2023年上海华东师大三附中物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

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（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、在一次军事训练中，某战士从图示高处跳下，双脚触地后，他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，在着地过程中他双脚受到地面的平均作用力约为A．600N B．1200N C．2400N D．3600N2、(本题9分)如图所示，物块a、b通过绕过定滑轮的轻绳连接，b可沿粗糙水平地面滑行，当物块a竖直下降时，以下说法正确的是（）A．物块a、b速度大小相等B．物块a、b加速度大小相等C．物块a、b的总机械能保持不变D．轻绳对a、b做功功率相等3、(本题9分)将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越长 D．速度越大，周期越长4、下列说法正确的是（）A．哥白尼发现了万有引力定律B．牛顿测出引力常量C．伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆D．法拉第提出了电场的概念5、(本题9分)如图所示，将质量为m的石块从距地面h高处斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为v0，不计空气阻力，石块落地时的动能为A．mgh B．C． D．6、(本题9分)如图，O、A、B三点位于同一直线上，且。现在O点放置一点电荷，它在A点产生的电场强度大小为E，则它在B点产生的电场强度大小为A． B． C．2E D．4E7、(本题9分)金星和木星是除太阳和月球以外最明亮的天体．金星为昏星（即长庚星），肉眼清晰可见；而以色彩斑斓的条纹和平行于赤道的大红斑而闻名的木星，日落后比金星要暗一些．金星到太阳的距离小于木星到太阳的距离，下列关于金星和木星的说法正确的是（）A．金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等B．木星与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等C．金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小D．金星绕太阳运动的线速度一定比木星绕太阳运动的线速度小8、(本题9分)如图四幅图为生活中与向心力知识相关的情景，有关说法正确的是（）A．图甲为火车转弯的轨道，内低外高以防止脱轨B．图乙为小车过拱桥的情景，此过程小车处于失重C．图丙为“旋转秋千”，人与座椅整体受到重力、绳子拉力和向心力D．图丁为汽车在凹凸不平的地面上行驶，应快速通过此路面9、(本题9分)如图所示，地球卫星开始在圆形低轨道1运行，在P处点火后，地球卫星沿椭圆轨道2运行，在远地点Q再次点火，将地球卫星送入更高的圆形轨道1．若地球卫星在1、1轨道上运行的速率分别为v1、v1，在2轨道上经过P、Q处的速率分别为v2P、v2Q，则A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1>v2Q D．v1>v2P10、用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．重力对球不做功，绳的拉力对球做功B．重力和绳的拉力对球都不做功C．绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D．小球所受的合力提供做圆周运动的向心力11、(本题9分)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的12、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为A．W=PtB．W=fsC．W=D．W=二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如下图所示,将一根长20cm,劲度系数为360N/m的弹簧一端固定于O点,另一端接一质量为0.5kg的小球.当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量为__________cm．14、(本题9分)如图为自行车局部示意图，自行车后轮的小齿轮半径R1=4.0cm，与脚踏板相连的大齿轮的半径R2=10.0cm．则小齿轮边缘处A点的线速度与大齿轮边缘处B点的线速度之比v1∶v2=_______，小齿轮的角速度和大齿轮的角速度之比ω1∶ω2=________．15、(本题9分)如图，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端．斜面固定在水平地面上．此过程中，重力对物体做功WG=________，斜面对物体的弹力做功WN=________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，为大型游乐设施环形座舱跳楼机。跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力.试求：（1）跳楼机的最大速度；（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间.17、（10分）(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变，当速度达到时，发动机的实际功率正好等于额定功率，此后，发动机始终在额定功率下工作．请分析说明，汽车达到恒定功率后，其加速度和速度的变化情况，并画出速度v水时间t变化图象的示意图．若公路足够长，求汽车能达到的最大速度若速度从增大到所用时间为t，求这段时间内汽车的位移x．

参考答案一、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【解析】

消防员质量约m=60kg，由图中旁边消防战士身高可知，脚初始离地高度约H=1.5m。对消防队员运动的全部过程，运用动能定理，有：解得：。A.600N。故A项错误；B.1200N。故B项错误；C.2400N。故C项正确。D.3600N。故D项错误。2、D【解析】

