2023-2024学年上海市上海交大附属中学高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析

2023-2024学年上海市上海交大附属中学高一物理第二学期期末监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两个质量均为m的带电小球A和B，分别用两根不可伸长的绝缘细绳悬挂于O点，，带电小球均可视为点电荷且处于静止状态。则（）A．两个小球一定带等量的同种电荷 B．AB连线中点处的场强为零C．绳子的拉力为 D．A对B的库仑力大小为2、(本题9分)牛顿曾设想，把炮弹从高山上水平射出，速度越大，落地点越远。当炮弹的速度足够大，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。弹道A、B对应的发射速度分别为vA、vB，B为紧贴地面表面的圆轨道，如图所示。则A．vA＝7.9km/s B．vA>7.9km/s C．vB=7.9km/s D．vB>7.9km/s3、(本题9分)如图所示，在同一地点从同一高度由静止开始同时释放甲、乙两球，结果两球同时落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落过程中两球受到的阻力与各自的半径成正比(比例系数相等)，释放位置离地足够高，则有（）A．两球均是先做加速度减小的加速运动后做匀速运动B．乙球的半径是甲球的2倍C．乙球的半径是甲球的4倍D．乙球的半径是甲球的8倍4、如图所示，空间存在匀强电场，小球甲带负电荷，乙带正电荷，用等长的绝缘细线悬挂在水平天花板下，两根细线都恰好与天花板垂直.匀强电场的方向可能是A．水平向右 B．水平向左C．竖直向上 D．竖直向下5、(本题9分)如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同速度水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远．不考虑大气阻力，以下说法正确的是（）A．以7.9km/s的速度抛出的物体可沿着轨道AB．以7.9km/s的速度抛出的物体可沿着圆轨道BC．以大于7.9km/s，小于11.2km/s的速度抛出的物体有可能沿着圆轨道D．以大于11.2km/s，小于16.7km/s的速度抛出的物体有可能沿着椭圆轨道6、(本题9分)某同学将质量为3kg的铅球，以8m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是（）A．12JB．24JC．96JD．192J7、(本题9分)某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）A．点场强大于点场强B．和处在同一等势面上C．若将一试探电荷由点移动到点，电荷的电势能将减小D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由点运动到点，可判断该电荷一定带负电8、(本题9分)关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小C．由F＝G可知，G＝，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比D．行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力9、(本题9分)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则A．第1s末两物体的速度最大B．第2s内，拉力F对物体A做正功C．第2s末，两物体开始反向运动D．物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同10、(本题9分)张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（）A．t=4.5s时，电梯处于超重状态B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小C．t=59.5时，电梯处于超重状态D．t=60s时，电梯速度恰好为零11、(本题9分)如图所示，A物体从与轻质定滑轮等高处沿竖直杆由静止下滑,通过轻质细绳拉物体B，当A下降h时细绳与竖直杆的夹角为45°（此时物体B未与定滑轮相碰），已知A、B的质量相等，不计一切阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．物体B的机械能守恒B．物体AB的机械能守恒C．此时物体B的速度为D．A开始下滑瞬间的加速度为g12、如图所示，一个带负电的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器的内部，接通K后，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（）A．K闭合，减小AB板间距离，则夹角θ增大B．K闭合，减小AB板间距离，则夹角θ减小C．K断开，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小D．K断开，增大AB板间距离，则夹角θ不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某次实验利用打点计时器打出一条如图所示的纸带，C、D、E、F、G是按打点顺序依次选取的计数点，计数点的距离如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s.（1）刻度尺D点的读数为________cm;（2）小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字）.14、（10分）(本题9分)为了进一步研究平抛运动，某同学用如图所示的装置进行实验．为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______．A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端必须水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表图是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______取重力加速度三、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）(本题9分)如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？16、（12分）(本题9分)如图所示，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10m/s2）．求：(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径一样,汽车要在地面上腾空,速度要多大?(已知地球半径为6400km)17、（12分）(本题9分)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图是滑板运动的轨道，AB和CD是两段圆弧形轨道，BC是一段长x=7m的水平轨道，其与圆弧AB、CD分别相切于B、C两点。某次一运动员从AB轨道上P点以v0的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道的最大高度H=2.0m。已知运动员和滑板的总质量m=60kg，滑板与BC轨道的动摩擦因数为μ=0.2，h=1.6m，不计圆弧轨道上的摩擦。(计算时，将运动员和滑板简化为质点，g=10m/(1)运动员的初速度大小；(2)运动员在BC轨道上因摩擦产生的热量是多少？在BC轨道上运动的总路程是多少米？

