2023年上海市控江中学物理高一下期末统考试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC2、(本题9分)如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，A、B物块与轻质弹簧相连，A、C物块由跨过光滑轻质小滑轮的轻绳连接。初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B静置在水平面上，A静止，现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面.已知A、B的质量均为m,弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中A．物块C的质量mc可能等于物块A的质量mB．物块C运动到最低点时，物块A的加速度为gC．物块C的速度最大时，弹簧弹性势能为零D．物块A、B、C系统的机械能先变小后变大3、(本题9分)如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，以地面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为（）A．0B．mghC．mgHD．mg（H+h）4、(本题9分)分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示.已知，则获得最大加速度的汽车是A． B．C． D．5、(本题9分)两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则（ ）A．两行星表面处重力加速度之比为1:4B．两卫星的角速度之比为2:1C．卫星的周期之比为2:1D．两行星第一宇宙速度之比为1:26、(本题9分)以下说法正确的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．－10J的功大于＋5J的功C．功的正、负表示方向D．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移7、(本题9分)如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A．动能损失了2mgHB．动能损失了mgHC．机械能损失了mgHD．机械能损失了mgH8、(本题9分)如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g=10m/s2）A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4JC．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J9、(本题9分)如图所示,AB､CD为一圆的两条直径,且互相垂直,O点为圆心｡空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行｡现有一电子(重力不计),在静电力作用下,先从A点运动到C点,动能减少了1ev;又从C点运动到B点,动能增加了1ev,则此空间存在的静电场可能是A．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场B．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场C．位于O点的正点电荷形成的电场D．位于D点的正点电荷形成的电场10、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小11、(本题9分)如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则A．物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vBB．物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量C．物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力D．物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小12、(本题9分)用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H，在这个过程中，以下说法中正确的是（）A．起重机对物体的拉力大小为ma B．起重机对物体做功为m（g+a）HC．物体的动能增加了maH D．物体的机械能增加了mgH二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，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)关于实验操作，下列说法正确的是__________A．为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的左端适当抬高B．平衡摩擦力时，小车不需要拖着纸带穿过打点计时器进行C．在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．实验时应先接通电源，后释放小车(2)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3....，作出W-v图象，则下列符合实际的图象是_________（填字母序号）14、（10分）(本题9分)某活动小组用如图所示的装置验证力的平行四边形定则．（1）用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的拉力大小，小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为8N．现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的实曲线PQ．当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，传感器的示数为10N．在方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力____，合力的大小为____N（保留1位小数），合力的作用线与Oa几乎重合，结果表明：力的合成遵循平行四边形定则．（2）用一根轻质的橡皮筋悬挂与（1）中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点．对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的虚曲线PM．当小球运动到b点（b与a、O共线）时，拉力大小为F2，理论上来说，F2___F1（填“大于”、“等于”或“小于”）．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）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．（1）定值电阻R0，变阻器的总电阻R分别为多少？（2）求出电源的电动势和内阻．16、（12分）质量为m=4kg的风车，在与水平面成θ=37°角的斜向上拉力F=40N的恒力作用下沿粗糙水平面运动，风车所受的空气阻力不能忽略，其大小与速度大小成正比，比例系数k未知。今测得风车运动的v-t图像如图所示，且AB是t=0时曲线的切线，B点的坐标为（4，15），CD平行于t轴（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）(1)风车开始阶段做什么运动？最后做什么运动？(2)求当v0=5m/s和v1=10m/s时，物体的加速度大小；(3)求比例系数k及风车与水平面间的动摩擦因数。17、（12分）如图所示，ABCD表示竖立在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.01kg、带电量q=+10-5C的小球在水平轨道的A点由静止释放后，小球在轨道的内侧运动（g=10m/s2）。求：(1)小球到达C点时的速度多大？(2)小球达到C点时对轨道的压力多大？(3)要使小球刚好能运动到D点，小球开始运动的位置应离B点多远？

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】试题分析：根据牛顿第二定律可得出，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，所以；图线在纵轴的截距为，所以．故选D考点：牛顿第二定律点评：在解决一些图像问题时，可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式，然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义．2、C【解析】

