上海交大附属中学2021-2022学年物理高一下期末预测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：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（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，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能在不断增大C．小球、弹簧、地球构成的系统机械能不断减小D．弹簧的弹性势能先增大后减小2、(本题9分)如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是A．连续敲打可使小车持续向右运动B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D．人、车和锤组成的系统动量守恒3、(本题9分)如图，开口向下的玻璃管竖直插在水印漕中，管内封闭了一定质量的气体，管内液面高与水印漕中液面。保持气体温度不变，缓慢的将玻璃管向下压。能描述该过程中管内气体变化的图像是（箭头表示状态变化的方向）（）A． B．C． D．4、(本题9分)下列说法正确的是A．万有引力定律适用于星体之间的相互作用，不适用于地面上的物体之间的相互作用B．开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆，行星离太阳越远时运行速度越快C．库仑定律适用于点电荷，点电荷就是体积很小的带电球体D．电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与它的电荷量的比值5、将一小球以初速度v0沿斜向右上方抛出，从抛出到最高点过程中，每隔相等时间记录其瞬时速度，最后刚好达到最高点，记录值分别为v1、v2、v3，则图示中瞬时速度表示正确的是（）A． B． C． D．6、(本题9分)在离地高45m处由静止释放小球P，1s后从同一位置以初速度10m/s竖直向上抛出小球Q，不计空气阻力，重力加速度取10m/s1．当小球P刚落地时，小球Q离地高度是（）A．45m B．40m C．30m D．15m7、(本题9分)发射高轨道卫星时，一般是先将卫星发射至近地圆形轨道1上运行，然后在某点Q变速，使其沿椭圆轨道2运行，最后在远地点P再次变速，将卫星送入预定圆形高轨道3运行，已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．设卫星的质量保持不变，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，只受地球引力作用，则下列说法正确的是A．卫星在1轨道上正常运行时的速度小于在3轨道上正常运行时的速度B．卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能C．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，处于失重状态，但不是完全失重状态D．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大8、如图所示，物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动，下列说法正确的是（）A．F是恒力B．物块受到轨道的支持力逐渐增大C．物块受到的合外力逐渐增大D．F与支持力的合力跟物块的重力大小相等9、(本题9分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小10、(本题9分)如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m静置于地面；b球质量为M，且M＞m；用手托住b球，此时轻绳刚好伸直．现从静止开始释放b球，在b球下落（未碰地之前）过程中，下列说法中正确的是：A．绳的拉力对b球做负功B．a球的机械能增加C．b球的机械能守恒D．a球和b球组成的系统机械能守恒11、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度12、如图所示，M，N是两块挡板，挡板M高h′=10m，挡板N的下边缘高h=11.8m.从高H=15m的A点以速度v0水平抛出一小球，A点与两挡板的水平距离分别为d1=10m，d2=20m.N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小是下列给出数据中的哪个(g取10m/s2)()A．8m/sB．14m/sC．20m/sD．26m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)汽车以72km/h的速度过凸型桥最高点时，对桥的压力是车重的一半。将凸型桥看成圆弧，重力加速度取10m/s2。则该桥的半径为_________m。14、(本题9分)质量为2kg的小球从水平放置的弹簧网上方某高度处自由下落，刚与弹簧网接触瞬间的速率为v1＝5m/s，被弹簧网反弹后，刚离开弹簧网时的速率为v2＝3m/s，接触网的过程中，小球动量变化的大小为_________kg·m/s，小球与弹簧网的接触时间为Δt=1s，重力加速度为g＝10m/s2。弹簧网对小球的平均弹力大小为________N。15、(本题9分)质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地（g=10m/）。前2s内小球的动能增量为__；前2s内重力做功的功率为_____；第2s末重力做功的瞬时功率________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5m，一个质量m＝1kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接．用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能＝36J，如图所示．放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s1．求：(1)小球脱离弹簧时的速度大小；(1)小球从B到C克服阻力做的功；(3)小球离开C点后落回水平面的位置到B点的距离x．17、（10分）(本题9分)在游乐场上，我们经常会看到“套圈圈”游戏,如图所示,某同学从距水平地面高处点水平抛出铁丝圈,刚好套中距抛出点正下方点处目标.若忽略空气阻力及铁丝圈的大小,,求:(1)铁丝圈水平抛出时初速度；(2)铁丝圈落地前瞬间速度大小及速度与水平方向夹角的正切值.

