2023-2024学年上海市青浦一中高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析

2023-2024学年上海市青浦一中高一物理第二学期期末监测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、(本题9分)如图所示，质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角．则下列说法正确的是()A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．F＝(M＋m)gtanαC．系统的加速度为a＝gsinαD．F＝mgtanα2、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60KW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重与正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度最大为10m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到42KW，对汽车在此后一段时间内的运动情况描述正确的有（）A．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车做匀减速直线运动B．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．若保持功率42KW不变，可以使汽车先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．若保持功率42KW不变，最后的速度大小是8m/s3、(本题9分)“竹蜻蜓”是民间的儿童玩具，如图所示，双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升，某次试验，“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点，在该过程中（）A．空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力B．“竹蜻蜓”的动能一直增加C．“竹蜻蜓”的重力势能一直增加D．“竹蜻蜓”的机械能守恒4、如图所示，为了节约用水，公园里面使用自动喷水的水龙头（可在水平面内360°转动）．已知水龙头距离地面的高度为0.45m，水平喷出水的速度为20m/s．g取10m/s2，不计空气阻力，则喷灌半径为（）A．1mB．3mC．6mD．12m5、(本题9分)已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A．某行星的质量 B．太阳的质量 C．某行星的密度 D．太阳的密度6、(本题9分)如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()A．v0＋(v0＋v) B．v0－vC．v0＋v D．v0＋(v0－v)7、(本题9分)如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（）A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加8、(本题9分)在倾角为30°的斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以2v和v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。那么，下列说法中正确的是（）A．甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2：1B．甲、乙两球落点到顶点的距离之比为2：1C．甲、乙两球落在斜面上的速度方向相同D．甲、乙两球在空中的运动时间之比为2：19、忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑10、如图所示,长为L的细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是（

）A．绳对小球的拉力之比为2：3 B．小球所受合外力之比为1：2C．小球做圆周运动的线速度之比为2：3 D．小球做圆周运动的角速度之比为1：211、某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力12、(本题9分)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A．相对地面的运动轨迹为直线B．相对地面做匀加速曲线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为v0＋atD．t时间内猴子对地的位移大小为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因数，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开（1）上移左极板，可观察到静电计指针偏角______（选填“变大”、“变小”或“不变”）（2）本实验利用C=Q（3）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有_______A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代14、(本题9分)如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；③将滑块移至光电门1左侧某处，待托盘和砝码静止不动时，释放滑块，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2；④测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．回答下列问题：(1)滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________________和Ek2＝________________；(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)；(3)如果满足关系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)，则可认为验证了机械能守恒定律．15、某同学用下图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：（1）在安装实验器材时斜槽的末端应____________．（2）小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma_____mb，两球的半径应满足ra______rb（选填“＞”、“＜”或“=”）．（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的________点和_________点．在本实验中结合图，验证动量守恒的验证式是下列选项中的_____________．A．

B．

C．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；（2）小球在D点时的速度大小；（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．17、（10分）(本题9分)如图所示,水平传送带AB长L=6m，以V0=3m/s的恒定速度传动，水平光滑台面BC与传送带平滑迕接于B点，竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m,与水平台面相切于C点，一质量m=1kg的物块（可视为质点），从A点无初速度释放，当它运动到AB中点位置时，刚好与传送带保持相对静止，重力加速度g取10m/s2,(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ(2)物块刚滑过C点时对轨道压力FN(3)物块在A点至少要具有多大的速度才能通过半圆形轨道的最高点（结果可用根式表示)．

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、B【解析】

小铁球和凹槽整体在水平方向上只受推力F作用，故系统有向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右；受力分析如图所示；故A错误．根据几何关系可知小铁球所受的合外力为mgtanα，由牛顿第二定律可知加速度为gtanα，推力F=（m+M）gtanα，故B正确，CD错误．故选B．【点睛】本题主要考查牛顿第二定律的应用，要注意整体法和隔离法的正确应用，明确两物体的加速度相同；则根据小球的受力情况可明确加速度大小．2、C【解析】根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速直线运动，故AB错误，C正确；当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，，故D错误．故选C．【点睛】发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况．3、C【解析】

A．根据牛顿第三定律，空气对“竹蜻蜓”的作用力和“竹蜻蜓”对空气的作用力是一对相互作用力，相互作用力是反向等大的，所以空气对“竹蜻蜓”的作用力等于“竹蜻蜓”对空气的作用力，故A错误；BC．“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中，“竹蜻蜓”先加速后减速，动能先增大后减小，高度升高，重力势能一直增加，故B错误，C正确；D．“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点的过程中，空气阻力对“竹蜻蜓”做功，所以“竹蜻蜓”的机械能不守恒，故D错误。故选C。4、C【解析】水做平抛运动，水之方向做自由落体运动，则h=12gt2，解得水平方向的位移x=v0t=20×0.3m=6m，故C正确,故选C.5、B【解析】

根据万有引力提供向心力解得太阳质量因为行星的质量被约去，无法计算，不知道太阳的半径无法计算密度，故B正确ACD错误。故选B。6、A【解析】

人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（M+m）v0=Mv′-mv，解得：v′=v0+（v0+v）；A.v0＋(v0＋v)，与结论相符，选项A正确；B.v0－v，与结论不相符，选项B错误；C.v0＋v，与结论不相符，选项C错误；D.v0＋(v0－v)，与结论不相符，选项D错误；7、BC【解析】

由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故A错误；把负电荷从a移到b，电势能减少，故D错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。8、CD【解析】

AD、设小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为θ，，只要落到斜面上，角度不变，t与初速度成正比，甲、乙两小球运动的时间之比为2：1，甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比为2：1，飞行的时间之比为2：1，所以水平方向的位移之比为4：1．A错误，D正确；B、甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移之比为4：1，由于斜面得夹角是相同的，所以甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为4：1．B错误；C、设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，则tanα＝2tanθ，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，C正确；9、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。10、ABD【解析】

A．在最低点由牛顿第二定律得T−mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；11、AD【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。12、BD【解析】

A．猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，故A错误；B．猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故B正确；C．t时刻猴子在水平方向上的速度为v0，和竖直方向上的分速度为at，所以合速度故C错误；D．在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移故D正确。故选BD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、变大认为电容器的带电量不变A【解析】

（1）电容器带电后与电源断开，电容器电量不变，上移左极板，正对面积S减小，由C=εS（2）实验利用C=Q/U研究平行板电容器电容的变化，实验原理中使用了一个近似，该近似是认为电容器的带电量不变；（3）A、B静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误；C、D静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．静电计是一个电容器，电容量基本不变，其电荷量与电势差成正比．而电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．故选A．14、mgs【解析】试题分析：滑块通过光电门1、过光电门2时的速度，，滑块通过光电门1、过光电门2时的动能、．在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中系统势能的减少量⊿Ep=mgx在误差允许范围内，如果满足关系式，则可认为验证了机械能守恒定律．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题主要考查了验证机械能守恒定律、光电门的应用．光电门是现代物理实验常要用到的仪器，我们在重点掌握物体对过光电门的速度求法，因为遮光片通过光电门的时间很小，所以一般当作匀速直线运动来处理．本题是系统机械能守恒，学生们易犯错误是认为滑块机械能守恒，而忽略了法码的机械能．15、（1）保持水平；（2）＞，=；（3）A，C；（4）B【解析】（1）小球离开轨道后做平抛运动，在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平，才能使小球做平抛运动．

（2）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb，即ma＞mb，为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径要相等，故填＞、=．

（3）由图1可知，小球a和小球b相撞后，被碰小球b的速度增大，小球a的速度减小，