2022屆上海市靜安區(qū)風華中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、表示能量的單位，下列正確的是A．瓦特B．焦耳C．牛頓D．米2、(本題9分)如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m=3kg的薄木板和質(zhì)量為m=1kg的物塊，都以v=4m/s的初速度朝相反方向運動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，當薄板的速度為2.4m/s時，物塊的運動情況是（）A．做加速運動B．做減速運動C．做勻速運動D．上述都有可能3、(本題9分)如圖所示，a、b是等量異種點電荷連線的中垂線上的兩點，現(xiàn)將某檢驗電荷分別放在a、b兩點，下列說法中正確的是()A．受到電場力大小相等，方向相同B．受到電場力大小相等，方向相反C．受到電場力大小不相等，方向相反D．受到電場力大小不相等，方向相同4、(本題9分)若某星球的質(zhì)量和半徑均為地球的2倍，那么質(zhì)量約為50kg的宇航員在該星球上的重力是地球上重力的A．B．C．2倍D．4倍5、如圖所示，在光滑水平面上放著一個質(zhì)量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)=2N，木箱從靜止開始運動，4s末拉力的瞬時功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W6、(本題9分)有四顆地球衛(wèi)星，還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，是近地軌道衛(wèi)星，是地球同步衛(wèi)星，是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（）A．衛(wèi)星的向心加速度等于重力加速度B．衛(wèi)星的角速度最大C．衛(wèi)星在1小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是D．衛(wèi)星的運動周期有可能是30小時7、(本題9分)如圖所示,兩個質(zhì)量均為的小球套在半徑為的圓環(huán)上,圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn),兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動且相對圓環(huán)靜止．已知與豎直方向的夾角,與垂直,小球與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力,重力加速度為,．下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球受到的重力和彈力合力水平向左D．小球與圓環(huán)間摩擦力的大小為8、(本題9分)中俄兩國海軍于2016年9月12日至19日在廣東湛江以東海空域舉行代號為“海上聯(lián)合-2016”的聯(lián)合軍事演習.演習期間，一名中國空降兵從懸停在高空的直升飛機上豎直下落，他從離開飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是A．第10s末空降兵打開降落傘，此后做勻減速運動至第15s末B．0~10s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力C．0~10s內(nèi)空降兵的速度和加速度都在增大D．在10s~15s時間里空降兵豎直方向的加速度方向向上，大小在逐漸減小9、(本題9分)如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2，則（）A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s時推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W10、(本題9分)如圖所示為研究木板與木塊之間摩擦力大小的實驗裝置，將一木塊和木板疊放于水平桌面上，輕質(zhì)彈簧測力計一端固定，另一端用細線與木塊水平相連，長木板右端連有一細繩．開始時，整個裝置處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)為0，現(xiàn)在用手向右水平拉細繩，使長木板在桌面上滑動，下列說法中正確的是A．木塊與木板之間的摩擦力始終是滑動摩擦力B．如果測出木塊的重力，可求出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)C．木板運動過程中，彈簧秤示數(shù)先變大，后不變D．木板運動過程中，彈簧秤示數(shù)保持不變二、實驗題11、（4分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的裝置“驗證動量守恒定律”，實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平。其實驗步驟如下：a.用天平測出小球A、B的質(zhì)量mA、mB，且mA>mB;b.先不放小球B，把輕彈簧的一端固定在固定擋板上，用細線將小球A與擋板連接，使擋板和A間的彈簧處于壓縮狀態(tài)；剪斷細線，小球A沿平臺運動，離開彈簧后，A再沿平臺運動，最后滑落臺面，記錄小球A的落地點P的位置；c.放上小球B，把輕彈簧的一端仍固定在固定擋板上，還用細線將小球A與擋板連接，使擋板和A間的彈簧處于相同的壓縮狀態(tài)；剪斷細線，小球A沿平臺運動，離開彈簧后，和小球B沿一條直線碰撞后都滑落臺面，記錄A、B滑塊的落地點的N、M

位置；d.用刻度尺測出三個落地點N、P、M距操作臺邊緣的水平距離x1、x2、x3；(1)實驗步驟a中，要求mA>mB，其原因為______________。(2)實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平，其原因為______________。(3)如果A、B組成的系統(tǒng)水平動量守恒，須滿足的關(guān)系是___________________(用測量量表示)。(4)該實驗還可以驗證碰撞過程是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失)，只要再滿足_________的關(guān)系式，即可說明兩小球的碰擅為彈性碰撞(用測量量表示)。12、（10分）某同學(xué)設(shè)計了如圖裝置來驗證碰撞過程遵循動量守恒。在離地面高度為h的光滑水平桌面上，放置兩個小球a和b。其中，b與輕彈簧緊挨著但不栓接，彈簧左側(cè)固定，自由長度時離桌面右邊緣足夠遠，起初彈簧被壓縮一定長度并鎖定。a放置于桌面邊緣，球心在地面上的投影點為O點。實驗時，先將a球移開，彈簧解除鎖定，b沿桌面運動后水平飛出。再將a放置于桌面邊緣，彈簧重新鎖定。解除鎖定后，b球與a球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出。重復(fù)實驗10次。實驗中，小球落點記為A、B、C。(1)若a球質(zhì)量為ma，半徑為ra；b球質(zhì)量為mb，半徑為rb。b球與a球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出，則______。A．ma<mb，ra=rbB．ma<mb，ra<rbC．ma>mb，ra=rbD．ma>mb，ra>rb(2)為了驗證動量守恒，本實驗中必須測量的物理量有____。A．小球a的質(zhì)量ma和小球b的質(zhì)量mbB．小球飛出的水平距離xOA、xOB、xOCC．桌面離地面的高度hD．小球飛行的時間(3)關(guān)于本實驗的實驗操作，下列說法中不正確的是______。A．重復(fù)操作時，彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同B．重復(fù)操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點并不完全重合，說明實驗操作中出現(xiàn)了錯誤C．用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置D．僅調(diào)節(jié)桌面的高度，桌面越高，線段OB的長度越長(4)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，當所測物理量滿足表達式：__________，即說明碰撞過程遵循動量守恒。（用題中已測量的物理量表示）(5)該同學(xué)還想探究彈簧鎖定時具有的彈性勢能，他測量了桌面離地面的高度h，該地的重力加速度為g，則彈簧鎖定時具有的彈性勢能Ep為_______。（用題中已測量的物理量表示）