A项：弹簧原来的压缩量，当C运动到最低点时，B对地面的压力刚好为零，弹簧的拉力等于B

的重力，则弹簧此时的伸长量为则x1=x2，弹簧初末状态的弹性势能相等，根据A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，有，α是斜面的倾角，得mCsinα=m，sinα＜1，所以mC＞m，故A错误；B项：对A、C为一整体受力分析可知且由牛顿第二定律得：，故B错误；C项：当C的速度最大时A的速度达到最大，即ABC与弹簧为一系统，系统的动能最大，则弹性势能最小，则弹簧为原长，即弹簧弹性势能为零，故C正确；D项：由于A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，而弹簧先复原再拉长，故弹性势能先减小后增加，故A、B、C系统的机械能先变大后变小，故D错误。3、C【解析】试题分析：以桌面为参考平面，则小球开始时的重力势能为mgH，动能为零，所以机械能为mgH；当物体下落时，因为机械能守恒，所以小球落到地面之前瞬间的机械能为mgH，选项C正确.考点：机械能守恒定律；重力势能；4、D【解析】

以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。A.与结论不相符，选项A错误；B.与结论不相符，选项B错误；C.与结论不相符，选项C错误；D.与结论相符，选项D正确；5、B【解析】

A、根据g=2πT2B、根据ω=2πT可知两卫星的角速度之比为C、根据题意可知卫星的周期之比为1:2，故C错；D、根据第一宇宙速度公式v=gR综上所述本题答案是：B【点睛】研究卫星绕行星匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求解.忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.6、B【解析】

A.功是标量；B.正功代表动力做功，负功代表阻力做功，功的大小看其绝对值，故C选项错误；D.某个力对物体不做功也可能是，在力的方向上位移是零，但不一定是物体本身没有位移。故本题选B.7、AC【解析】

知道加速度，根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失；根据牛顿第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根据功能关系求解机械能的损失．【详解】AB．已知物体上滑的加速度大小为g，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功为：，故A正确B错误；CD．设摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律得：，解得：，则物块克服摩擦力做功为：，根据功能关系可知机械能损失了mgH，故C正确D错误．【点睛】解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化，掌握功能关系，明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化．8、CD【解析】

A．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则．故A项错误．BD．物块所受的合外力，物块的合外力做功．据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J．故B项错误，D项正确．C．物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J．故C项正确．9、AD【解析】试题分析：从A到B电场力做功为零，由W=qU可知AB两点电势相同，连接AB为等势线，电场线与等势线相互垂直，可知电场线为水平方向，由A到C电场力做负功，电子所受电场力水平向左，所以场强方向水平向右，A对；B错；如果场源电荷在O点，则ABC均为同一条等势线上的三点，电势相等，由题干已知可知这是不可能的，所以C错；同理D对；考点：考查常见电场的电场线分布点评：本题难度较小，主要是考查了学生对常见电场的分布的记忆和理解，例如等量同种点电荷、独立点电荷、点电荷与金属板的电场线分布，理解电场力做功与电势能的关系10、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。11、ABD【解析】

A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.12、BC【解析】本题考查的是功机械能的相关问题，起重机对物体的拉力大小为ma-mg，A错误；起重机对物体做功为m（g+a）H，B正确；物体的动能增加了m（g+a）H-mgH=maH，C正确；物体的机械能增加了m（g+a）H，D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ACDD【解析】

(1)[1]A．平衡摩擦时，应该将木板的左端稍为抬高以平衡掉小车和纸带受到的阻力，故A正确；B．小车要拖着纸带穿过打点计时器进行，即可以把纸带的摩擦平衡，也能用纸带上的点迹显示平衡摩擦力是否适当，故B错误；C．如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得最大速度后，在摩擦力作用下做减速运动，出现“两端密、中间疏”的现象，故C正确；D．打点计时器启动时打点不稳定，故实验时应先接通电源，后释放小车，则D正确。故选ACD。(2)[2]小车的合外力为橡皮筋做功，由动能定理可知图像为过原点的抛物线，则D正确，ABC错误。故选D。14、（1）见图；9.7～10.3（2）等于【解析】

（1）[1][2]．由题意可知，小球的重力为8N，当小球运动到a点时，拉力大小为F1＝6N，根据平行四边形定则作图，即其对角线的长度表示合力的大小，箭头的指向表示合力的方向，合力的大小为；（2）[3]．由题可知，小球的重力不变，重力与水平向右的拉力的合力方向不