2023学年上海市复旦大学附中高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（）A．在小球从圆弧槽上下滑过程中，小球和槽组成的系统动量守恒B．在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒C．在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒D．小球离开弹簧后能追上圆弧槽2、(本题9分)飞机从停机坪沿直线滑出，在第1秒内，在第2秒内，在第3秒内的位移分别是2m、4m、6m，那么（）A．飞机做匀加速运动

B．飞机做匀速运动C．3秒内的平均速度是2m/s

D．3秒内的平均速度是4m/s3、(本题9分)如图所示，是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底的连接处都是一段与相切的圆弧，为水平的，其距离，盆边缘的高度为．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底面与小物块间的动摩擦因数为．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（）．A．0.50m B．0.25m C．0.10m D．04、(本题9分)如图，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，与水平面的夹角缓慢增大，当夹角增大到时，货物开始下滑，下列说法正确的是A．在增大到的过程中，货物受到的支持力变大B．在增大到的过程中，货物受到的摩擦力变小C．在增大到后，若继续增大，则货物受到的摩擦力变小D．在增大到后，若继续增大，则货物受到的合力大小不变5、一辆高铁出站一段时间后，在长度为L(远大于列车总长)的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如图所示．则列车通过该区间时，其加速度A．逐渐增大 B．保持不变C．逐渐减小 D．先增大后减小6、(本题9分)由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）A．轨道平面可以不同B．轨道半径可以不同C．质量可以不同D．速率可以不同7、如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离L，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受到的阻力恒为f，则此过程中电动机所做的功为()A．B．C．D．8、一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。达到静电平衡时，其电场分布正确的是()A． B． C． D．9、(本题9分)地球的质量为，半径为，自转角速度为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为，同步卫星距地面的距离为，则同步卫星的线速度大小为（）A． B． C． D．10、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力11、如图所示，在匀强电场中有边长L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D点电势大小为4.5VB．D点电势大小为3VC．匀强电场场强大小为150V/m，场强方向沿BDD．匀强电场场强大小为300V/m，场强方向沿AC12、如图所示，轻质弹簧竖直固定在地面上，在其正上方某高度由静止释放一小球，设下落过程中小球的加速度为a、位移为x、机械能为E，不计空气阻力，竖直向下为正方向。则下落至最低点的过程中a、E随x的变化图线可能正确的是A． B． C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，在皮带轮传动装置中，已知大轮的半径是小轮半径的3倍，A和B两点分别在两轮的边缘上，C点离大轮轴距离等于小轮半径，若皮带不打滑，则它们的线速度之比vA：vB：vc=_______________．14、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，已知重力加速度为g，则提升过程中，物体的重力势能的变化为____；动能变化为____；机械能变化为___。15、某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的上表面BC段是半径R=1.0m圆心角θ=37°的光滑圆弧轨道，其轨道C点切线水平，小车上表面C点右侧水平粗糙且长为L=2.5m，一质量m=1kg的小物块（可看成质点）从图中A点以v0=4m/s的速度水平抛出，小物块恰好沿小车左端B点的切线方向进入小车，当小物块运动至小车最右端时两者恰达到共同速度.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物块运动至B点时的速度大小vB(2)小物块由A点运动至离A、B两点的连线最远处时其重力的瞬时功率P；(3)小车上表面C点右侧水平粗糙段与小物块之间的动摩擦因数μ。.17、（10分）如图所示，质量m=30kg的小孩坐在质量不计的秋千板上，小孩重心与拴绳子的横梁距离L=2.5m，当秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角，秋千自由摆到最低点时（忽略手与绳间的作用力、空气阻力和摩擦），g取10m/s2，求：（1）小孩速度v的大小（2）小孩受到支持力N的大小

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【答案解析】

A.在小球从圆弧槽上下滑过程中，刚开始小球和圆弧槽竖直方向的总动量为零，小球向下运动过程中做曲线运动有竖直向下的分速度，因此小球有竖直向下的动量，而圆弧槽竖直方向动量一直为零，因此小球和圆弧槽竖直方向动量不守恒，故小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；B.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，由于水平方向动量守恒，槽向左运动，有动能，小球的机械能一部分转移给槽，所以小球的机械能不守恒C.在小球压缩弹簧的过程中，只能弹簧的弹力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故C正确。D.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，由于水平方向动量守恒，水平方向系统的总动量为0，两者质量相等，所以两者分开时，速度的大小相等，方向相反；在小球压缩弹簧的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，所以小球离开弹簧后的速度与槽的速度大小相等，所以小球离开弹簧后不能追上圆弧槽，故D错误。2、D【答案解析】试题分析：题目中只说在第1秒内，在第2秒内，在第3秒内的位移分别是，没有说物体怎样运动，所以不能确定是否做匀加速运动，但飞机不是做匀速运动，故AB错误；根据得：3秒内的平均速度是：，故D正确，C错误．考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】解答本题要知道平均速度的定义式，匀速运动时，物体的速度不发生改变，任意相等时间内，位移相等．3、D【答案解析】

