2022屆上海二中物理高一第二學期期末教學質量檢測試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。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內，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束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖所示，質量mA=6kg的物塊A下端連接著直立且固定于水平地面的輕質彈簧，上端連接著跨過定滑輪的輕質細繩，繩的另一端連接著靜置于水平地面、質量為mB=8kg的物塊B。此時，與A相連的輕繩處于豎直方向，與B相連的輕繩與水平地面成37°角，并且彈簧的壓縮量為10cm，若彈簧勁度系數(shù)k=100N/m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計滑輪與輕繩間的摩擦。則下列分析計算正確的是A．物塊A所受合力為40NB．輕繩對物塊B的拉力為40NC．地面對物塊B的摩擦力為50ND．地面對物塊B的支持力為50N2、(本題9分)關于繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．同一軌道上的衛(wèi)星質量大的向心加速度小B．離地面越近的衛(wèi)星角速度越小C．衛(wèi)星的發(fā)射速度可能等于D．衛(wèi)星的運行速度可能等于3、(本題9分)如圖所示，汽車以速度v0勻速向左行駛，則物體M將怎樣運動（）A．勻速上升B．加速上升C．減速上升D．先加速后減速4、關于動能的理解，下列說法錯誤的是A．凡是運動的物體都具有動能B．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)C．重力勢能可以為負值，動能不可以為負值D．一定質量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化5、(本題9分)如圖所示，一直徑為d的紙質圓筒以角速度ω繞軸O高速轉動，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉動不到半周時，在筒上留下a、b兩個彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A． B． C． D．6、忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑7、(本題9分)如圖所示，在地面上以速度v0拋出質量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點時的重力勢能為1B．物體落到海平面時的重力勢能為－mghC．物體在海平面上的動能為1D．物體在海平面上的機械能為18、(本題9分)已知地球的半徑為，宇宙飛船正在離地高度為的軌道上繞地球做勻速四周運動，飛船內有一彈簧秤下懸掛一個質量為的物體，物體相對宇宙飛船靜止，已知地球表面重力加速度為（）A．物體受力平衡B．物體受到重力為C．物體受到重力D．彈簧秤的示數(shù)為9、(本題9分)如圖甲所示，水平放置的平行金屬導軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導體棒MN放在導軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導軌平面的磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應強度方向為正），MN始終保持靜止，則0～t2時間（

）A．電容器C的電荷量大小始終沒變 B．電容器C的a板先帶正電后帶負電C．MN所受安培力的大小始終沒變 D．MN所受安培力的方向先向右后向左10、(本題9分)“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道直奔月球，在距月球表面200km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲，先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示。之后衛(wèi)星在P點又經過兩次變軌，最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動，對此下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的速度大于月球的第一宇宙速度B．衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動到P點時要點火減速才能到達軌道ⅡC．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點的加速度小于沿軌道Ⅰ運動到P點的加速度D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種軌道運行相比較，衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的機械能最小二、實驗題11、（4分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E_______（填選項對應的字母）。（2）實驗中得到一條紙帶，如圖所示。根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為S0，點A、C間的距離為S1，點C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，設重錘質量為m，則打點計時器打C點時重錘的動能為___________，打點計時器在打O點和C點的這段時間內重錘的重力勢能的減少量為________。利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。則根據這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a＝_____________。（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是______（填“大于”或“小于”）重錘動能的增加，其原因主要是因為_____________。12、（10分）(本題9分)如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律（1）對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_____A．重物選用質量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內上下對正C．精確測量出重物的質量D．用手托穩(wěn)重物，釋放重物后，再接通電源（2）某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_____。A．OA、AD和EG的長度B．OC、BC和CD的長度C．BD、CF和EG的長度D．AC、BD和EC的長度（3）實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關于這個誤差下列說法正確的是_____A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過消除空氣阻力和摩擦阻力的影響來消除該誤差（4）某同學在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機械能是否守恒，若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2﹣h圖象是圖中的哪一個_____。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】

A.物塊A處于靜止狀態(tài)，受到的合力為零，故A錯誤；B.彈簧壓縮△x=10cm=0.1m，根據胡克定律可知，彈簧彈力F=k△x=100×0.1=10N，彈力向上，繩子拉力T=mAg-F=6-10=50N，故B錯誤；CD.B處于靜止狀態(tài)，受力平衡，對B受力分析，根據平衡條件，地面對B的摩擦力f=Tcos37°=50×0.8=40N，地面對物塊B的支持力N=mBg-Tsin37°=80-50×0.6=50N；故C錯誤，D正確。2、C【解析】

