2022屆上海市第四中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)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(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下面說法中正確的是（）A．向心加速度一定與旋轉(zhuǎn)半徑成反比，因?yàn)閍nB．向心加速度一定與旋轉(zhuǎn)半徑成正比，因?yàn)閍nr2C．角速度一定與旋轉(zhuǎn)半徑成反比，因?yàn)镈．角速度一定與轉(zhuǎn)速成正比，因?yàn)棣?2πn（n的單位為轉(zhuǎn)/秒）2、(本題9分)人從高處跳到低處時(shí)，一般都是讓腳尖部分先著地并彎曲下肢，這是為了（）A．減小沖量B．使動(dòng)量的增量變得更小C．增長人與地面的作用時(shí)間，從而減小受力D．增大人對(duì)地的壓強(qiáng)，起到安全作用3、(本題9分)A、B兩個(gè)物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度－時(shí)間圖像如圖所示，則A．t=4s時(shí)，A、B兩物體一定相遇B．t=4s時(shí)，A、B兩物體的加速度相同C．前4s內(nèi)，A物體的平均速度小于B物體的平均速度D．前4s內(nèi)，B物體的位移比A物體的位移小4、(本題9分)關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，以下說法中正確的是（）A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度一定改變B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度可能不變C．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，該物體的受力情況一定發(fā)生變化D．物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度方向一定改變5、作用在同一物體上的三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為3N、6N和12N，則它們的合力大小可能是A．0N B．1N C．10N D．22N6、光滑的水平面上，物體A、B的質(zhì)量分別為m1和m2，且，它們用一根輕質(zhì)彈簧相連接（栓接）。開始時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于自然長度。第一次給物體A一個(gè)沿彈簧軸線方向水平向右的初速度v，第二次給物體B一個(gè)沿彈簧軸線方向水平向左的等大的初速度v，如圖所示。已知彈簧的形變未超出彈性限度，比較這兩種情況，下列說法正確的是（）A．第二種情況下，彈簧最短時(shí)物體A的速度較小B．兩種情況，彈簧最短時(shí)物體A的速度等大C．兩種情況，彈簧的最大彈性勢(shì)能相同D．第二種情況下，彈簧的最大彈性勢(shì)能較大7、(本題9分)將三個(gè)光滑的平板傾斜固定，三個(gè)平板頂端到底端的高度相等，三個(gè)平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示?，F(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個(gè)平板同時(shí)無初速度地釋放，經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)平板的底端。則下列說法正確的是（）A．重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小8、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為L和2L不伸長的繩的末端，將繩的另一端懸掛在等高的天花板上，如圖將小球拉直至水平位置，從靜止釋放，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)A．速度一樣大B．動(dòng)能一樣大C．機(jī)械能一樣大D．所受的拉力一樣大9、(本題9分)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在y軸上的O、M兩點(diǎn)，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則在兩電荷連線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨坐標(biāo)y變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，在ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，則A．q1與q2帶異種電荷B．A、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C．從N點(diǎn)沿y軸正方向到D點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功10、(本題9分)如圖所示電路中，電源內(nèi)阻r不能忽略，兩個(gè)電壓表均為理想電表。已知R1=10Ω，r=2Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是A．P從b端向a端移動(dòng)過程中，R2消耗的功率先增大后減小B．P從a端向b端移動(dòng)過程中，R1消耗的功率先減小后增大C．P從b端向a端移動(dòng)過程中，V1的示數(shù)一直增大D．P從a端向b端移動(dòng)過程中，V1的示數(shù)與電池內(nèi)電阻分壓之和一直增大11、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為3g/4，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這一過程中（）A．重力勢(shì)能增加了3/4mgh B．動(dòng)能損失了mghC．機(jī)械能損失了1/2mgh D．所受合外力對(duì)物體做功為-3/2mgh12、在光滑的水平面上，一滑塊的質(zhì)量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下運(yùn)動(dòng)，如圖所示為滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v=5m/s，滑塊在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線夾角α=37°，sin37°=0.6，則下列說法正確的是A．水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角B．滑塊從P到Q的時(shí)間為3sC．滑塊從P到Q的過程中速度最小值為4m/sD．P、Q兩點(diǎn)連線的距離為10m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)如圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點(diǎn)到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為α，A球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球正碰，碰撞后A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)。（1）圖中s應(yīng)是B球初始位置到_____________的水平距離.（2）為了驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，應(yīng)測(cè)得的物理量有：_____________.14、（10分）(本題9分)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組采用如圖甲所示的裝置．（1）關(guān)于此次實(shí)驗(yàn)下面說法合理的是________（單選題）A．實(shí)驗(yàn)中若采取墊高木板一端作為平衡摩擦力的方法，改變小車質(zhì)量重新做實(shí)驗(yàn)時(shí)必須重新平衡摩擦B．實(shí)驗(yàn)中要調(diào)節(jié)滑輪的高低，使滑輪和小車之間的細(xì)線保持水平C．若使用沙桶和沙的總重力作為計(jì)算做功的恒力，用小車、沙桶和沙的總質(zhì)量作為計(jì)算動(dòng)能改變中的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)中沙桶和沙的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．若在小車前端加裝力傳感器，用傳感器的示數(shù)作為做功的恒力，實(shí)驗(yàn)中沙桶和沙的總質(zhì)量可以不必遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出了小車位移，算出了與之對(duì)應(yīng)的速度，作出了圖像如圖乙所示，已知圖線的斜率為，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為________．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）“天宮二號(hào)”是我國自主研發(fā)的一個(gè)“空間實(shí)驗(yàn)室”，科學(xué)家、航天員們將在里面展開各種工作和試驗(yàn)，為建成空間站奠定了基礎(chǔ)．“天宮二號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地球表面的高度為h．已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．試回答下列問題：(1)求“天宮二號(hào)”在軌運(yùn)行線速度v的大小；(2)“太空移民”是人們的大膽設(shè)想，為解決在空間站生活的失重問題，科學(xué)家設(shè)想讓空間站通過自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心加速度來模仿重力加速度，獲得“人工重力”，就是要使人們感受到“人工重力”與在地球表面上受到的重力一樣（不考慮重力因地理位置不同而產(chǎn)生的差異）．設(shè)自轉(zhuǎn)半徑為r，求空間站自轉(zhuǎn)周期T的大?。?6、（12分）(本題9分)如圖所示，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點(diǎn)，圓弧的半徑也為L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時(shí)，相對(duì)于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)的速度大??；（2）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（3）滑塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2。17、（12分）一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求：(1)v2的大??；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；(3)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？

