上海市上海交大附中2022年物理高一下期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)一個物體以初速度水平拋出，經(jīng)一段時間，物體沿豎直方向的位移大小和水平位移大小相等,則物體運動的時間為(不計空氣阻力）A．B．C．D．2、如圖所示，物體A和B的質量均為m，且分別與跨過定滑輪的輕繩連接（不計繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦），在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中，下列說法正確的是A．物體A也做勻速直線運動B．物體A做勻加速直線運動C．繩子對物體A的拉力等于物體A的重力D．繩子對物體A的拉力大于物體A的重力3、(本題9分)關于物體做曲線運動的條件，以下說法中正確的是（）A．物體在恒力作用下，不可能做曲線運動B．物體在受到與速度不在同一直線上合外力的作用下，一定做曲線運動C．物體在變力作用下，一定做曲線運動D．物體在變力作用下，不可能做勻速圓周運動4、(本題9分)一小物體沖上一個固定的粗糙斜面，經(jīng)過斜面上A、B兩點到達斜面的最高點后返回時，又通過了A、B兩點，如圖所示，對于物體上滑時由A到B和下滑時由B到A的過程中，其動能的增量的大小分別為ΔEk1和ΔEk2，機械能的增量的大小分別是ΔE1和ΔE2，則以下大小關系正確的是A．ΔEk1>ΔEk2ΔE1>ΔE2 B．ΔEk1>ΔEk2ΔE1<ΔE2C．ΔEk1>ΔEk2ΔE1=ΔE2 D．ΔEk1<ΔEk2ΔE1=ΔE25、(本題9分)做曲線運動物體的速度方向、合力的方向和運動軌跡如圖所示，其中正確的是（）A．B．C．D．6、下列物理量屬于矢量的是A．力 B．功 C．電荷量 D．電勢差7、(本題9分)無論地心說還是日心說,古人都把天體的運動看得很神圣,認為天體的運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動.德國天文學家開普勒用了20年的時間研究了丹麥天文學家第谷(,1546-1601)的行星觀測記錄,發(fā)現(xiàn)如果假設行星的運動是勻速圓周運動,計算所得的數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)不符;只有假設行星繞太陽運動的軌道不是圓,而是橢圓,才能解釋這種差別.他還發(fā)現(xiàn)了行星運動的其他規(guī)律.開普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,后人稱為開普勒行星運動定律.下列說法中與之吻合的是（）A．太陽系內(nèi)的所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,行星到太陽的最大距離等于橢圓的半長軸B．對太陽系內(nèi)的任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積C．太陽系內(nèi)的每一顆行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積D．太陽系內(nèi)的所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等8、(本題9分)如圖甲所示,一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質量為10kg的木箱,木箱所受的摩擦力f與F的關系如圖乙所示,g取10m/s2,下列說法正確的是()A．木箱所受的最大靜摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大靜摩擦力fm=20NC．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.21D．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.29、下列所述的實例中，機械能守恒的是（）A．跳傘運動員張開傘后，在空中勻速下降B．斜向上拋出的石子C．飛機在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的過程D．