2023届上海市交大附中嘉定物理高一下期末达标检测模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、(本题9分)绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道半径越大，则它运行的A．速度越小，周期越小 B．速度越小，周期越大C．速度越大，周期越小 D．速度越大，周期越大2、(本题9分)如图，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是A．小球受到重力、漏斗壁的支持力和向心力B．小球受到的重力大于漏斗壁的支持力C．小球受到的重力小于漏斗壁的支持力D．小球所受的合力的大小等于03、如右图所示，倾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O点正上方的一点，一物体从P点水平抛出，垂直落到斜面上的A点。A点距离水平面的高度为h，由此可知OP之间的距离为A．2h B．2.5h C．2h D．2h4、(本题9分)某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径，周期，已知万有引力常量。根据这些数据可以求得的物理量为A．地球的质量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球对该卫星的万有引力大小5、研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是A．火星运行速度较大B．火星运行角速度较大C．火星运行周期较大D．火星运行的向心加速度较大6、(本题9分)下列说法中正确的是A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加C．能量耗散表明，在能量的转化过程中能的总量逐渐减少D．不用电池，也不用上发条的“全自动”手表，说明能量可以凭空产生的7、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为mA和mB的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度6m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧弹性势能相同B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2D．在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶48、(本题9分)如图所示，不少同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动．杯子可视为质点，杯子与圆心O的距离为1m，重力加速度大小为10m/s1．为使杯子运动到最高点时（已经杯口朝下）水不会从杯里洒出，则杯子通过最高点时的速度大小可能为（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s9、在下列物理现象或者物理过程中，机械能发生改变的是（）A．匀速下落的降落伞B．沿斜面匀速上行的汽车C．树叶从树上掉下在空中飘落D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动10、(本题9分)如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能11、如图甲所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于细绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是()A．两根铁钉间的距离为细绳长的1/6B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6NC．t=14s时细绳拉力的大小为10ND．细绳第三次碰铁钉到第四次碰钉的时间间隔为3s12、(本题9分)一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。（1）实验装置中有一处明显的错误是：___________________（2）上图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….①两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。②本次实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物质量为1kg，则从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=___________J，重物动能增加量ΔEk=_____________J(结果均保留三位有效数字)。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)，那么：

(1)打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB__________

；

(2)从起点O打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=

______

，此过程中物体动能的增加量△Ek=______

(取g=9.8m/s2)；

(3)通过计算，数值上△Ep______

△Ek(填“>”、“=”或“<”)，这是因为

______

；

(4)实验的结论是

______

．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)汽车在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），如图所示，由于前方事故，突然急刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动，小球由于惯性从货架上水平飞岀，落在车厢底板时的速度为大小m/s、方向与水平方向之间夹角为,求：（g=10m/s2）)(1)汽车匀速行驶时的速度为多少？(2)货架的竖直高度是多少？16、（12分）如图所示，将一根弹簧和一个小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与质量为m的小圆环相接触，BC和CD是由细杆弯成的1/4圆弧，BC分别与杆AB和弧CD相切，两圆弧的半径均为R．O点为弹簧自由端的位置．整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触，停在O点，（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，小球通过B处和C处没有能量损失），问：（1）当为弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能是多少？（2）若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d时释放，求小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力．（3）为了使物块能停在OB的中点，弹簧应具有多大的弹性势能？17、（12分）世界互联网大会期间，桐乡乌镇的无人驾驶汽车引人瞩目。假设车重1000kg，汽车受到的阻力恒为汽车重力的0.2倍，汽车的额定功率为40kW，并且一直以额定功率行驶，求（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车的车速10m/s时加速度的大小。

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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、B【答案解析】人造卫星做匀速圆周运动，设卫星的质量为，轨道半径为，地球质量为．根据万有引力提供向心力有，，．计算得出：…①…②所以卫星的轨道半径越大，速度越小，周期越大．故B正确．故选B．2、C【答案解析】

