2023-2024学年上海市金山区上海交大南洋中学高一物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2023-2024学年上海市金山区上海交大南洋中学高一物理第二学期期末达标检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、铁路在弯道处的内外轨道高度不同，已知内外轨道平面与水平的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于gRtanA．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于mgD．这时铁轨对火车的支持力等于mg2、(本题9分)如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为30o和60o，在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两小球运动时间之比为（）A．1：2B．2：1C．1：3D．3：13、(本题9分)轻弹簧下端固定，处于自然状态，一质量为m的小球从距离弹簧上端H的高度自由落下，弹簧的最大圧缩量为L，换用质量为2m的小球从同一位置落下，当弹簧的压缩量为L时，小球的速度等于________。（已知重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧形变没有超出其弹性限度。）A． B． C． D．4、(本题9分)物体从离地面高h=0.8m处以v0=3m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g=10m/s2A．物体下落的时间0.1sB．物体着地点与抛出点间的距离为2mC．物体着地前瞬间的速度大小为5m/sD．物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为455、(本题9分)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A．物体在2s末的速度是20m/sB．物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC．物体自由下落的加速度是5m/s2D．物体在5s内的位移是50m6、(本题9分)如图所示，物体在恒定拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，运动速度为v，拉力F斜向上与水平面夹角为θ，则拉力的功率可以表示为A．FvB．FvcosθC．Fv7、(本题9分)下列所述的实例中，机械能守恒的是（）A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．斜向上抛出的石子C．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程D．光滑水平桌面上匀速运动的木块8、(本题9分)一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,则在此过程中()A．小球受到的合外力做功为mgL(1-cosθ)；B．拉力F做功为FLsinθ；C．小球的重力势能增加mgL(1-cosθ)；D．水平力F做功使小球的机械能增加mgL(1-cosθ)；9、如图所示，空间有一电场，电场中有a和b两点。设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A．aA＞aB B．aA＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB10、(本题9分)如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，它们与盘面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时两物体刚好就要发生滑动，则（）A．细线中的拉力大于B受到的最大静摩擦力B．细线中的拉力小于A受到的最大静摩擦力C．烧断细线，只有物体B相对圆盘发生滑动D．烧断细线，两物体都会相对圆盘发生滑动11、(本题9分)关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是()A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加C．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少D．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加12、(本题9分)下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系不正确的是()A．如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C．物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化D．物体的动能不变,所受合外力一定为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组利用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻．现有实验器材为：A．待测干电池(电动势约为1.5V)B．电压表(量程3V)C．电压表(量程15V)D．电流表(量程0.6A)E．电流表(量程3A)F．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω)G．滑动变阻器(阻值范围0～100Ω)H．开关、导线若干(1)实验中，电压表应选用__________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(选填器材前的字母)(2)如图所示，他们根据实验数据绘制出U－I图像，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数．由此可以得到，干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)(3)该实验小组还制作了一个水果电池．他们先将一电压表(量程3V、内阻2000Ω)与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；再将一数字电压表(内阻约为100MΩ)与水果电池的两极相连，读数为0.91V．由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻r＝________Ω.14、（10分）(本题9分)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h(h远大于b)时的速度，重力加速度为g。(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________。(用题目所给物理量的符号表示)(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能(选填“大于“或“小于”)(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______A．减小挡光片上端到光电门的距离hB．增大挡光片的挡光宽度bC．适当减小挡光片的挡光宽度b三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就．我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射．我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空．若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆．已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的第一宇宙速度大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接一口深为H，宽度为d的深井CDEF，一个质量为m的小球放在曲面AB上，可从距BC面不同的高度处静止释放小球，已知ＢＣ段长L,小球与BC间的动摩擦因数为μ，取重力加速度g=10m/s1．则：（1）若小球恰好落在井底E点处，求小球释放点距BC面的高度h1；（1）若小球不能落在井底，求小球打在井壁EF上的最小动能Ekmin和此时的释放点距BC面的高度h1．17、（12分）一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求:(g=10m/s2)(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出F合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角）支持力N=合力等于向心力，故mg解得v=AB.由上面分析可知，当火车转弯时速度等于gRtanC.这时铁轨对火车的支持力等于mgcosD.这时铁轨对火车的支持力等于mgsin2、C【解析】本题考查平抛运动中飞行时间和水平射程的关系，由飞行时间,水平射程，，则；正确答案为C。3、C【解析】

设弹簧压缩量为时，弹簧的弹性势能为，质量为的小球下落时,根据机械能守恒，质量为2m小球下落时，根据机械能守恒定律，解得；A.，与结论不相符，A错误；B.，与结论不相符，B错误；C.，与结论相符，C正确；D.，与结论不相符，D错误；4、C【解析】