A．根據可得與衛(wèi)星的質量無關，軌道半徑相同，則向心加速度相同，A錯誤；B．根據公式可得軌道半徑越小，角速度越大，B錯誤；C．衛(wèi)星是地球的衛(wèi)星，所以發(fā)射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故，C正確；D．第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，也是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，即衛(wèi)星繞地球運動的最大速度，D錯誤．故選C.3、B【解析】

本題小車參與了兩個分運動：沿著繩子伸長方向的分運動，和繞滑輪的轉動，即與繩子垂直方向的分運動；根據平行四邊形定則，可先求出速度v的表達式，再討論.【詳解】小車的合速度（實際速度）為，如圖小車參與了兩個分運動：沿著繩子方向的分運動，和繞滑輪的轉動；將小車的速度分解成沿繩子方向（指向左下）和垂直繩子方向（指向左上）兩個分速度，，是越來越小的，很容易得出越來越大，v也就越來越大，所以是加速運動，故選B．【點睛】本題關鍵是找出合運動與分運動，然后由平行四邊形定則找出合速度與分速度間的幾何關系，或列出解析式討論；切記不可將繩子速度當成合速度．4、B【解析】

A．由動能的定義可知，凡是運動的物體都具有動能，故A正確；B．物體做勻速圓周運動時，物體的動能不變，但是物體的合力提供向心力即合力不為零，物體處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．重力勢能可以有負值，其正負取決于所選擇的零勢能面；而動能沒有負值，故C正確；D．由于速度為矢量，當方向變化時，若其速度大小不變，則動能并不改變；而動能變化時，速度大小一定變化；故D正確。5、B【解析】

設子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過兩個孔所需時間；若子彈穿過圓筒時間小于半個周期，紙質圓筒在這段時間內轉過角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論相符，選項B正確；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤；6、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機械能不守恒，故D錯誤。7、BD【解析】

物體在最高點時，由斜拋運動的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢能面，則在最高點的重力勢能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項A錯誤；以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時的重力勢能為-mgh，故B正確。由動能定理得：mgh=E【點睛】此題考查重力勢能、重力做功、動能定理和機械能守恒，動能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動能變化之間的關系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動能增加，力做負功，動能減少．動能定理解決的問題不受運動形式和受力情況的限制．8、CD【解析】

A.由于物體相對飛船靜止，也即物體做圓周運動，所以合力提供了向心力，故受力不平衡，故A錯；BC．由于飛船繞地球做圓周運動，所以解得故B錯，C正確；D．物體受到的重力提供了做圓周運動的向心力，所以處于完全失重狀態(tài)，所以彈簧的彈力等于零，故D正確。故選CD。9、AD【解析】

A、B：由乙圖知，磁感應強度均勻變化，根據法拉第電磁感應定律可知，回路中產生恒定電動勢，電路中電流恒定，電阻R兩端的電壓恒定，則電容器的電壓恒定，故電容器C的電荷量大小始終沒變．根據楞次定律判斷可知，通過R的電流一直向下，電容器上板電勢較高，一直帶正電．故A正確，B錯誤；C：根據安培力公式F＝BIL，I、L不變，由于磁感應強度變化，MN所受安培力的大小變化，故C錯誤．D：由右手定則判斷得知，MN中感應電流方向一直向上，由左手定則判斷可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正確．故選AD．10、BD【解析】

A.根據可知，因為近地軌道半徑小于軌道Ⅲ上運動的半徑，所以衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的速度小于月球的第一宇宙速度，A錯誤。B.衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動到P點時要點火減速，近心運動才能到達軌道Ⅱ，B正確。C.根據可知，衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點的加速度等于沿軌道Ⅰ運動到P點的加速度，C錯誤。D.從軌道I至II到III的過程中，每次經過P點，均需“制動”減速做近心運動進入低軌道，則衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的機械能最小，D正確。二、實驗題11、BCDmg（S0+S1）大于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點計時器間也會有摩擦阻力作用，阻力做負功?！窘馕觥?/p>

(1)[1]打點計時器的工作電壓均為交流電壓，故B不恰當；本實驗是通過比較動能增加量與重力勢能的減少量是否相等，來驗證機械能是否守恒，所以只要不要求計算兩者的具體數(shù)值，可以不測量質量，故C沒有必要；應該是先接通電源，后釋放紙帶，故D不恰當；故填BCD。(2)[2][3]據平均速度等于中間時刻的速度求出打C點時重錘的速度為重錘動能為重錘重力勢能的減少量為：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根據△x=aT2可得加速度為(3)[5][6]由于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點計時器間也會有摩擦阻力作用，所以重錘的重力勢能的