2023年上海市嘉定区外国语学校物理高一下期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)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．合力对物体做功为零2、(本题9分)如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（）A．物体B正向右做匀减速运动B．斜绳与水平成30°时，C．地面对B的摩擦力减小D．物体B正向右做加速运动3、(本题9分)在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则（）A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定4、(本题9分)如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥与凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60m，如果桥面承受的压力不超过3.0×105N，g＝10，则汽车允许的最大速率是（）A． B． C．30m/s D．5、(本题9分)如图所示为等量异种电荷周围的电场线分布情况，现将一个带负电的点电荷C（图中没有画出）以一定初速度从A点释放，速度的方向沿电荷连线由A指向B，则关于C在AB之间的运动，下列分析正确的是（）A．速度先增加后减小，加速度先减小后增大B．速度先减小后增加，加速度先增大后减小C．动能一直减小，电场力对C一直做负功D．动能一直增大，电场力对C一直做正功6、(本题9分)在珠海国际航展上，歼-20隐身战斗机是此次航展最大的明星。歼-20战机在降落过程中的水平方向初速度为，竖直方向初速度为，已知歼-20战机在水平方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，则歼-20战机在降落过程（）A．歼-20战机的运动轨迹为曲线B．经歼-20战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C．在前内，歼-20战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D．歼-20战机在前内，水平方向的平均速度为7、(本题9分)如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景。在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中(床面在弹性限度内发生形变时产生的弹力跟它的形变量成正比)，下列说法中正确的是（）A．床面的弹力一直做正功B．运动员的动能不断增大C．运动员和床面组成的系统机械能不断减小D．运动员的动能与床面的弹性势能总和逐渐减小8、(本题9分)两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是()A．若m1>m2，则θ1﹤θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ29、如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J10、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（）A．极板x应带正电 B．极板x´应带正电C．极板y应带正电 D．极板y´应带正电11、(本题9分)若一个恒力对某做直线运动的物体做负功，则下列说法正确的是A．这个力一定阻碍物体的运动B．这个物体的动能一定增大C．这个力可能与物体的运动方向相同D．这个力的方向与物体的位移方向的夹角一定大于90°12、如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）。则下列说法中正确的是（）A．B和A的运动一定是简谐运动B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某小组同学为了验证动量守恒定律，在实验室找到了如图所示的实验装置．测得大小相同的a、b小球的质量分别为ma、mb，实验得到M、P、N三个落点．图中P点为单独释放a球的平均落点．（1）本实验必须满足的条件是________．A．两小球的质量满足ma＝mbB．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端的切线水平D．入射小球a每次都从斜槽上的不同位置无初速度释放（2）a、b小球碰撞后，b球的平均落点是图中的_______．（填M或N）（3）为了验证动量守恒定律，需要测量OM间的距离，还需要测量的物理量有______________、______________（用相应的文字和字母表示）．（4）如果碰撞过程动量守恒，两小球间满足的关系式是______________________（用测量物理量的字母表示）．14、（10分）某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。（1）除了甲图中所给器材以及交流电源和导线外，为完成实验在下列器材中，还必须使用的器材是____。（选填正确选项的字母）A．秒表B．天平（含砝码）C．弹簧测力计D．刻度尺（2）在实验中，得到一条符合要求的打点纸带，如乙图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为T，已测量出相邻计数点间距为x1、x2、x3、x4、x5、x6。为了减小实验误差，较准确得出小车的加速度，则小车加速度的表达式为a=_____。（3）某组同学在验证加速度与力的关系时，获得数据后，在坐标系中作出了如丙图所示的a-F图象。①此图线不过坐标原点的原因是____________。②这组同学使用的小车的质量为___kg。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，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30。在木板A的左端正上方，用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点。现将小球C拉至与O等高的位置且使轻绳拉直，由静止释放到达O点的正下方时，小球C与B发生弹性正碰，空气阻力不计，取g=10m/s2。求：（1）C与B碰撞后B的速度是多少？（2）木板长度L至少为多大时，小物块才不会滑出木板？16、（12分）(本题9分)预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．17、（12分）(本题9分)科学家认为在太阳系中除地球外最有可能出现生命的是土卫六---泰坦．为了研究土卫六，假设我们发射一个质量为m的探测器，使探测器进入土卫六引力区时，能够绕土卫六做匀速圆周运动，此时探测器距离土卫六表面的高度为h，以后探测器可以经过一系列的制动到达土卫六表面附近，然后开始以初速度垂直土卫六地面匀减速下落，直到悬停，所用的时间为t，假设轨迹为直线．土卫六的半径为R，土卫六表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：(1)探测器绕土卫六做圆周运动的周期；(2)土卫六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探测器下落时发动机的平均推力F．

