2022屆上海市十三校高一物理第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)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(cuò)的得0分。1、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變的物理量是A．動(dòng)能 B．速度 C．加速度 D．合外力2、(本題9分)“旋轉(zhuǎn)秋千”是游樂園里常見的游樂項(xiàng)目，其運(yùn)動(dòng)經(jīng)過簡化可以看成圓錐擺模型．如圖所示，質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，長為L的懸線與豎直方向的夾角為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g，下列說法正確的是()A．小球受重力、拉力和向心力的作用B．懸線對小球的拉力C．小球運(yùn)動(dòng)的角速度D．保持角速度不變，增大小球質(zhì)量，則夾角將減小3、(本題9分)一個(gè)物體以初速度水平拋出，經(jīng)一段時(shí)間，物體沿豎直方向的位移大小和水平位移大小相等,則物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(不計(jì)空氣阻力）A．B．C．D．4、(本題9分)在物理學(xué)史上,測出萬有引力常量G的科學(xué)家是()A．開普勒 B．伽利略 C．卡文迪許 D．牛頓5、(本題9分)基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點(diǎn)，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時(shí)，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時(shí)傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響6、(本題9分)M、N是一對水平放置的平行板電容器，將它與一電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r的電源組成如圖所示的電路，R是并聯(lián)在電容器上的滑動(dòng)變阻器，G是靈敏電流計(jì)，在電容器的兩極板間有一帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，如圖，下列說法正確的是A．打開S后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動(dòng)B．打開S后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止C．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從a向b的電流D．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從b向a的電流7、如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定有作用力8、(本題9分)如圖所示，光滑半球的半徑為R，球心為O，固定在水平面上，其上方有一個(gè)光滑曲面軌道AB，高度為R/2。軌道底端水平并與半球頂端相切，質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止滑下，小球在水平面上的落點(diǎn)為C，則（）A．小球?qū)⒀匕肭虮砻孀鲆欢螆A周運(yùn)動(dòng)后拋至C點(diǎn)B．小球?qū)腂點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)C．OC之間的距離為D．OC之間的距離為2R9、(本題9分)以下關(guān)于分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的討論中，錯(cuò)誤的說法是（）A．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)B．兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)C．兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等10、(本題9分)下列物理量是矢量的是（）A．位移 B．加速度C．平均速率 D．時(shí)間二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m1組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m1與m1通過一不可伸長的細(xì)線穿過一光滑的定滑輪．m1從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖1給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖1中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1=50g，m1=150g，實(shí)驗(yàn)用交流電周期為0.01秒，則：（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)，g=9.8m/s1）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=______m/s；（1）在記數(shù)點(diǎn)0-5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=_____J，系統(tǒng)重力勢能的減少量△EP=___J；（3）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)記錄，作出了v1-h圖象，如圖3所示，h為從起點(diǎn)量起的長度，則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=__m/s1．12、（10分）(本題9分)用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，可以比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_______.A．動(dòng)能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，正確計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度υ，描繪v2

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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)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(cuò)的得0分。1、A【解析】

速度、加速度、合外力均為矢量，既有大小又有方向．在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度、加速度和合外力的方向每時(shí)每刻發(fā)生變化，但動(dòng)能為標(biāo)量，只有大小，因?yàn)樵趧蛩賵A周運(yùn)動(dòng)中，速度大小不變，由Ek=12、C【解析】對擺球進(jìn)行受力分析，受重力mg和繩子的拉力T作用，如圖所示：在豎直方向上，合力為零，則

在水平方向上，合力提供向心力，有：

有幾何關(guān)系可知：

聯(lián)立解得：，可知角速度、夾角與質(zhì)量無關(guān)，即當(dāng)角速度不變，增大小球質(zhì)量，則夾角不變，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：該題是一個(gè)圓錐擺模型，對于圓周擺，在豎直方向上受力平衡，在水平方向上的合力提供向心力，結(jié)合向心力公式求解．3、B【解析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的位移和豎直方向上的位移相等，根據(jù)vt=gt2得物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解，基礎(chǔ)題．4、C【解析】

牛頓在推出萬有引力定律時(shí)，并沒能同時(shí)得出引力常量G的具體值．G的數(shù)值于1789年由卡文迪許利用他所發(fā)明的扭秤得出．

故C正確，ABD錯(cuò)誤。5、C【解析】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時(shí)電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時(shí)間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計(jì)算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯(cuò)誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時(shí)間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時(shí)間長，故C正確，B錯(cuò)誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯(cuò)誤．6、BC【解析】

AB、打開S之前，由于帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，則有，打開S后，電容器的兩極板所帶電量保持不變，根據(jù)，，可得，使兩極板靠近，電容器的兩極板間的電場強(qiáng)度不變，所以帶電的油滴仍保持靜止，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；CD、電容器兩極板間的電壓，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，增大，增大，電容器的電量增加，處于充電狀態(tài)，靈敏電流計(jì)中有電流，由于電容器上板帶正電，則靈敏電流計(jì)中有從向的電流，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。7、BC【解析】

AB.因?yàn)楣艿膬?nèi)壁可以給小球支持力，所以小球沿管上升到最高點(diǎn)的速度可以為零．故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確C.小球在水平線以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由外側(cè)管壁對小球的作用力與小球重力在背離圓心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外側(cè)管壁一定對小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無作用力．故選項(xiàng)C正確D.小球在水平線以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，最高的點(diǎn)的速度時(shí)，管壁對小球的作用力為1．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．8、BC【解析】由A到B，由動(dòng)能定理,在B點(diǎn)只有重力提供向心力，小球拋出，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)，B對；C對；9、ACD【解析】根據(jù)平行四邊形定則知，兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，若合加速度與合初速度的方向共線，則是直線運(yùn)動(dòng)；若兩者方向不共線，則可能是曲線運(yùn)動(dòng)．故A正確．根據(jù)平行四邊形定則知，兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楹霞铀俣葹榱?，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．根據(jù)平行四邊形定則知，兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，若合速度與合加速度共線，則是直線運(yùn)動(dòng)；若兩者不共線，則是曲線運(yùn)動(dòng)．故C正確．兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等．故D正確．本題選擇錯(cuò)誤的，故選B．點(diǎn)睛：考查平行四邊形定則的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵知道合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)取決于合速度方向與合加速度方向是否在同一條直線上.10、AB【解析】

矢量是既有大小又有方向的物理量，位移、加速度都是矢量，AB正確．標(biāo)量是只有大小沒有方向的物理量．平均速率和時(shí)間都是標(biāo)量，故CD錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題11、1.40；0.58；0.60；9.70【解析】

根據(jù)“用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m1組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒”及題意可知，考查了驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和紙帶，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度大??；根據(jù)物體的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動(dòng)能增加量和重力勢能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，列出表達(dá)式，找出v1-h圖象的物理意義即可求解當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．【詳解】（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，（1）系統(tǒng)動(dòng)能的增量系統(tǒng)勢能的減小量為：．（3）本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知：；則由圖象知圖線的斜率；解得：g=9.70m/s1．12、AC不正確【解析】

第一空.為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能的增加量和重力勢能的減小