2023年上海市上南中学物理高一第二学期期末教学质量检测试题含解析

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)物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是（）A． B． C． D．2、如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中A．小球第一次到C的时间和从C经D到A的时间相等B．小球通过A点时处于失重状态C．小球第一次到达C点时速度为D．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为3、(本题9分)质量rn＝2kg的滑块，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起受一向右、大小为4N的水平恒力作用，此后滑块前进距离s时速度变为零，则s为（）A．2m B．4m C．6m D．8m4、(本题9分)一物体做匀减速直线运动，初速度为，加速度大小为，则物体在第秒内的平均速度为（）A． B． C． D．5、(本题9分)如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r1，线速度大小分别为v1、v1．则（）A． B． C． D．6、(本题9分)一物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，如图所示.物体相对斜面静止，则下列说法错误的是A．重力对物体做正功B．支持力对物体做正功C．摩擦力对物体做负功D．合力对物体做功为零7、一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为U/2B．将带电荷量变为2QC．将极板间的距离变为d/2D．两板间充满介电常数为2的电介质8、如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则下列正确的说法是：A．此时A电势低，B电势高B．将A左端接地，B右端电荷被中和C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合9、(本题9分)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化10、物体仅在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其F－t图象如图所示，则物体()A．在t1时刻速度最大B．从t1时刻后便开始返回运动C．在t1时刻加速度最大D．在0～t2时间内，速度一直在增大11、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是A．该卫星距离地面的高度为B．该卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度D．该卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度12、(本题9分)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．则下列说法正确的是（）A．角速度的大小关系是ωa＜ωbB．向心加速度的大小关系是aa＞abC．线速度的大小关系是va＞vbD．周期的大小关系是Ta＞Tb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)某课外兴趣小组为了消除《伏安法测电阻》实验中电流、电压表内阻的对实验结果的影响，设计了如图甲所示的电路进行测量，实验的主要步骤是(ⅰ)将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1．(ⅱ)保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．请回答下列问题(1)步骤(ⅰ)中两电表示数如图乙所示，电流表读数为_____A，电压表读数为_____V．(2)步骤(ⅱ)电流表读数为0.40A，电压表读数为1.20V，电阻Rx=_____Ω（保留二位有效数字）．14、（10分）(本题9分)某探究小组为探究向心力与线速度、角速度、圆周半径等大小关系，利用两个相同材质可绕竖直轴转动的水平转盘和两个相同的长方体小橡皮擦进行实验．如图所示，转盘半径分别为2r和r，A点在大转盘的边缘处、B点在大转盘上离转轴距离为r处，C点在小转盘的边缘处，橡皮擦与转盘间的最大静摩擦力是其所受重力的µ倍，大转盘通过皮带带动小转盘无打滑地转动．现将一橡皮擦放置在A处，（1）为探究线速度大小相等时向心力大小与圆周半径大小的关系，应将另一橡皮擦放在_____（填“B”或“C”）处，当缓慢增大转速，可看到放置在_____处的橡皮擦先开始滑动，此时大转盘的角速度大小ω=__________．（2）为探究角速度相等时向心力大小与圆周半径大小的关系，应将另一橡皮擦放在______（填“B”“C”）处，缓慢增大转速，可看到放置在_____处的橡皮擦先开始滑动．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)如图所示，固定的光滑平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1kg，mB=0.1kg.两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上．小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.1，Q点右侧表面是光滑的．点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度大小为6m/s，而滑块B则冲向小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s1．求：（1）A、B分离时滑块B的速度vB大小；（1）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep；（3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间距离L的取值范围．16、（12分）双星系统一般都远离其他天体，由两颗距离较近的星体组成，在它们之间万有引力的相互作用下，绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．已知某双星系统中两颗星之间的距离为r，运行周期为T，引力常量为G，求两颗星的质量之和．17、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一“”管道装置，它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于、、、，、分别是两圆弧管道的最高点，、分别是两圆弧管道的最低点，、固定在同一水平地面上。两直管道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R，。一质量为m的小物块以水平向左的速度从点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为。设，m=1kg，R=1.5m，，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小物块从点出发时对管道的作用力；（2）小物块第一次经过点时的速度大小；（3）小物块在直管道上经过的总路程。

