤。CD.因為船頭方向始終未發(fā)生變化，開始時，船速與水速夾角為：，得，所以船速方向不變，而水速方向不變，當合速度與船速垂直時，合速度最小，此時合速度為，C錯誤D正確。2、D【解析】

AB.相對論、量子論的提出,沒有否定經典力學,經典力學是相對論、量子力學在低速、宏觀狀態(tài)下的特殊情形,對于高速、微觀的情形經典力學不適用。故AB錯誤；C.在經典力學中，物體的質量不隨運動狀態(tài)而改變。故C錯誤；D.狹義相對論認為，質量、長度、時間的測量結果都與物體運動狀態(tài)有關，故D正確。3、B【解析】對A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為，對B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為，由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有，即，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．【點睛】分別對A、B物體速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進行分解，根據三角函數關系及沿著繩子方向速度大小相等，可知兩物體的速度大小關系．4、A【解析】汽車以5m/s2的加速度做勻減速直線運動至停止，它的逆運動是初速度為0的勻加速直線，所以小汽車在最后2s內的位移是，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．5、D【解析】

以結點O為研究對象，受力分析如圖所示：由題意知點O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據平衡條件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在結點為O被緩慢拉動過程中，夾角θ增大，由三角函數可知：F和T均變大．A.F逐漸變大，FT逐漸變小，FT≤mg與分析不符，故A錯誤；B.F逐漸變小，FT逐漸變大，FT≥mg與分析不符，故B錯誤；C.F逐漸變小，FT逐漸變小，FT≤mg與分析不符，故C錯誤；D．F逐漸變大，FT逐漸變大，FT≥mg與分析相符，故D正確。6、D【解析】試題分析:重力做功只與豎直高度有關，故重力做功為：mgR，A錯；恰好到達B點有：，由動能定理知由P運動B的過程中，合外力所做的功為：，C錯；由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：mgR，D對；有上分析知在由P運動到B的過程中，機械能的減少量為mgR，B錯．考點:動能定理、功能關系．【名師點睛】對功能關系的理解與應用功是能量轉化的量度．力學中的功與對應的能量的變化關系如下表所示：功

能量改變

關系式

W合：合外力的功（所有外力的功）

動能的改變量（ΔEk）

W合＝ΔEk

WG：重力的功

重力勢能的改變量（ΔEp）

WG＝－ΔEp

W彈：彈簧彈力做的功

彈性勢能的改變量（ΔEp）

W彈＝－ΔEp

W其他：除重力或系統內彈簧彈力以外的其他外力做的功

機械能的改變量（ΔE）

W其他＝ΔE

Ff·Δx：一對滑動摩擦力做功的代數和

因摩擦而產生的內能（Q）

Ff·Δx＝Q（Δx為物體間的

相對位移）

7、AB【解析】

A.甲、乙兩物體做自由落體運動，加速度都為重力加速度，相同，故A項符合題意.B.根據v2＝2gh，末速度為v，故甲乙兩物體的著地速度之比為1：，故B項符合題意.C.根據hgt2,得t，故甲乙兩物體的下落時間之比為1：，故C項不合題意.D.都做自由落體運動，則平均速度都是末速度的一半，甲乙兩物體的著地速度之比為1：，所以兩物體從下落到著地的過程中的平均速度之比也是1：，故D項不合題意.8、AB【解析】A的動能最大時，設B和C受到地面的支持力大小均為F，此時整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的動能達到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當A達到最低點時動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，A的加速度方向向上，故C錯誤；A球達到最大動能后向下做減速運動，到達最低點時三個小球的動能均為零，由機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．9、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車作勻加速運動，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時達到額定功率為D．前5秒內位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車勻速運動時有：Pv10、BC【解析】

電場線越密集的位置場強越大，則M點場強小于N點場強，選項A錯誤，B正確；沿著電場線方向電勢降低，故M點的電勢高于N點的電勢，所以C正確，D錯誤．11、BCD【解析】

A.如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零，此說法正確，選項A不符合題意；B.如果合外力對物體所做的功為零，則合外力不一定為零，例如做勻速圓周運動的物體，此說法不正確，選項B符合題意；C.物體在合外力作用下做變速運動，動能可能不變，例如做勻速圓周運動的物體，此說法不正確，選項C符合題意；D.物體的動能不變，所受合外力不一定為零，例如做勻速圓周運動的物體，此說法不正確，選項D符合題意；12、BC【解析】勻速圓周運動的線速度、加速度大小不變、方向變化，不變的是周期和角速度，BC正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）（3）（4）【解析】若vA=0，規(guī)定A球初速度方向為正方向，由動量守恒得：mv=mvA+4mvB，解得：vB=14v，碰撞前系統的總動能為：EK=12mv2，碰撞后系統的總動能為：E'K=12mvA2+124mvB2=18mv2<EK=12mv2，不違反能量守恒定律，故（1）可能；若vA=-v，規(guī)定A球初速度方向為正方向，由動量守恒得：mv=mvA+4mvB，解得：vB=12v，碰撞前系統的總