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、D【解析】

AB.库仑力是相互作用力，电荷量不等时，A对B的库仑力也等于B对A的库仑力，故两小球不一定带等量同种电荷，AB连线中点处的场强不一定为零，故AB错误；CD.分析小球A的受力情况，受到重力、库仑力和绳子的拉力。根据共点力平衡知识可知，绳子拉力库仑力故C错误，D正确。2、C【解析】

AB.物体沿弹道A运动时，最终落回地面，所以抛出速度vA＜7.9km/s，故AB错误；CD.物体沿弹道B运动做匀速圆周运动，物体抛出速度vB=7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，故C正确，D错误；3、B【解析】下落过程中球受到的阻力、重力，根据牛顿第二定律可知，根据运动学公式可知两球下落的加速度相同，则有，解得，故B正确，A、C、D错误；故选B．【点睛】关键知道两球从同一高度由静止开始同时释放，结果两球同时落地，根据运动学公式可知两球加速度相同．4、A【解析】

甲带负电荷，乙带正电荷，二者之间的相互作用为吸引力，所以乙对甲的吸引力水平向右，要使甲处于竖直方向平衡，就要加一个水平向右的电场，使甲受到的向左电场力等于乙球对甲的吸引力。A.水平向右，与结论相符，选项A正确；B.水平向左，与结论不相符，选项B错误；C.竖直向上，与结论不相符，选项C错误；D.竖直向下，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】当v1=7.9km/s时，为地球的第一宇宙速度；当v6、C【解析】铅球出手时的速度为8m/s，故出手时的动能为Ek7、AC【解析】

解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化．【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的电势，b和c不在同一等势面上，故B错误；若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C错误；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选A．【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能．8、BD【解析】

根据万有引力，B对．引力还跟星体质量有关，所以A错．G是万有引力常量是个定值，C错．万有引力提供天体做圆周运动的向心力，D对．9、BD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律研究加速度与时间的关系，分析物体运动的性质．根据牛顿第二定律，分别对AB整体和B研究，分析．A、根据牛顿第二定律得知，两物体的加速度a=B、由图看出，1s-2s时间内，F的方向不变，物体一直加速，第2s内，拉力F对物体A做正功．故B正确．C、由于惯性，第2s末，两物体开始做正向减速运动．故C错误．D、由f=故选BD。考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．点评：本题是牛顿第二定律的应用问题，采用整体法和隔离法相结合研究．要注意F的正负表示F的方向．10、AD【解析】

A.电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；B.t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；C.t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．11、BD【解析】

A．由于B受到绳子的拉力作用，并且拉力对B做正功，所以物体B的机械能不守恒，故A错误；B．由于不计一切摩擦，所以物体AB组成的系统的械能守恒，故B正确；C．当A下降h，由系统内机械能守恒知：解得故C错误；D．A开始下滑瞬间竖直方向只受重力作用所以加速度为g，故D正确；故选BD．点睛：物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳端沿着绳子方向的速率等于物体B的速率,将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解B的速率,再讨论B的运动情况.12、AD【解析】K闭合，减小AB板间距离因为所以场强增大，则小球所受电场力增大，夹角增大A对，B错，K断开，场强跟电荷密度成正比，所以使B板竖直向上移动会使电荷密度增大，则场强变大所以夹角θ变大，C错，K断开，增大AB板间距离没有影响电荷密度继而知道场强没变则夹角θ不变D对二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.000.20（0.18～0.22）【解析】

第一空.毫米刻度尺的精确度为1mm，估读到0.1mm，则D点读数为1.00cm.第二空.根据匀变速直线运动的判别式，四组位移选择逐差法得：.14、AC1.6【解析】（1）为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误．为了保证小球的初速度水平，斜槽轨道末端必须水平，故C正确．小球平抛运动的时间可以根据竖直位移求出，不需要秒表，故D错误．所以选AC.（2）做平抛运动，在竖直方向上：，代入数据解得：，则平抛运动的初速度为：．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）；；（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关．势能的变化与初末位置有关．两者都与位置有关，所以重力有对应