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、D【解析】

A.根據(jù)知，線速度相等時(shí)，向心加速度才與旋轉(zhuǎn)半徑成反比，故A項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)an=rω2知，半徑相等時(shí)，向心加速度才與角速度的平方成正比，故B項(xiàng)與題意不相符；C.根據(jù)v=rω知，角速度不一定與旋轉(zhuǎn)半徑成反比，還與線速度大有關(guān)，故C項(xiàng)與題意不相符；D.根據(jù)ω=2πn可知，角速度一定與轉(zhuǎn)速成正比，故D項(xiàng)與題意相符．2、C【解析】

人在和地面接觸時(shí)，人的速度減為零，由動(dòng)量定理可知（F-mg）t=?P；而腳尖著地可以增加人著地的時(shí)間，可以減小動(dòng)量的變化率，故減小受到地面的沖擊力，故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．3、C【解析】

A、B.由圖可知，在t=4s時(shí)兩物體速度相同，A物體圖線的斜率小于B物體圖線的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出發(fā)點(diǎn)可能不同，不能確定兩物體是否相遇，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；C、D.前4s內(nèi)，A圖像與時(shí)間軸圍成的面積小于B圖像的面積，故A的位移小于B的位移，B物體的位移比A物體的位移大，B物體的平均速度大于A物體的平均速度，故C正確，D錯(cuò)誤．4、B【解析】

AB.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是受到的合力和運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度不一定改變，只要合力不變，加速度就不變，如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，就是速度發(fā)生了變化，物體就一定有加速度，物體的合外力就不為零，而受力情況卻不一定發(fā)生變化，如平拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤

D.物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)恒力的方向（加速度方向）與速度方向不在同一條直線上，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向一定改變；當(dāng)恒力的方向（加速度方向）與速度方向相同時(shí)，物體在恒力的作用下速度方向不發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤．5、C【解析】

當(dāng)三個(gè)力方向相同時(shí)，合力最大，最大值等于三力之和，即：Fmax=6N+3N++12N=21N；由于3N與6N的合力的最大值為9N，小于12N，所以三個(gè)力的最小值為3N，方向與12N的力的方向相同；可知三個(gè)力的合力的范圍大于等于3N，小于等于21N．A.0N不屬于3N~12N范圍之內(nèi)的力，故A錯(cuò)誤.B.1N不屬于3N~12N范圍之內(nèi)的力，故B錯(cuò)誤.C.10N屬于3N~12N范圍之內(nèi)的力，故C正確.D.22N不屬于3N~12N范圍之內(nèi)的力，故D錯(cuò)誤.6、C【解析】

彈簧最短時(shí)，兩者速度相等，彈性勢(shì)能最大第一種情況：由動(dòng)量守恒定律得：，解得彈簧最短時(shí)物體A的速度，最大彈性勢(shì)能第二種情況：由動(dòng)量守恒定律得：，解得彈簧最短時(shí)物體A的速度，最大彈性勢(shì)能因?yàn)?，所以，也就是第二種情況下，彈簧最短時(shí)物體A的速度較大；因?yàn)椋詢煞N情況，彈簧的最大彈性勢(shì)能相同。AB.由上面分析可知，第二種情況下，彈簧最短時(shí)物體A的速度較大，故AB錯(cuò)誤；CD.由上面分析可知，兩種情況，彈簧的最大彈性勢(shì)能相同，故C正確，D錯(cuò)誤。7、ABD【解析】

