2023-2024学年上海市上海大学附属中学物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2023-2024学年上海市上海大学附属中学物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，假设在某次比赛中运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)（）A．5m B．3m C．7m D．1m2、(本题9分)关于功和能，下列说法正确的是（）A．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒B．物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功一定越多C．物体所受的合外力不为零时，动能可能不变D．在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体一定做负功3、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（）A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短4、(本题9分)一物体做平抛运动，描述物体在竖直方向上的分速度v随时间变化规律的图线是如图所示中的（取竖直向下为正）（）A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，一长为的轻杆端固定在转轴上，另一端固定一小球．现让小球在整直平面内绕做圆周运动，当地重力加速度为，当小球运动到最高点时（）A．最小速度为B．最小速度为C．杆对小球的作用力只能是向下的拉力D．小球的速度越大，杆对小球的作用力也越大．6、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆的中心B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心C．所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等7、(本题9分)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为，万有引力常量为G，地球同步卫星与地心间的距离为r，近地人造卫星绕地球的运行轨道可视为圆，则A．地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为2RB．地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为2rC．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为RD．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为8、(本题9分)科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（）A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等B．木星与地球的第一宇宙速度之比为GC．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为G9、如图所示，已知电源电动势E＝2V，电源内阻r＝0.5Ω，小灯泡电阻R0＝2Ω，滑动变阻器R最大阻值为10Ω．当开关闭合后，调节滑动变阻器，设灯泡电阻不随温度变化而变化，则()A．当滑动变阻器阻值调至0.5Ω时，电源输出功率最大B．当滑动变阻器阻值调至1.5Ω时，灯泡最亮C．当滑动变阻器阻值逐渐减小时，电源输出功率逐渐增大D．当滑动变阻器阻值调至2.5Ω时，滑动变阻器的电功率最大10、如图所示，竖直平面内有一圆心为O、半径为R的固定半圆槽，质量相等的两个小球A、B分别从图示位置以不同的速度水平抛出，结果均落到半圆槽上的P点(O、P两点连线与水平半径OD的夹角θ=30°)。已知A的初位置在C点正上方且到C点高度为R，B的初位置在C点，空气阻力不计，重力加速度大小为g，则A．A在空中运动的时间为B．B被抛出时的速度大小为(+1)C．A、B被抛出时的速度大小之比为：1D．A、B落到P点前瞬间所受重力的功率之比为：111、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加了50JC．重力做了50J的负功D．物体的重力势能一定减少了50J12、(本题9分)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度ω做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．l、ω不变，m越大线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用图1所示的装置研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况，并用它来验证碰撞中的动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC为水平槽。（1）实验中通过仅测量小球做平抛运动的______（选填“水平位移”或“竖直位移”），可间接得到小球碰撞前后的速度关系.（2）检验水平槽BC是否调平的方法是：_______.（3）实验装置中的重锤线起什么作用？__________.（4）实验时先使入射球m1从斜槽上某一固定位置S多次由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，从而确定P点的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，让球m1仍从位置S多次由静止开始滚下，跟球m2碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置。a.为提高实验的精度，减小误差，要求m1__________m2。（选填“>”“<”“＝”）b.其中确定P点位置的多次落点痕迹如图2所示，刻度尺的零点与O点对齐，则OP＝_________cm。（5）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O点的距离如图3所示，请通过计算说明本次实验中两小球碰撞前后的动量是否守恒__________.（6）牛顿曾设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，如图，同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因_____________。14、（10分）(本题9分)电磁打点计时器是使用___________电源的_______________仪器当使用的交流电频率为50Hz时，它每隔___________s打一次点。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，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿半径为1．2m的圆弧桥面运动，到桥面最高点时汽车对桥面的压力为1224N，然后水平飞出落到与圆心同高的水平面，已知人和车的总质量为180kg，特技表演的全程中不计一切阻力，取g＝10m/s2．则：（1）求人和车到达顶部平台时的速度v0；（2）求人和车从桥面飞出的水平距离L．16、（12分）(本题9分)某滑沙场的示意图如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑下，最后停在水平沙面上的C点．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动，若测得AC间水平距离为x，A点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ．17、（12分）(本题9分)宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ＝30°的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v-t图象如图所示，图中t0已知．已知月球的半径为R，万有引力常量为G不考虑月球自转的影响．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v1．

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】

设水深h，对运动全程运用动能定理mg(H＋h)－Ffh＝0，即mg(H＋h)＝3mgh，得h＝5m．故A正确，BCD错误．【点睛】本题是两个过程的问题，对全过程运用动能定理求解比较简便，也可以分两段进行研究．2、C【解析】