光滑水平桌面上勻速運動的木塊10、(本題9分)額定輸出功率為P的起重機將質量為m的重物從地面由靜止開始加速提起，起重機鋼索對重物的拉力恒為重物重力的2倍，經(jīng)歷時間t重物上升到距地面的高度H，此時起重機的功率恰好達到額定輸出功率，以下說法中正確的是（）A．在這一過程中，鋼索對重物做的功為2mgHB．重物在高度為H的位置具有的速度大小為P/2mgC．重物在高度為H的位置具有的動能為PtD．在這一過程中，重物受到的合力為2mg11、兩個小球A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s12、蹦極是一項非常刺激的體育項目，如圖所示，某人從彈性輕繩P點自由下落，到a點繩子恢復原長，b點為人靜靜懸吊時的平衡位置，c點則是人從P點b自由下落的最低點。下列說法正確的是A．人在a到c運動過程中都做減速運動B．人在a到b運動過程中做加速度減小的加速運動，在b點時速度達到最大C．人在b到c運動過程中為加速度增加的減速運動，此階段人處于超重狀態(tài)D．此過程中人、繩以及地球組成的系統(tǒng)機械能守恒二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學利用如圖所示的裝置來“探究向心力大小F與半徑、角速度、質量m的關系”．兩個變速輪塔通過皮帶連接，調節(jié)裝置，轉動手柄，使長槽和短槽分別隨變速輪塔在水平面內(nèi)勻速轉動，槽內(nèi)的鋼球做勻速圓周運動．橫臂的擋板對鋼球的彈力提供向心力，鋼球對擋板的彈力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的黑白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的大小(1)實驗時，為使兩鋼球角速度相同，則應將皮帶連接在半徑_______(選填“相同”或“不同”)變速輪上．(2)在探究向心力大小F與角速度關系時，應選用質量與鋼球1質量_____(選填“相同”或“不同”)的鋼球2，并放在圖示中_________(選填“A”或“B”)位置14、（10分）(本題9分)某同學做探究平拋運動規(guī)律的實驗，其實驗過程如下：（1）該同學首先采用如圖甲所示的裝置，用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向彈出，同時B球被釋放自由下落，觀察到兩球同時落地；改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，此實驗現(xiàn)象說明___________．A．平拋運動豎直方向上做自由落體運動B．平拋運動豎直方向上做勻速直線運動C．平拋運動水平方向上做勻速直線運動D．平拋運動水平方向上做自由落體運動（2）該同學采用頻閃攝影的方法拍攝A球一次做平拋運動的照片如圖乙，發(fā)現(xiàn)做平拋運動的小球經(jīng)過相同的一段時間在水平方向上的位置向右移動一格，此實驗現(xiàn)象說明：___________________________________________________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，一質量為M的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度h=0.8m。一質量為m=0.5kg的子彈以水平速度v0=4m/s射入物塊且未擊穿，子彈射入物塊時間極短且已知系統(tǒng)損失的機械能為3J，重力加速度為g=10m/s2。不計空氣阻力，試求：(1)物塊的質量；(2)物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。16、（12分）(本題9分)質量為5103kg的汽車在t＝0時刻速度v0＝0，隨后以P＝6104W的額定功率沿平直公路前進，設汽車受恒定阻力，其大小為1．5103N．求：（1）汽車的最大速度vm；（1）汽車速度達到6m/s時其加速度多大？17、（12分）(本題9分)額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度為10m/s，汽車的質量m=1×103kg．如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為1m/s1．運動過程中阻力不變，求：（1）汽車所受的恒定阻力；（1）3s末汽車的瞬時功率；（3）汽車在勻加速運動過程中牽引力所做的功．