物体在竖直方向上做自由落体运动，根据h=12gt2得：t=2hg=2×0.810s=0.4s，故A错误；物体抛出点到落地点的水平距离为：x=v0t=3×0.4m=1.2m，物体着地点与抛出点间的距离为：s=x25、D【解析】试题分析：第5s内的位移等于5s内的位移减去4s内的位移，根据自由落体运动的位移时间公式求出星球上的重力加速度．再根据速度时间公式v=gt，位移时间公式h=求出速度和位移解：A、第5s内的位移是18m，有：gt11﹣gt11=18m，t1=5s，t1=4s，解得：g=4m/s1．所以1s末的速度：v=gt=8m/s．故AC错误．B、第5s内的平均速度：．故B错误．D、物体在5s内的位移：x=gt1=×4×15m=50m．故D正确．故选：D【点评】解决本题的关键掌握自由落体运动的规律，注意星球上重力加速度和地球的重力加速度不同6、B【解析】拉力F的功率P=Fvcosθ，故B正确，选B.7、BD【解析】

A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故选项A不合题意；

B.斜向上抛出的石子，在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故选项B符合题意；

C.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程中，动能不变，但重力势能不断改变，机械能总量是不守恒的，故选项C不合题意；

D.光滑水平桌面上匀速运动的木块，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故选项D符合题意。8、CD【解析】

（1）在小球缓慢上升的过程中，始终处于平衡态，合力为零，故合力做功为零，A错误；（2）分析可知，拉力F为变力，故无法使用功的表达式来计算功；根据动能定理得：，则拉力F做的功为，故B错误；（3）重力势能的增加量为：，C正确；（4）由题意可知，小球缓慢上升过程中，动能不变，重力势能增加，故系统机械能增加，由能量守恒定律可知，增加的机械能等于除重力以外，水平力F做的功．即水平力F做功，使得系统的机械能增加了，D正确．故本题选CD．9、AD【解析】

AB、a点的电场线比b点密，所以a点的场强大于b点的场强。故电子在a点所受的电场力大于b点的电场力，由牛顿第二定律可知，aA＞aB，故A正确，B错误；CD、沿电场线方向电势逐渐降低，知a点的电势大于b点的电势；因电子带负电，故a点的电势能小于b点的电势能，故C错误，D正确。10、BC【解析】

AB．A、B一起随圆盘做圆周运动，当两物体刚好就要发生滑动时，两物体所受的摩擦力都达到最大静摩擦力。对A根据牛顿第二定律有：fm−T＝mrAω2，可知细线的拉力小于A受到的最大静摩擦力，因为A、B与圆盘间的动摩擦因数相同，质量相等，则最大静摩擦力相等，则细线的拉力也小于B受到的最大静摩擦力，故A错误，B正确。CD．烧断细线，细线拉力消失，对A，由于最大静摩擦力大于向心力，靠静摩擦力提供向心力，所以A不会发生滑动；对B，最大静摩擦力不够提供向心力，B相对圆盘发生滑动，故D错误，C正确。11、AD【解析】

AB．如果物体高度降低，重力的方向与位移的方向相同，则重力做正功，重力势能一定减小，故A正确、B错误；CD．如果物体高度升高，重力的方向与位移方向相反，重力做负功，重力势能一定增加，故C错误，D正确。故选AD。12、BCD【解析】

A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，此说法正确，选项A不符合题意；B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项B符合题意；C.物体在合外力作用下做变速运动，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项C符合题意；D.物体的动能不变，所受合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项D符合题意；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BDF1.40.91600【解析】试题分析：①电源电动势约为1.5v，所以电压表选择3v的量程，15v量程过大，读数不到刻度盘三分之一，误差大。所以电压表选择B。由于电源电动势较小，电流不会太大，而且根据U-I也可判断电流小于0.6A，所以电流表选择D量程0.6A。滑动变阻器阻值不能太大，因为电源内阻不会很大，外电阻过大，电压表变化不明显，所以滑动变阻器选择阻值小的F。②实物图连线注意电源开关和滑动变阻器电流表串联，电压表测量路端电压，电流表内接。注意正负接线柱，连线见答案。③闭合回路路端电压u=E-Ir，U-I图像与纵轴的交点即电源电动势，图像斜率即内阻。所以E=1.4v，r=1.4-0.90.55=0.91Ω。④根据闭合回路路端电压u=E-Ir，带入数据可得0.75=E-0.752000考点：测量电源电动势和内阻实验设计探究14、(M-m)gh=12(M-m)【解析】（1）系统重力势能的减小量为：△Ep=（M-m）gh，

物块经过光电门的瞬时速度为：v＝bt，

则系统动能的增加量为：△Ek＝12(M+m)v1=12(M+m)(bt)1．

则机械能守恒的表达式为：(M−m)gh＝12(M+m)(b（1）光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此