A.合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的升降机，选项A错误；B.根据W=FScosθ可知，物体所受的力越大，位移越大，则该力对物体做功不一定越多，还要看力和位移方向的夹角，选项B错误；C.物体所受的合外力不为零时，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，选项C正确；D.在一对作用力和反作用力中，若作用力对物体做正功，则反作用力对物体可能做负功，也可能做正功或者不做功，选项D错误.3、D【解析】

当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短。A．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；B．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；4、D【解析】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，即做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，速度时间图线为过原点的倾斜直线，故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过运动规律确定v-t图线，基础题．5、B【解析】由于小球与轻杆连接，则当小球运动到最高点时最小速度为零，选项A错误，B正确；杆对小球的作用力可以是向下的拉力，由也可以是向上的支持力，选项C错误；当球的速度为时，杆对球的作用力为零，则当球的速度从增大或减小时，杆对球的作用力均增大，选项D错误；故选B.点睛：此题关键是先搞清是“绳模型”还是“杆模型”，两者经过最高点的最小速度分别是和0；当经过最高点的速度是时球只受重力作用.6、D【解析】

AB、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点上，故AB错误；C、同一轨道的行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如果轨道不同，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积并不相等，故C错误；D、根据普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，故D正确。7、BD【解析】

A.卫星绕地球做圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω，得地球近地卫星与地球同步卫星的角速度之比为：，则得：，所以地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为：，故A错误。B.地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω，则地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为：a同=ω2r，故B正确。C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为：v近=ω近R=，故C错误。D.地球近地卫星做匀速圆周运动时，根据得近地卫星的线速度为：，故D正确。8、AD【解析】

A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；B.根据重力提供向心力得G1=mv12RC.根据开普勒第三定律得a13TD.根据重力与万有引力相等，根据G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的质量为9、CD【解析】

由于r＜R0+R，根据推论：外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，可知，当滑动变阻器阻值调至0Ω时，电源输出功率最大，故A错误．当滑动变阻器阻值调至0Ω时，电路中电流最大，灯泡最亮，故B错误．由于r＜R0+R，当滑动变阻器阻值逐渐减小时，内外电阻逐渐接近，电源输出功率逐渐增大，故C正确．将灯泡看成电源的内阻，当R=r+R0=0.5+2=2.5Ω时，等效电源的输出功率最大，即滑动变阻器的电功率最大，故D正确．故选CD.10、BD【解析】

ABC.由图可知A球下落的高度为：；A球与B球在水平方向的位移均为：；B球下落的高度为：；根据竖直方向做自由落体运动可得时间为：；所以A球在空中运动的时间为：；B球在空中运动时间为：；由水平方向做匀速直线运动，可得B球的初速度为：；A球的初速度为：；所以两球的初速度大小之比为，故A，C均错误，B正确.D.两小落在P点时，A球在竖直方向的分速度为vAy=gtA，B球在竖直方向的分速度为vBy=gtB，根据P=Fvcosθ=mgvy可得两球重力的瞬时功率之比为：；故D正确.11、BC【解析】克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．12、AC【解析】根据F=mlω2得，l、一定，m越大，F越大，则线越容易断，选项A正确；m、一定，l越大，F越大，线越容易断，选项B错误；m、l一定，越大，F越大，线越容易断，选项C正确；m一定，l减半，加倍，拉力变为原来的2倍，选项D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键知道向心力的来源，知道向心力与线速度、角速度的关系，结合牛顿第二定律进行求解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、水平位移将小球轻放在槽口，如果能保持静止，说明槽口处于水平，如果不能静止而滚动，说明槽口是倾斜的记录水平面上槽口正下方的位置，即测量小球水平位移的起始点>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平抛运动，由于落地的高度都相同，则落地的时间相同，则小球落地的水平位移与速度成正比，则实验中通过仅测量小球做平抛运动的水平位移，可间接得到小球碰撞前后的速度关系.第二空.检验水平槽BC是否调平的方法是：将小球轻放在槽口，如果能保持静止，说明槽口处于水平，如果不能静止而滚动，说明槽口是倾斜的.第三空.实验装置中的重锤线起的作用是：记录水平面上槽口正下方的位置，即测量小球水平位移的起始点；第四空.为提高实验的精度，防止入射球反弹，要求m1>m2；第五空.用尽量小的圆把P的落地点圈起来，圆心即为P的平均落点，则OP＝44.80cm。第六空.碰前动量：m1∙OP=45.0×44.80g∙cm=2016.0g∙cm；碰后总动量：m1∙OM+m2∙ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6g∙cm；即m1第七空.物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力--重力，做平抛运动