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】平拋運動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得物體運動的時間，故B正確，ACD錯誤．故選B．點睛：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解，基礎題．2、D【解析】

AB、將B物體的速度vB進行分解如圖所示,則vA=vBcosα,α減小,vB不變,則vA逐漸增大，說明A物體向上做加速運動，故A錯誤、B錯誤；CD、設繩子對A的拉力大小為T，由牛頓第二定律T?mg=ma，可知繩子對A的拉力T>mg，則物體A處于超重狀態(tài)．故C錯誤、D正確．故選D．【點睛】將B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則判斷A的速度如何變化，從牛頓第二定律可知繩子對A的拉力與重力的關系．3、B【解析】

A、C、物體在恒力作用下，可以是勻加速直線運動，也可以做曲線運動，而在變力作用下，可以做直線運動，不一定做曲線，故A錯誤，C錯誤；B、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，所以B正確；D、勻速圓周運動的向心力的方向始終是指向圓心的，所以勻速圓周運動一定是受到變力的作用，所以D錯誤.故選B.4、C【解析】

物塊上滑時所受的滑動摩擦力沿斜面向下，重力有沿斜面向下的分力，下滑時，所受的滑動摩擦力沿斜面向上，所以上滑所受的合力大于下滑時的合力，位移大小相等，則上滑過程合力所做的功大小大于下滑過程合力所做的功大小，根據(jù)動能定理分析得到；由于摩擦力做功，物體的機械能不斷減小，上滑與下滑過程，滑動摩擦力大小相等，位移大小相等，則滑動摩擦力做功相等，根據(jù)功能關系可知，物體機械能的增量相等，即，故C正確，ABD錯誤?！军c睛】本題根據(jù)動能定理由合力的功分析動能的變化量、除重力以外的力做功判斷機械能的變化，都是常用的方法．5、B【解析】

根據(jù)質點做曲線運動的條件，速度應該沿著曲線的切線的方向，合力應該指向曲線彎曲的一側，B正確．6、A【解析】

A.力既有大小又有方向，屬于矢量，故A項正確；B.功只有大小，沒有方向，屬于標量，故B項錯誤；C.電荷量只有大小，沒有方向，屬于標量，故C項錯誤；D.電勢差只有大小，沒有方向，屬于標量，故D項錯誤。7、BD【解析】太陽系內(nèi)的所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，由于太陽位于橢圓的焦點上，則行星到太陽的最大距離大于橢圓的半長軸，選項A錯誤；對太陽系內(nèi)的任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，選項B正確；太陽系內(nèi)的每一顆行星運動的軌道不同，則與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積不相等，選項C錯誤；太陽系內(nèi)的所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，選項D正確；故選BD.8、AD【解析】

由圖乙知木箱受的最大靜摩擦力為fm=21N，故A正確，B錯誤；當木箱運動后受的是滑動摩擦力，大小為f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】對物體正確受力分析，知道什么時候的摩擦力是靜摩擦力，滑動摩擦力與拉力無關是正確解題的關鍵．9、BD【解析】

A.跳傘運動員張開傘后，在空中勻速下降，動能不變，重力勢能減小，所以機械能減小，故選項A不合題意；

B.斜向上拋出的石子，在空中運動過程中只有重力做功，機械能守恒，故選項B符合題意；

C.飛機在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動的過程中，動能不變，但重力勢能不斷改變，機械能總量是不守恒的，故選項C不合題意；

D.光滑水平桌面上勻速運動的木塊，動能和重力勢能都不變，機械能守恒，故選項D符合題意。10、ABC【解析】

鋼索做的功：W=FH=2mgH，故A正確；重物到達H處，功率為P，此時的鋼索拉力仍為2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【點睛】此題關鍵是知道物體向上做勻加速直線運動；注意求力的功時，關鍵在于找準力和位移，關于功率和力及速度之間的關系，在于三者之間的對應關系．11、AD【解析】

由動量守恒，可驗證四個選項都滿足要求。再看動能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動能不可能增加，所以應有Ek≥Ek′，可排除選項B；選項C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運動，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實際的，因此C錯誤；驗證選項A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項A(完全非彈性碰撞)和選項D(彈性碰撞)。12、BCD【解析】

AB.在ab段繩的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速運動，隨著繩子的伸長，拉力增大，合力減小，所以向下的加速度減小，當?shù)竭_b點時加速度減為零，此時速度達到最大；從b到c過程中，繩子的拉力大于重力，加速度向上，人做減速運動，隨拉力變大，加速度變大，到達c點時加速度最大，此時速度減為零，所以A錯誤，B正確。C.由以上分析可知，人在b到c運動過程中為加速度增加的減速運動，此階段因加速度向上，則人處于超重狀態(tài)，選項C正確；D.此過程中人、繩以及地球組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，則機械能守恒，選項D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）相同（2）相同（3）A【解析】

第一空.變速輪屬于皮帶傳動裝置，邊緣各點的線速度大小相等，實驗時，為使兩鋼球角速度ω相同，則應將皮帶連接在半徑相同的變速輪上．第二空.第三空.在探究向心力大小F與角速度ω關系時，應保持質量和半徑相等，選用質量與鋼球1質量相等的鋼球2，并放在圖示中A位置．14、AC【解析】

(1)在探究平拋運動的過程，在上圖中，改變小球距地面的高度和打擊力度，都是同時落地，說明小球