上海市复旦附中2023-2024学年物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

上海市复旦附中2023-2024学年物理高一下期末综合测试模拟试题考生须知：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、一小石子从高为10m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能（以地面为参考平面），g=10m/s2，则该时刻小石子的速度大小为（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s2、(本题9分)关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是（）A．曲线运动肯定是一种变速运动B．变速运动不一定是曲线运动C．曲线运动可以是加速度不变的运动D．曲线运动可以是速度不变的运动3、下列说法正确的是A．摩擦起电说明了电荷可以创生B．自然界中不仅仅存在正、负两种电荷C．电场线是实际存在的线D．静电复印机应用了静电吸附的原理4、(本题9分)一质量为200kg的小船静止在平静的水面上，小船长度为2m。质量为50kg的小孩从船头走到船尾。若不考虑船运动过程中水对船的阻力，则人从船头走到船尾的过程中A．人与船可以向相同方向运动B．船的速率始终是人的速率的4倍C．人对地发生的位移大小为1.6mD．船对地发生的位移大小为1.6m5、图示是某一卫星运行的轨道示意图，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为M，远地点为N，当卫星经过N时点火加速，使卫星由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行。关于卫星的运行过程，下列说法中正确的是（）A．卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等B．卫星在轨道1上运行经过N点的速度小于经过M点的速度C．卫星在轨道1上运行经过N点的加速度小于在轨道2上运行经过N点的加速度D．卫星在轨道1上运行经过N点的加速度大于在轨道2上运行经过N点的加速度6、(本题9分)如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量m=2kg的木块沿光滑水平面以V0=5m/s的初速度向左运动，当木块压缩弹簧后速度减为V=3m/s时弹簧的弹性势能是（）A．9JB．16JC．25JD．32J7、(本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FB．物块上升的最大高度为C．速度v不能超过D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg8、(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9、如图为某运动员低空跳伞表演，假设质量为m的运动员在下落高度h的一段过程中受恒定阻力作用，匀加速下落的加速度为g(g为重力加速度)。在该运动过程中，下列说法正确的是（）A．运动员的重力势能减少了mghB．运动员的动能增加了mghC．运动员克服阻力所做的功为mghD．运动员的机械能减少了mgh10、(本题9分)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sB．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sD．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s11、(本题9分)一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，若已知物体在第1秒内位移为8.0m，在第3秒内位移为0.5m．则下列说法正确的是()A．物体的加速度大小一定为3.75m/s2B．物体的加速度大小可能为3.75m/s2C．物体在第0.5秒末速度一定为8.0m/sD．物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s12、(本题9分)“天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室.已知“天宫一号”绕地球的运动可看做是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为90分钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是()A．“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小B．“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小C．“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D．当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)图甲是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS力传感器实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在圆盘上(未画出),圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力F的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v的大小，图乙为实验测得的数据及根据实验数据作出的F-v,F-v2,F-v3三个图象:(1)用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系，保持圆柱体质量不变，半径r=0.2m,根据测得的数据及三个图象，可得出向心力F和圆柱体速度v的定量关系式_____(2)为了研究F和r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持____不变(3)根据向心力公式以及上面的图线可以推算出圆柱体质量为_____kg.(保留两位小数)14、（10分）(本题9分)某同学利用DIS实验系统，用同一个注射器在实验室前后做了两次验证波意耳定律的实验操作完全正确．（1）根据实验数据却在p－V图上画出了两条不同双曲线，如图所示．造成这种情况的可能原因是哪些（_____）A．两次实验中空气质量不同B．两次实验中温度不同C．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大D．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小（2）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列采取的措施比较合理的是（____）A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性B．推拉活塞时要缓慢C．不要用手直接握在注射器有气体的部分上D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气三、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)坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示。求：（1）波的传播速度大小；（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）。16、（12分）(本题9分)轻质弹簧上端固定，下端连接质量m＝3kg的物块A，物块A放在平台B上，通过平台B可以控制A的运动，如图所示，初始时A、B静止，弹簧处于原长。已知弹簧的劲度系数k＝200N/m，g＝10m/s2（1）若平台B缓慢竖直向下运动直到A、B分离，求A、（2）若平台B由静止开始以a＝5m/s2竖直向下做匀加速直线，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能增加了ΔEP=0.5625J，求：①A、B一起匀加速运动的时间；②此过程中17、（12分）(本题9分)如图所示，一对平行金属极板相距，两板间匀强电场方向向下，场强大小，其中下极板接地（零电势）．A点距下板为，B板距下板为，试求：（电子电荷量为）（1）两金属板之间的电势差大小；（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？

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、B【解析】

运动的过程中小石子的机械能守恒，取地面为零势能面．设小石子在离地高度为h′时动能等于重力势能，根据机械能守恒可得：mgh=mgh′+mv2，由于动能和重力势能相等，则有：，代入数据解得：v=故选B．2、D【解析】