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】

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。2、B【解析】

AD.将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图，

根据平行四边形定则有：vBcosα=vA，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故AD错误；B.根据vBcosα=vA，斜绳与水平成30°时，vA：vB=：2，故B正确；C.在竖直方向上，对B有：mg=N+Tsinα，T=mAg，α减小，则支持力增大，根据f=μFN，摩擦力增大，故C错误；3、D【解析】试题分析：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．解：A、垒球做平抛运动，落地时的瞬时速度的大小为V==，t=，所以垒球落地时瞬时速度的大小即与初速度有关，也与高度有关，所以A错误．B、垒球落地时瞬时速度的方向tanθ==，时间t=，所以tanθ=，所以垒球落地时瞬时速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以B错误．C、垒球在空中运动的水平位移x=V0t=V0，所以垒球在空中运动的水平位移与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以C错误．D、垒球在空中运动的时间t=，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定，所以D正确．故选D．4、A【解析】

汽车在最低点受到的支持力最大，此时速度最大，根据牛顿定律得：，代入数据：，解得：．当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律得：代入数据：，解得：N′=1.0×105N．此时汽车没有离开桥面．所以汽车允许的最大速率是m/s．故A正确，BCD错误5、D【解析】

AB.带负电荷的电荷从A点由静止释放，则所受的电场力沿AB方向，则加速度沿AB方向，速度一直变大，因场强先减小后增加，可知电场力先减小后增加，加速度先减小后增加，选项AB错误。CD.负电荷从A到B运动时，电场力沿AB方向，一直做正功，则动能一直增加，选项D正确，C错误.6、D【解析】

A．飞机的合速度方向飞机的合加速度方向可以知道飞机的速度的方向与加速度的方向是相同的，飞机做匀变速直线运动。故A错误；B．经歼-20战机水平方向的分速度竖直方向上的分速度为故B错；C．在前内，歼-20战机在水平方向的分位移在竖直方向的分位移故C错；D．歼-20战机在前内，水平方向的平均速度为故D正确；故选D。【点睛】物体做曲线运动的条件是受到的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上；结合速度公式计算速度，结合位移公式计算位移。7、AD【解析】A、运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，弹力向上，运动的方向也是向上，弹力做正功，故A正确；

B、在上升的过程中，合力先是向上的，后是向下的，速度先增加后减小，动能先增加后减小，故B错误；

C、运动员和床面组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，故C正确；

D、运动员的动能、重力势能和床面的弹性势能的和保持不变，由于运动员的高度增加，重力势能增加，所以运动员的动能与床面的弹性势能总和逐渐减小，故D正确。点睛：根据功的定义判断做功的情况，蹦床的形变量来确定弹性势能的变化，而由高度来确定重力势能的变化，总的机械能守恒，判断能量的变化，从而即可求解。8、BC【解析】试题分析：m1、m1受力如图所示，由平衡条件可知，m1g=Fcotθ1，m1g=F′cotθ1因F=F′，则可见，若m1＞m1，则θ1＜θ1；若m1=m1，则θ1=θ1；若m1＜m1，则θ1＞θ1．θ1、θ1的关系与两电荷所带电量无关．故BC正确，AD均错误．故选BC．考点：物体的平衡9、AC【解析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。10、AC【解析】

本题考查示波器的原理，YY’间的电场使得电子在y轴上产生偏转，XX’间的电场使得电子在x轴上产生偏转据荧光屏上电子的坐标可知示波管内电子受力情况：受指向y方向和指向x方向电场力．即电子在经过偏转电极时向X、Y两极板偏转，则这两个电极都应带正电，故AC正确11、AD【解析】

A．某个力对物体做负功，则这个力一定阻碍物体的运动；故A正确.B．物体动能的变化由合外力做功衡量，而只知道一个力做负功不能确定合力做功情况，则不能确定动能是否增大；故B错误.CD．力对物体做负功，可知此力与物体的运动方向的夹角为钝角或180°角；故C错误，D正确.12、AD【解析】

A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a=-kx对A：f=Ma=-Mkx可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左，在平衡位置左侧向右；故B项不合题意，C项不合题意，D项符合题意.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CNOP的距离x2，ON的距离x3max2＝max1＋mbx3【解析】

(1)A．验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故A错误．B．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动即可，实验时要保证斜槽轨道末端的切线是水平的，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；C．要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径也应该相同，故C正确．D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D错误．(2)小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为P点，碰撞后a、b的落点点分别为M、N点.(3)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等；碰撞过程动量守恒，则mav0=mavA+mbvB，两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOP=maOM+mbON，故验证动量守恒需要测量的物理量还有OP的距离x2，ON的距离x3.(4)代入测量数据可得，验证动量守恒的表达式为max2＝max1＋mbx3.【点睛】实验注意事项：①前提条件保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．②利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．14、BD未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5【解析】

第一空.依据实验特点，打点计时器有计时功能，合力近似等于砂桶的重力，因此实验中不需要秒表和弹簧测力计；但是要用天平测量小车及砂桶的质量，用刻度尺测量纸带计数点之间的距离，故AC错误，BD正确；第二空.由匀变速直线运动规律可知：x4-x1=a1T2；x5-x2=a1T2；x6-x3=a1T2；所以小车加速度的表达式为；第三空.当绳子上拉力时小