2023届上海市金山区市级名校高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．周期相同B．线速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等2、(本题9分)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．3、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功4、(本题9分)如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1．随后让传送带以v2的速度逆时针匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2．下列关系中正确的是A．W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2C．W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2 D．W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q25、(本题9分)物体在恒定合外力F作用下由静止开始运动，经时间t，发生的位移为x，关于F在t时刻的功率P,下列说法中正确是A．F的大小一定时，P与t成正比 B．F的大小一定时，P与x成正比C．t一定时，P与F的大小成正比 D．x一定时，P与F的大小成正比6、(本题9分)一张桌子始终静止在水平地面上，一根木棒沿着水平桌面从A运动到B，发生的位移为x，如图所示。若棒与桌面间的摩擦力大小为Ff，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为A．-Ff⋅x，-FC．-Ff7、(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处8、(本题9分)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度v、机械能Ep、位移x、加速度a随时间t变化的函数图象如图所示，其中正确的是（不计空气阻力，以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线）（）A． B．C． D．9、一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内10、(本题9分)质量分别为m1和m2的两物体，以相等的初动能沿水平方向运动．已知m1＞m2，它们与地面间的动摩擦因数相同，两物体的初动量分别为P1和P2，从运动到停止的时间分别为t1和t2，则下列大小关系正确的是()A．P1＞P2 B．P1＜P2 C．t1＞t2 D．t1＜t211、(本题9分)如图所示，直线是一簇未标明方向的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点，若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是A．带电粒子所带电荷的电性B．带电粒子在A、B两点的电势能何处大C．带电粒子在A、B两点的加速度何处大D．带电粒子在A、B两点的动能何处大12、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________(填“交流”或“直流”)电源．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________．A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可14、（10分）某个实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）小组内某同学按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=___________，动能变化量△Ek=___________。（2）小组内同学发现他们的实验结果总有△Ep略大于△Ek，请你指出一个可能的原因___________。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)2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆中国载人登月工程前进了一大步。已知地球与月球的质量之比为81:1，地球与月球的半径之比为4:1。忽略地球与月球的自转。(1)求地球和月球表面的重力加速度大小之比g1：g2(2)若在地球和月球表面附近，分别竖直上抛一个小球结果两小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近竖直上抛的小球的初速度大小之比16、（12分）如图所示，在倾角为θ=37°的斜面底端有一个固定挡板D，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端在O点，已知斜面OD部分光滑，PO部分粗糙且长度L=8m。质量m=1kg的物块（可视为质点）从P点静止开始下滑，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物块第一次接触弹簧时速度的大小（2）若弹簧的最大压缩量d=0.5m，求弹簧的最大弹性势能（3）物块与弹簧接触多少次，反弹后从O点沿斜面上升的最大距离第一次小于0.5m17、（12分）(本题9分)一质点沿x轴运动，开始时位置为x0=－2m，第1s末位置为x1=3m，第2s末位置为x2=1m．请分别求出第1s内和第2s内质点位移的大小和方向．

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、A【解析】

试题分析：设细线与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析可知：，可得，故两球运动的线速度不同，选项B错误；，解得，故运动周期相同，选项A正确；向心力：，故向心力不同，选项C错误；向心加速度：，解得，故向心加速度不同，选项D错误；故选A．考点：匀速圆周运动；牛顿定律的应用【名师点睛】此题是牛顿定律在匀速圆周运动中的应用问题；关键是分析小球的受力情况，找到小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列出方程求解出要比较的物理量，然后进行讨论；记住圆锥摆的周期公式．2、D【解析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；3、D【解析】

A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；

B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误

C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误；

D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确；

故选D．4、B【解析】

拉力对小物体做的功由物体对地位移决定，即W＝FL，故W1=W2；拉力的功率为P=Wt，第二次运动过程中小物体的对地速度比第一次大，所以所用时间较短，功率较大，即P1<P2；物体和传送带之间因摩擦而产生的热量由二者相对位移决定，即Q＝fs相对，第一次二者相对位移为L，第二次相对位移为L-v2t<L，故Q1＞Q5、A【解析】

由可知，F的大小一定时，P与t成正比；t一定时，P与F的平方成正比，选项A正确，C错误；由可知，F的大小一定时，P与x的平方根成正比；x一定时，P与的大小成正比，选项BD错误．6、D【解析】棒对桌面的摩擦力，和桌面对棒的摩擦力，为作用力和反作用力，大小相等方向相反，从A运动到B的过程中，棒受到的摩擦力为Ff，位移为x，摩擦力做的是负功，所以桌面对棒的摩擦力做的功为-Ffx，桌面受到的摩擦力的大小也为Ff，但桌面没动，位移是0，所以棒对桌面的摩擦力做的功为0。故选D。点睛：恒力做功，根据功的公式直接计算即可，但是桌面不动，它的位移是0，所以功为零，这是常出错的地方．7、ACD【解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．8、ABC【解析】

A．以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，则将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，加速度大小为，方向向下，则有，V是t的线性函数，故A正确；B．以抛出点为零势能，重力势能恒为正，，与t成二次函数关系，故B正确；C．位移的大小为：，所以x随时间成二次函数关系，故C正确；D．竖直上抛运动的加速度恒为g，向下为正，所以，故D错误。故选ABC。9、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．10、AD【解析】AB：动量与动能间关系为；m1＞m2，动能相等，则．故A项正确，B项错误．CD：m1＞m2，动能相等，两物体的初速度；两物体与地面间的动摩擦因数相同，则两物体减速的加速度相同；据，两物体从运动到停止的时间．故C项错误，D项正确．11、BCD【解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左．由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A错误；粒子从A到B电场力做负功，则电势能变大，动能减小，可知B点电势能大于A点电势能，B点动能小于A点的动能，选项BD正确；根据电场线的疏密程度，判断A点场强大于B点场强，从而判断在A点受的电场力较大，根据牛顿第二定律得粒子在A点加速度较大，故C正确；故选BCD.点睛：本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向；知道电场力做正功，动能增加，电势能减小．12、AC【解析】

如图所示向心力得：，A、由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的线速度必大于B球的线速度，故A正确，B错误；C、由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C正确；D、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误．故选AC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、刻度尺；交流；D【解析】

第一空第二空.实验还需要用刻度尺测量纸带，故还需要毫米刻度尺，打点计时器需要使用交流电源；第三空.实验前要平衡摩擦力，把长木板一端适当垫高，轻推拖着纸带的小车，小车做匀速直线运动恰好平衡摩擦力，故ABC错误，D正确。14、纸带和重物受到摩擦阻力和空气阻力的作用（言之成理即可）【解析】

第一空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；第二空.打B点时，重物的速度为，由于初速度为零，所此过程中动能的增加量为；

第三空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小