A、曲线运动轨迹为曲线，因此无论速度大小是否变化运动方向一定改变，一定是变速运动，故A正确；B、变速运动轨迹不一定是曲线，可能只是速度大小发生变化，如匀变速直线运动，故B正确；C、做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线，若物体所受合外力恒定，其加速度就可不变，如平抛运动就是加速度不变的曲线运动，故C正确．D、曲线运动的速度方向时刻改变，曲线运动一定是速度变化的运动，故D错误；本题选不正确的，故选D【点睛】对于曲线的理解要把握其运动特点:合外力和速度方向不同线,物体速度时刻变化,为变速运动.中学学习的典型的曲线运动有平抛运动、圆周运动等.3、D【解析】

A.摩擦起电是由于电子的转移引起，并非说明了电荷可以创生，故A错误；B.自然界中只存在正、负两种电荷，故B错误；C.电场线是人们为形象地描述电场的特点而引入的，实际不存在的线。故C错误；D.复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉吸附在鼓上，故D正确。4、C【解析】

A.船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m人得：v人负号表示人与船的速度方向总是相反，故A项与题意不相符；B.将m人=50kg，m船=200kg代入v解得：v人则人的速率始终是船的速率的4倍，故B项与题意不相符；CD.人从船头走到船尾，设人和船对地发生的位移大小分别为s1和s2，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m人又s1解得：s1故C项与题意相符，D项与题意不相符。5、B【解析】

A.卫星由轨道1到轨道2，需要在N点加速，所以变轨后的机械能大，故A错误；B.从N点到M点引力做正功，所以经过N点的速度小于经过M点的速度，故B正确。CD.根据牛顿第二定律得：,所以无论轨道1还是轨道2经过N点加速度一样，故CD错误。6、B【解析】由功能关系和系统的机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能等于物体的初动能：

EP=12mv02=12×2×52J=25J

由功能关系和系统的机械能守恒知此时的弹性势能等于物体动能的减少量；

E′P=12mV02-12mV2=12×2×527、CD【解析】A.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；B.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h=，故B错误；C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；D.若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg，故D正确．故选CD.8、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．9、BD【解析】

A、运动员在下落高度h的一段过程中，重力做功mgh，运动员的重力势能减少了mgh，故A错误。B、运动员在下落高度h的一段过程中，合外力的功W合=mah=mgh，根据动能定理W合=Ek，运动员的动能增加了mgh，故B正确。CD、根据牛顿第二定律mg-Ff=ma，运动员受到的阻力Ff=mg，在下落高度h的过程中，运动员克服阻力所做的功Wf=mgh，根据能量守恒，运动员的机械能减少了mgh，故C错误，D正确。10、A【解析】

以两球组成的系统为研究对象，取甲球碰撞前的速度方向为正方向，两球的质量均为m，碰撞前系统的总动能：；系统的总动量：p=7kg•m/s+5kg•m/s=12kg•m/s；

A、若碰后甲、乙两球动量为：pA=6kg∙m/s，pB=6kg∙m/s，系统的总动量p′=6kg∙m/s+6kg∙m/s=12kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能减小，是可能的，故A正确．

B、若碰后甲、乙两球动量为：pA=3kg∙m/s，pB=9kg∙m/s，系统的总动量p′=3kg∙m/s+9kg∙m/s=12kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能增大，是不可能的，故B错误．

C、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-2kg∙m/s，pB=14kg∙m/s，系统的总动量p′=-2kg∙m/s+14kg∙m/s=12kg•m/s，动量守恒．总动能：，总动能增加，是不可能的，故C错误．

D、若碰后甲、乙两球动量为：pA=-4kg∙m/s，pB=17kg∙m/s，系统的总动量p′=-4kg∙m/s+17kg∙m/s=13kg•m/s，动量不守恒，不可能，故D错误．故选A．【点睛】对于碰撞过程，要掌握三大规律：1、动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．11、BC【解析】

根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可得代入数据可得加速度a=-3.75m/s2AB．如果说没有外力的情况下任由物体在一个粗糙的水平面上滑动，它最终会停下来，也就是说它是不可返回的，假设它在第2s到第3s之间的某一时刻就已经停下来了，加速度大小就不等于3.75m/s2，故A错误，B正确；C．第0.5s末速度为第1s内的中点时刻速度，根据故C正确；D．如果在第3s前就已经停止运动，则物体在第2.5s末速度不等于第3s的平均速度，故D错误．故选BC．12、BC【解析】

根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，轨道半径越大，速度越小，同步卫星的轨道半径远大于天宫一号的轨道半径，所以“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度大，由v=rω二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、F=1.5v2；线速度；0.3kg【解析】

(1)研究数据表和图乙中B图不难得出Fv2，进一步研究知图乙斜率，故F与v的关系式为：F=1.5v2；(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持线速度不变；(3)由，，。14、AB；BC；【解析】（1）在研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系时，气体的温度是不能变化的，由理想气体状态方程PV/T=C，可得当气体的温度不变的情况下，P与V是成反比的，但是如果气体的温度发生变化，PV的乘积也就发生了变化，得到的图象也就不是一条图象，所以B正确；当封闭的气体不是同一部分气体时，气体的质量不同，此时得到的PV图象也会是不同的图象，所以A正确；故选AB．

（2）在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，所以A错误；缓慢的推拉活塞，可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，所以B正确；当用手直接握