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、C【解析】

当竖直位移是水平位移的2倍，有解得故C正确，ABD错误。2、D【解析】

由于半圆环CDA是粗糙的，则当小球从C经D到A时的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的时间比从C经D到A的时间小，选项A错误；在A点时加速度向上，故小球通过A点时处于超重状态，故B错误；小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故C错误；小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：N=m(−2g)，故D正确；3、B【解析】

滑块的加速度为：；由匀变速直线运动的规律可知：解得：故选B．4、D【解析】

根据得所以故选D.5、A【解析】根据万有引力提供向心力，解得，a、b到地心O的距离分别为，所以，A正确．6、A【解析】

对物体受力分析可以知道物体受重力mg、弹力N和摩擦力f,作出力图如图所示,根据功的公式分析各力做功。A．物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体m做功为零.故A错误，符合题意;B．由图看出,弹力N与位移l的夹角小于90°,则弹力对物体m做正功.所以B选项是正确的，不符合题意。C．摩擦力f与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体m做功不为零,做负功.所以C选项是正确的，不符合题意。D．物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零.所以D选项是正确的,不符合题意。7、CD【解析】

电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身决定，与极板间的电压和所带电荷量无关，所以改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，故AB错误．由电容器的决定式可知，要使电容器的电容加倍，可采取的方式是：①将极板间的距离变为；②将电解质换为介电常数为原来的介电常数为2的电介质；故CD正确.【点睛】改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，由电容器的决定式我们可以知道通过改变正对面积S，介电质常数，极板间的距离d来改变电容．8、BC【解析】

A.此时AB为等势体，两端电势相等，故A错误；B.将A左端接地，B右端电荷将被导入大地，被中和，故B正确；C.移去C，A、B两端的电荷将中和，之后两端都不带电，所以贴在A、B下部的金属都闭合，故C正确；D.先把A和B分开，再移去C，A、B分别带上负电和正电，贴在A、B下部的金属箔都张开，故D错误．9、AC【解析】

小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。10、CD【解析】

C.根据牛顿第二定律得，力越大时，加速度越大，由图象可知t1时刻力F最大，所以加速度最大，则C正确；AB.由图象知，t1时刻力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，所以在t1时刻速度不是最大，AB错误；D.由图象可知在0-t2时间内F的方向没发生变化，又F的方向与物体运动方向一致，所以物体一直做加速运动，所以D正确；11、BCD【解析】

A.万有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A错误；B.第一宇宙速度为，r＞R，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；C.同步卫星与地球自转的角速度相同，则由v=ωr可知，该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度，选项C正确；D.卫星运行的向心加速度，地表重力加速度为，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确；12、AD【解析】

A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根据ω=可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正确；B．a与c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b与c都是万有引力提供向心力，则：a=，所以ac＜ab．故aa＜ab．故B错误；C．ac比较，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b与c都是万有引力提供向心力，则：，即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C错误；D．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2π/ω及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正确。故选AD。【点睛】本题涉及到两种物理模型，即ac转动的周期相等，bc同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.422.603.2【解析】本题主要考查电表的读数规则；及部分电路欧姆定律．（1）由电表读数规则可知，电流表读数为0.42A，电压表读数为2.60V.（2）闭合开关S1时，根据欧姆定律可得，当S2向2闭合时，可得，可得14、（1）C，C（2）B，A【解析】（1）因AC两处的线速度相等，则根据可知，为探究线速度大小相等时向心力大小与圆周半径大小的关系，应将另一橡皮擦放在C处；C处的半径比A处较小，当缓慢增大转速，在C处的橡皮擦首先达到最大静摩擦力，故可看到放置在C处的橡皮擦先开始滑动，此时，且，解得大转盘的角速度大小ωA=；（2）则根据可知，因AB两处的角速度相等，则为探究角速度相等时向心力大小与圆周半径大小的关系，应将另一橡皮擦放在B处，缓慢增大转速，根据可知，A处的橡皮首先达到最大静摩擦，故可看到放置在A处的橡皮擦先开始滑动．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）3m/s（1）0.22J（3）0.675m/s≤L≤1.35m【解析】（1）A、B分离时由动量守恒定律得：m解得：vB（1）滑块B冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，由动量守恒定律得：m由能量守恒定律：E解得：Ep（3）滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，设为u，滑块与小车组成的系统由动量守恒定律得：m若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块还没与弹簧接触