A.物块b沿绳子方向的速度大小等于物块a的速度大小，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边形定则，物块a的速度，所以物块a、b速度大小不相等，故A错误；B.由A分析可知，在某时刻a、b的速度为，经过ts后a、b的速度为，则有：，由此可知，由，得物块a、b加速度大小不相等，故B错误；C.b沿粗糙水平地面滑行，所以除重力之外还有摩擦力对这个系统做负功，所以物块a、b的总机械能减少，故C错误；D.根据，可知轻绳对两个物块的拉力大小相等，两个物块沿绳方向的速度大小相等，所以轻绳对a、b做功功率相等，故D正确。3、C【解析】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，则有,解得，，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大；轨道半径越大，线速度越小，故选项C正确，A、B、D错误。4、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误。B．卡文迪许测出引力常量，故B错误。C．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故C错误。D．法拉第提出了电场的概念，故D正确。5、D【解析】

根据动能定理求出石块落地时的动能大小，或者用机械能守恒定律列式求解.【详解】根据动能定理得，mgh=mv2−mv1，解得石块落地时的动能Ek＝mv2＝mgh+mv1．故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】运用动能定理解题首先要确定研究对象和研究过程，分析有哪些力做功，根据动能定理列出表达式进行求解．6、A【解析】

设，根据点电荷场强公式：，则A点的场强：，B点的场强：；A.此选项正确；BCD.三个选项错误；7、AC【解析】

AB、对任意一个行星来说，根据开普勒第二定律可知金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A正确，B错误；C、根据万有引力提供向心力，则有，解得，因为金星轨道半径比木星小，所以金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小，故C正确；D、根据万有引力提供向心力，则有，解得，轨道半径越小，线速度越大，因为金星轨道半径比木星小，金星绕太阳运动的线速度比木星绕太阳运动的线速度大，故D错误。故选AC．【点睛】开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，根据万有引力提供向心力，求出公转周期和线速度关系．8、AB【解析】

A.火车轨道弯道处设计成外高内低，让火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力，防止脱轨.故选项A符合题意.B．汽车过拱形桥时，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，处于失重状态.故选项B符合题意.C.向心力属于效果力，不是性质力，由其他力提供.故选项C不符合题意.D.汽车在凹凸不平的地面上行驶时，速度越大，对地面的压力越大，根据牛顿第三定律可知，地面对轮胎的支持力越大，易爆胎.故选项D不符合题意.9、AC【解析】

A.据可得，轨道1的轨道半径大，所以v1＜v1；故A正确.B.在椭圆轨道上运动，近地点速率大于远地点速率，故v2p＞v2Q，故B错误；C.卫星在轨道2上经过Q点时，点火加速进入圆轨道1，所以v1＞v2Q，故C正确；D.卫星在轨道1上经过P点时，点火加速进入椭圆轨道2，所以v2P＞v1，故D错误.10、BD【解析】

AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直，所以重力和绳的拉力对球都不做功，故A错误，B正确．CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确．11、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.故选ABD.12、AD【解析】

求机械所做的功有三种方法：一是利用功的公式W=Fs；二是由动能定理列式求解；三是由功率公式W=Pt求功；由三种公式可得出三种不同的表达式．【详解】由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功也可以为W=Pt，A正确B错误；车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知W-fs=1【点睛】求机械做功的方法比较多，但一定要注意正确应用公式；本题易错点较多，如将总功当成了牵引力的功、用阻力代替了牵引力等，一定要准确把握各式中的意义，从而做到正确应用公式．二．填空题(每小题6分，共18分)13、5【解析】

[1]．设弹簧的伸长量为x，ω==12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=mω2（L+x），则360x=122×0.5×（0.2+x）伸长量x=0.05m=5cm14、1:15:2【解析】

传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即vA=vB所以v1：v2=1：1根据ω所以小齿轮的角速度和大齿轮的角速度之比ω1：ω2=5：2【点睛】对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等。15、mgh1【解析】试题分析：当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．解：对物体受力分析可知，物体受到的重力是竖直向下的，斜面对物体的支持力是垂直于斜面向上的，而物体的运动是沿着斜面的向下的，所以重力与位移的夹角为锐角，根据功的公式可知，重力要对物体做正功，大小为mgh，而支持力是与物体的位移的方向垂直的，所以支持力对物体不做功．故答案为mgh；1．【点评】本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况．三．计算题(22分)16、（1）30m/s（2）（3）5s【解析】

（1）自由下落过程：解得：v=30m/s（2）制动过程：解得：制动过程，由牛顿运动定律有：F-mg=ma解得：（3）自由下落过程时间：解得：制动时间：解得：跳楼机下落过程的时间：.17、(1)加速度减小