小物块滑动过程中，重力做功和摩擦阻力做功，全过程应用动能定理可进行求解。【题目详解】由小物块从A点出发到最后停下来，设小物块在BC面上运动的总路程为S，整个过程用动能定理有：所以小物块在BC面上运动的总路程为而d=0.5m，刚好3个来回，所以最终停在B点，即距离B点为0m。故选D。【答案点睛】本题对全过程应用动能定理，关键要抓住滑动摩擦力做功与总路程的关系。4、C【答案解析】

AB．在增大到的过程中，货物处于平衡状态，受到重力mg、支持力N和摩擦力f，则根据平衡条件有：、当角增大时，N减小，f增大，故AB两项错误；C．在增大到后，受到的摩擦力是滑动摩擦力，随着角度的增大，摩擦力在减小，故C项正确；D．在增大到后，货物开始下滑，存在加速度，货物受到的合力随着角度的增大，合外力在增大，故D项错误。5、B【答案解析】

设列车的初速度为v0，末速度为v，加速度大小为a，则由速度位移关系v2−v02＝2ax可得：v2＝2ax+v02，结合图象可得图象的斜率表示加速度的2倍，图象为倾斜直线，故加速度不变；A.逐渐增大，与结论不相符，选项A错误；B.保持不变，与结论相符，选项B正确；C.逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.先增大后减小，与结论不相符，选项D错误．6、C【答案解析】

A.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故A错误；B.因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，根据万有引力提供向心力得：因为ω一定，所以r必须固定，故B错误；C.许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故C正确；D.根据万有引力提供向心力得运转速度为，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变．故D错误．7、AD【答案解析】

ABC．当F=f时速度达到最大值W=Pt=fvmaxt故A正确，BC错误。D．汽车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知：解得：故D正确；故选AD。8、CD【答案解析】

AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；BD.当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。9、AB【答案解析】

A．同步卫星的运转角速度等于地球自转角速度为，根据可得同步卫星的线速度大小为故A正确；BC．同步卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有解得联立黄金代换式可得故B正确，C错误；D．第一宇宙速度的表达式为同步卫星线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选AB。10、BC【答案解析】

AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A错误，B正确C.小球在水平线以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C正确D.小球在水平线以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，最高的点的速度时，管壁对小球的作用力为1．故选项D错误．11、AD【答案解析】

AB.根据菱形ABCD的对角线垂直平分，其交点为O点，则B、O、D电势相等，所以D点电势大小为4.5V，故A正确，B错误；CD.电场方向和等势线垂直，顺电场线方向电势降低，所以场强方向沿AC，计算AC长度为3cm，AC电势差为9V，得出匀强电场场强大小为9V/3cm=300V/m故C错误D正确。12、AC【答案解析】

AB.小球开始下落时，做自由落体运动，加速度不变，当小球和弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：mg-kx=ma，所以：，当压缩到最低点时，加速度大于g，故A正确，B错误；CD.下降过程，自由落体阶段，小求机械能守恒，当与弹簧接触后，由能量守恒得：小球减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能，即：E0-E=kx2，则，E=E0-kx2，故C正确，D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、3:3:1【答案解析】

[1]．对于A、B两点，皮带不打滑，A和B两点线速度大小相等，故：vA：vB=1：1；对于B、C两点，B、C在同一轮上，角速度ω相同，由公式v=ωr得到线速度之比：vB：vC=rB：rC=3：1；综上得到：vA：vB：vC=3：3：1.【答案点睛】本题是圆周运动中典型问题，关键抓住相等量：皮带不打滑时，两轮边缘上各点的线速度大小相等；同一轮上各点的角速度相同．14、mghmahm(a+g)h【答案解析】

[1]物体上升高度为h，则重力做负功mgh，重力势能增加mgh.[2]物体所受合外力为，由动能定理：可得动能变化：[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化，由：，可知，则机械能增加.15、刻度尺、天平、铅垂线两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2m1s1＝m2s2【答案解析】

小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块的质量m1和m2，两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1，s2，