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、B【解析】

A.瓦特是功率的單位，選項A錯誤；B.焦耳是能量單位，選項B正確；C.牛頓是力的單位，選項C錯誤；D.米是長度單位，選項D錯誤。2、A【解析】由題意知M和m組成的系統(tǒng)動量守恒，由題意根據(jù)動量守恒可以求出當木板速度為2.4m/s時物體的速度v的大小與方向．（M-m）v=Mv1+mv2

得：，方向與M的方向相同．

因為物塊先向右做勻減速直線運動，后再向左做勻加速直線運動，因為物體此時的速度方向向左，故物體處于加速運動過程中，故BCD錯誤，A正確．故選B．點睛：本題考查應(yīng)用系統(tǒng)的動量守恒定律分析物體運動情況的能力，關(guān)鍵是搞清兩個物體的運動情況；用此方法分析物體運動情況比較簡單，比牛頓定律分析物體運動情況簡單的多．3、D【解析】

由圖可知看出：a處電場線密，電場強度大．兩點的電場線的切線方向相同，所以電場強度方向相同，放入同種檢驗電荷，受到的電場力大小不等，方向相同．故選D．4、B【解析】

根據(jù)得，重力加速度因為星球質(zhì)量和半徑均為地球的2倍，則星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，所以質(zhì)量為50kg的宇航員在該星球上的重力是地球上重力的倍。A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.2倍，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.4倍，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。5、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得，加速度；則4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，則拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正確，ACD錯誤。6、BD【解析】A、地球同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)知，c的向心加速度大；由得，可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則地球同步衛(wèi)星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯誤；B、由，得，可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，角速度越小，所以三個衛(wèi)星中b的角速度最大，而a與c的角速度相同，所以衛(wèi)星b的角速度最大，故B正確；C、c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在1h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是，故C錯誤；D、由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運動周期大于c的周期24h，可能為30h，故D正確；故選BD．【點睛】地球同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，根據(jù)比較a與c的向心加速度大小，再比較c的向心加速度與g的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得出角速度與半徑的關(guān)系，根據(jù)開普勒第三定律判斷d與c的周期關(guān)系．7、AD【解析】小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，則A正確，B錯誤；對小球A受力分析如圖，可知小球A受到的重力、彈力和摩擦力的合力水平向左，選項C錯誤；由圖可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；聯(lián)立解得：f＝mg，故D正確；故選AD．點睛：解決本題的關(guān)鍵搞清物塊做圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上的合力提供向心力進行求解．8、BD【解析】

打開降落傘后空降兵將做減速運動，故第10s末空降兵打開降落傘，根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不斷減小的減速運動至15s末，10s～15s過程中速度向下，做減速運動，故加速度向上，A錯誤D正確；0～10s內(nèi)空降兵空降兵向下做加速度不斷減小的加速運動，受重力和空氣阻力，根據(jù)牛頓第二定律，知合力向下，重力大于空氣阻力，B正確C錯誤．9、BC【解析】

A.從速度時間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止狀態(tài)，所以推力做功為零，故A錯誤；B.速度時間圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為由速度時間圖象可以知道在2-3s的時間內(nèi)，物體勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為2N，故摩擦力做功為所以克服摩擦力做功2.0J，故B正確；C.第1．5s速度為1m/s，故第1．5s時推力的功率為故C正確；D.F在第二秒做功，F(xiàn)的功為：所以第2內(nèi)推力F做功的平均功率為：故D錯誤．10、BC【解析】開始拉動木板時木塊與木板間的摩擦力是靜摩擦力，隨著木板的拉倒，彈簧逐漸伸長，彈力不斷變大，靜摩擦力逐漸變大，當彈簧的彈力等于最大靜摩擦力時，木塊開始滑動，以后木板和木塊之間的摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ院蟮倪\動過程中，滑動摩擦力保持不變，則彈簧的彈力不變，則選項AD錯誤，C正確；根據(jù)滑動摩擦力的求解公式可知，從彈簧秤的讀數(shù)可知道滑動摩擦力的大小，如果測出木塊的重力，可求出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，選項B正確；故選BC.二、實驗題11、保證小球A和小球B碰后，小球A不反彈；保證小球做平拋運動；mAx2【解析】（1）為了保證小球A和小球B碰后小球A不反彈，所以要求mA>mB（2）實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平，是為了保證小球離開臺面后做平拋運動，所以應(yīng)該把操作臺的臺面調(diào)為水平。（3）由于AB離開臺面后做平拋運動，豎直方向上的高度相等，所以下落的時間相同，根據(jù)水平方向上s=v0（4）如果要驗證碰撞過程是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失)，則需要保證碰撞前后系統(tǒng)的動能相等，同理用水平位移代替速度來驗證，即m故本題答案是：(1).保證小球A和小球B碰后，小球A不反彈；(2).保證小球做平拋運動；(3).mAx2點睛：理解實驗的原理，學(xué)會利用平拋求碰撞前后的速度，并驗證動量守恒和機械能守恒。12、AABBmb?OB=mb?OA+ma?OCEP【解析】

(1)[1]為防