2022-2023学年上海市徐汇区、金山区、松江区高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下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)如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB2、(本题9分)如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分。下列关于汽车转弯时的说法正确的是A．汽车处于平衡状态B．汽车的向心力由重力提供C．汽车的向心力由摩擦力提供D．汽车的向心力由支持力提供3、物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是（）A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过逻辑推理和实验验证，认为重物比轻物下落的快C．开普勒发现了行星运动的三大定律，为万有引力定律奠定了基础D．牛顿总结和发展了前人的发现，得出牛顿定律及万有引力定律并率先较为准确地测出了万有引力常量G，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学4、可以将万有引力相互作用与电荷间的相互作用类比，即任何有质量的物体都要在它的周围空间产生一个引力场，而其他的物体在引力场中，要受到该引力场的引力作用。据此，万有引力中的重力加速度，相当于电场中的哪个物理量A．电场力 B．电场强度 C．电势差 D．电势能5、(本题9分)火星和木星沿各自的轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．火星与木星公转周期相等B．相同时间内，火星与太阳连线扫过的而积等于木星与太阳连线扫过的面积C．太阳位于它们的椭圆轨道的某焦点上D．火星和木星绕太阳运行角速度始终相等6、(本题9分)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星的圆形绕月轨道距月球表面分别约为200km和100km.当它们在绕月轨道上运行时,两者相比,“嫦娥二号”的()A．周期较小 B．线速度较小C．角速度较小 D．向心加速度较小7、如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示），物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则()A．物体的质量为B．物体的质量为C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为8、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s,渡过一条宽150m且水流速度为4m/s的河流,则该小船()A．以最短位移渡河时,位移大小为200mB．以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200mC．渡河的时间可能少于50sD．能到达正对岸9、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动，启动过程的速度变化规律如图所示，其中OA为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A．0~t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1~t2时间内，汽车的功率等于Ffv2C．t1~t2时间内汽车的功率等于t2以后汽车的功率D．t1~t2时间内，汽车的平均速度等于10、(本题9分)如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/sB．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道ⅡD．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒11、(本题9分)如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴，从极板左侧中央以相同的水平初速度υ0先后垂直电场射入，分别落到极板上A、B、C处，则下列说法错误的是（）A．三个油滴在电场中运动时间相等B．油滴A带正电，B不带电，C带负电C．三个油滴在电场中运动的加速度aA＜aB＜aCD．三个油滴到达极板时动能EKA＜EKB＜EKC12、(本题9分)起重机将质量为m的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为，货物上升h的过程中（已知重力加速度为g），则（）A．货物克服重力做功mghB．货物的动能增加了mghC．合外力对货物做功为mghD．货物的机械能增加了mgh二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理，其主要步骤如下：一端系有滑块固定有一与长木板垂直的窄片的细绳，通过转轴光滑的轻质滑轮，悬挂一钩码，用垫块将长木板的右端垫起，调整垫块以改变长木板的倾角，直至轻推滑块时，滑块会沿长木板向下做匀速直线运动．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板下滑，记下A、B两个光电门的遮光时间、用天平分别测出滑块和钩码的质量M、m，用直尺测量A、B间的距离窄片的宽度d为已知请回答下列问题重力加速度大小为根据______判断滑块做匀速直线运动．滑块沿长木板下滑过程中所受的合外力大小为______．实验最终要验证的表达式为______．14、（10分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。则：（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终与导轨在水平方向上；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。（2）由于打点计时器每隔0.02s打一个点，那么，两滑块相互作用以前滑块1的速度v＝_____m/s。系统的总动量为_____kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kg•m/s（结果保留三位有效数字）。（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____。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)在研究力和运动的关系时，伽利路曾经做过一个实验：在A点悬挂一个摆球，将摆球拉至B点，由静止放手，摆球将摆到与B几乎等高的C点；假若在A点正下方的E点钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与B点几乎等高的D点，如图所示，如果图中的摆线长为L=1.6m，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力．求：,(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；(2)将E处的钉子下移，当钉子与A的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动．16、（12分）(本题9分)质量为2kg的小球从某高度由静止释放,经过3s到达地面,不计空气阻力,g=10m/s2｡则求：(1)下落过程中重力所做的功的平均功率；(2)3s末重力的瞬时功率．17、（12分）(本题9分)如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，已知电场强度大小为E。有一质量为m的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，不计空气阻力的作用。（1）求小球所带的电荷量并判断所带电荷的性质；（2）如果将细线轻轻剪断，细线剪断后，经过时间t，求这一段时间内小球电势能的变化量。