A.因?yàn)槿齻€(gè)小球下落的高度差相同，所以重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時(shí)，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時(shí)間，由圖可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項(xiàng)分析可知，重力對(duì)三個(gè)小球做功相同，也就是合力對(duì)三個(gè)小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動(dòng)量的大小相等，但方向不同，所以三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量不相同，故C錯(cuò)誤；D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小，故D正確。8、CD【解析】A、小球從水平方向下落到豎直方向，由機(jī)械能守恒可得：所以，故A錯(cuò)誤；B、由于兩條繩的長度不相等由可知在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不相等，故B錯(cuò)；C、兩個(gè)小球有相同的質(zhì)量并且初狀態(tài)在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩球初狀態(tài)的機(jī)械能相等，小球A、B在下落的過程中只有重力做功，所以A、B機(jī)械能都是守恒的，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，具有相同的機(jī)械能，故C正確；D、在最低點(diǎn)由牛頓第二定律且知T=3mg,故D正確；本題選：CD點(diǎn)睛：利用機(jī)械能守恒求最低點(diǎn)的速度，并根據(jù)牛頓第二定律求解繩子的拉力。9、AD【解析】

A.由圖象可知，M點(diǎn)附近的電勢(shì)為負(fù)值、O點(diǎn)附近的電勢(shì)為正值，所以，q1與q2帶異種電荷，故A項(xiàng)與題意相符合；B．A、N點(diǎn)的電勢(shì)為零，但場(chǎng)強(qiáng)不為零（φ-y圖象的斜率不為零），故B項(xiàng)與題意不相符；C.從N點(diǎn)沿y軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小先減小后增大再逐漸減小，故C項(xiàng)與題意不相符；D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢(shì)能先增后減，所以，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故D項(xiàng)與題意相符．10、AC【解析】

由圖可知R1與R2串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端的電壓，V2若P從b端向a端移動(dòng)的過程中，則滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流增大，R1兩端的電壓增大，根據(jù)P=I2R可得R1消耗的功率一直增大?？蓪1看成電源的內(nèi)電阻，開始時(shí)，因R1+r=12Ω<R2，則R2【點(diǎn)睛】閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析類題目，一般可按外電路-內(nèi)電路-外電路的分析思路進(jìn)行分析，在分析時(shí)應(yīng)注意結(jié)合閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的性質(zhì)．11、CD【解析】

物體在斜面上上升的最大高度為h，克服重力做功為mgh，知重力勢(shì)能的變化．根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力大小，根據(jù)物體克服摩擦力做功等于物體機(jī)械能的損失，求解機(jī)械能的損失．根據(jù)合力做功，求解動(dòng)能的損失．【詳解】由題，物體在斜面上上升的最大高度為h，克服重力做功為mgh，則重力勢(shì)能增加了mgh．故A錯(cuò)誤．根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力大小為f=mg，物體克服摩擦力做功為Wf=f?2h=mgh，所以物體的機(jī)械能損失了mgh．故C正確．合力對(duì)物體做功為W合=-ma?2h=-mgh，則根據(jù)動(dòng)能定理得知，物體動(dòng)能損失mgh．故B錯(cuò)誤，D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)幾對(duì)功和能的關(guān)系：重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系有關(guān)，合力做功與動(dòng)能的變化有關(guān)，除重力以外的力做功與機(jī)械能的變化有關(guān)．12、BC【解析】在P、Q兩點(diǎn)的速度具有對(duì)稱性，故分解為沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在垂直PQ方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以力F垂直PQ向下，在頂點(diǎn)處速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故為，A錯(cuò)誤C正確；在垂直PQ方向上，，，故從P到頂點(diǎn)所用時(shí)間為，根據(jù)對(duì)稱性可知從P到Q所用時(shí)間為，PQ連線的距離為，故B正確D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、落地點(diǎn);mA【解析】

（1）B球離開小支柱后做平拋運(yùn)動(dòng)，S是B球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，即B球初始位置到落地點(diǎn)的水平距離．

（2）小球從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mAgL1-cosα=12mAvA2，解得：vA=2gL1-cosα，小球A與小球B碰撞后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，在A碰后到達(dá)最左端過程中，由動(dòng)能定理得：-mAgL1-cosβ=0-12mAv'A2，解得：v'A=2gL1-cosβ，此時(shí)動(dòng)量為：P14、D【解析】（1）設(shè)小車的質(zhì)量為M，此時(shí)木板與水平面的夾角為