小球受到重力、支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，合力不为零，故AD错误；

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，合力的方向沿水平方向，如图所示，可知支持力大于重力，故B错误，C正确．

点睛：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，注意受力分析，不能说小球受到向心力．3、B【答案解析】

设OP之间的距离为，平抛运动的水平位移为，则，，两式相除，因为，，所以，代入数据求得，B正确。A.2h，与结论不相符，选项A错误；B.2.5h，与结论相符，选项B正确；C.2h，与结论不相符，选项C错误；D.2h，与结论不相符，选项D错误；4、A【答案解析】

A.根据万有引力提供向心力，；代入数据可得：M=6×1024kg．故A正确；B.由于没有给出地球的半径，所以不能求出地球的密度。故B错误；C.由于没有给出地球的半径，所以不能根据万有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C错误；D.由于没有给出卫星的质量，所以不能根据万有引力定律求出地球对该卫星的万有引力大小。故D错误；5、C【答案解析】试题分析：万有引力充当向心力，根据可得，半径越大，线速度越小，所以地球的线速度较大，A错误；根据公式可得，半径越大，角速度越小，所以地球的角速度较大，B错误；根据公式可得，半径越大，周期越大，所以火星运行周期较大，C正确；根据公式可得，半径越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算6、B【答案解析】试题分析：永动机违背了热力学第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故A错误；根据能量守恒定律，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，故B正确；能量耗散表明，能量的总量虽然守恒，但其转化和转移具有方向性，故C错误；根据能量守恒定律，能量是不能创生的，故D错误。考点：考查了能量守恒定律【名师点睛】热力学第一定律：热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变．热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零7、AC【答案解析】

从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被压缩，所以t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态，根据能量守恒可知弹簧弹性势能相同，故A正确；t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧被拉伸到最长，则从t3到t4时间弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误；根据动量守恒定律，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2，代入数据解得：m1：m2=1：2，故C正确；由图可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根据动能的计算式：EK=12mv2，可得在t2时刻A与B8、CD【答案解析】

在最高点,临界情况是杯底对水弹力为零，根据牛顿第二定律得，，解得最高点的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正确，A.

B错误．故选CD.9、ABC【答案解析】

A.匀速下落的降落伞，必受到除重力以外的一个向上的阻力作用，阻力做负功所以机械能会减少，故A符合题意；B.沿斜面匀速上行的汽车，动能不变，但重力势能变大，所以机械能增加，故B符合题意；C.树叶从树上掉下在空中飘落，空气阻力做负功，所以机械能减少，故C符合题意；D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故D不符合题意。10、AD【答案解析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.11、ABD【答案解析】

A.0∼6s内绳子的拉力不变，可得，6∼10s内拉力大小不变，知，因为，则，两钉子之间的间距，故A正确；B.第一个半圈经历的时间为6s，则，则第二个半圈的时间，则t=10.5s时，小球在转第二个半圈，则绳子的拉力为6N，故B正确；C.小球转第三个半圈的时间，则t=14s时，小球转动的半径，根据，则拉力变为原来的倍，大小为7.5N，故C错误；D.细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少，则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔故D正确；12、BD【答案解析】

A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、学生电源应接交流（或学生电源接在了直流）=>乙1.22J1.20J或1.21J【答案解析】

（1）[1]．打点计时器应接交流电源，不能接直流电源．（2）①[2]．甲同学用来计算，运用了hC及加速度g，直接认为重物做自由落体运动故机械能守恒，可以推断|△Ep|等于△Ek；[3][4]．丙同学用来计算，运用匀变速直线运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，求出的vC是真实的，但在下落过程中，不可避免地存在阻力，故|△Ep|大于|△Ek|；其中乙同学的计算方法更符合实验要求。（3）[5]．本次实验中，从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=mghC=1×9.8×0.1240=1.22J[6]．打C点时的速度：重物动能增加量ΔEk=。14、0.98m/s0.49J0.48J>存在摩擦阻力在误差范围内物体下落机械能守恒【答案解析】(1)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J动能的增加量ΔE(3)可见重力势能