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】

AC.A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；BD.A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。2、C【解析】汽车做匀速圆周运动，合力不为零，不是平衡状态，故A错误．汽车所受的重力和支持力平衡，靠静摩擦力提供向心力，故BD错误，C正确．故选C．3、C【解析】

A.亚里土多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；B.伽利略通过逻辑推理和实验验证，认为重物与轻物下落一样快，故B错误；C.开普勒关于行星运动的三大定律是牛顿总结万有引力定律的基础，所以说开普勒发现了行星运动的三大定律，为万有引力定律奠定了基础，故C正确；D.卡文迪许率先较为准确地测出了万有引力常量G，牛顿只总结出万有引力定律，但没有测出万有引力常数，故D错误。4、B【解析】

重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用，而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明重力与电场力类似。电荷量与物体的质量类似，则由G=mg，F=qE分析可知，重力加速度g与电场中电场强度E可类比，故B正确，ACD错误。5、C【解析】所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，则轨道不同周期不同，角速度不同，则AD错误；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，则近日点速度快，远日点速度慢；因火星和木星是不同的行星，则相同时间内，火星与太阳连线扫过的而积不等于木星与太阳连线扫过的面积，则B错误；所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，则C正确；故选C．点睛：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律=K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心体有关．6、A【解析】试题分析：由万有引力充当向心力知；解得：，距月球表面越近，周期越小，故A项正确；，距月球表面越近，线速度越大，故B项错误；，距月球表面越近，角速度越大，故C错误；，距月球表面越近，向心加速度越大，故D错误．故选A．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列得，然后求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．7、AC【解析】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．故选A、C8、AB【解析】

A项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，且当合速度与船的航向垂直时，渡河位移最短，所以最短位移，故A正确；B项：船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故B正确；C项：当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故C错误；D项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故D错误。9、BC【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，t2时刻达到最大速度，则功率为P=Ffv2，选项B正确；C.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，故C正确。D.t1～t2时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于，故D错误。10、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．11、ACD【解析】三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为，初速度相同，由位移公式得知，运动时间关系为．小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式，得加速度的关系为，根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为：．三个质量相等，重力相等，则可知，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，则A带正电、B不带电、C带负电．故AC正确，B错误．电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力对三个球做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系为．故D正确．故选ACD．【点睛】带电小球做类平抛运动，不带电小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，根据位移关系分析时间关系．竖直方向上三个的位移大小相等，由位移公式分析加速度关系，判断小球的电性．根据动能定理分析到达正极板时动能关系．12、ACD【解析】

A、货物上升h的过程中，货物克服重力做功mgh，故A正确。B、根据动能定理：动能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B错误。C、合外力对货物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正确。D、根据牛顿第二定律：F拉-mg=ma，F拉=mg+ma=mg，货物增加的机械能E机=F拉h=mgh，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）窄片通过两个光电门的时间相同（2）mg（3）【解析】

(1)当遮光片通过两光电门的时间相同时，说明做匀速运动；（2）通过受力分析即可判断受到的合力；（3）遮光片通过光电门的瞬时速度利用平均速度来代替，结合动能定理即可求得.【详解】（1）根据遮光片通过两个光电门的时间相同判断滑块做匀速直线运动；（2）对滑块受力分析可知，滑块沿长木板下滑过程中所受的合外力大小为钩码的重力，故为mg；（3）通过两光电门的速度为，

根据动能定理，解得14、2.000.6200.618纸带与限位孔的阻力【解析】

（2）滑块1是向右运动再与滑块2碰撞粘在一起的，所以粘前速度较大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系统的总动量为p＝m1v＝0.620kgm/s；与滑块2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/（7×0.02）m/s=1.20m/s，总动量为p′＝（m1+m2）v′＝0.618kgm/s。（3）综合考虑各种因素，结合实验装置分析：造成两个数据不相等的原因在于纸带与限位孔的阻力。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说