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、A【解析】

A．在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，小球受到竖直向下的重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后向下做减速运动，故其动能先增大后减小，故选项A正确；BD．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能在不断减少，弹簧的弹性势能在不断增大，故选项B、D错误；C．小球小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，重力做正功，弹簧弹力做负功，小球动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球、弹簧、地球构成的系统机械能守恒，故选项C错误．2、C【解析】

A.人、车和锤看做一个系统处在光滑水平地面上，水平方向所受合外力为零，故水平方向动量守恒，总动量始终为零，当大锤有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当大锤有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车来回运动，故A错误；B.大锤击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；C.大锤的速度竖直向下时，没有水平方向的速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车的总动量也为零，故C正确；D.人、车和锤水平方向动量守恒，因为大锤会有竖直方向的加速度，故竖直方向合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误。3、A【解析】

ABCD．根据理想气体状态方程：，对于一定量的理想气态在温度不变时有pV为常数，由数学知识知p-V图线为双曲线，缓慢的将玻璃管向下压，则封闭气体体积减小，故对应图象为A；故A项正确，B、C、D项错误.4、D【解析】

A.万有引力定律既适用与星体之间的相互作用，也适用于其它物体之间的相互作用，故A错误；B.由开普勒定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆，行星离太阳越远时运行速度越慢，故B错误；C.库仑定律适用于真空中两静止点电荷之间的作用力；当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，不是体积小就能看成点电荷，故C错误；D.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，故D正确.5、B【解析】

斜向上抛运动的加速度为重力加速度g，根据，得：，可知在相等的时间内速度的变化量相等。A.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故A错误；B.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故B正确；C.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故C错误；D.根据，可知在相等的时间内速度的变化量相等，故D错误。6、A【解析】由静止释放小球P，当小球P刚落地时的时间为t，则，解得，小球Q运动的位移为，小球Q离地高度是，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球P做自由落体运动，小球Q竖直上抛，根据时间和运动规律求出当小球P刚落地时，小球Q离地高度．7、BD【解析】

A.根据可知，则卫星在1轨道上正常运行时的速度大于在3轨道上正常运行时的速度，选项A错误；B.卫星从轨道1要在Q点加速进入轨道2，然后在轨道2上的P点再加速进入轨道3，则卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能，选项B正确；C.卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，只受万有引力作用，处于完全失重状态，选项C错误；D.根据可知，卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大，选项D正确；8、BD【解析】

物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动过程中，物块受三力平衡如图，在向上缓慢移动过程中，随着的逐渐增大，F逐渐变大；轨道对物块的支持力N逐渐增大；物块受到的合外力为零；F与支持力的合力跟物块的重力大小相等，方向相反，故AC错误，BD正确。9、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。10、ABD【解析】AC、在运动的过程中，b受重力和拉力，绳的拉力对b球做负功，则小球b的机械能减小，故A正确，C错误；B、在运动的过程中，a受重力和拉力，绳的拉力对a球做正功，则小球a的机械能增加，故B正确；D、小球a、b与地球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；故选ABD．11、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．12、BC【解析】

要使小球能越过M的最高点，则速度要使小球能越过N的最低点，则速度即若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小范围：；故选项AD错误，BC正确；故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、80【解析】设汽车的质量为m，汽车在凸形桥最高点受到的桥面支持力为F，由题可得,汽车的速度为v=72km/h=20m/s;在桥面最高点，对汽车，根据牛顿第二定律得：，可得【点睛】汽车过凸形桥最高点、过凹形桥最低点、火车转弯等，是向心力在实际中的应用．关键要分析物体的受力情况，确定向心力的来源，明确指向圆心的合力充当向心力．14、1636【解析】小球动量变化的大小为：ΔP=P2-P115、200J100W200W【解析】

[1]2s末的速度：所以前2s内小球的动能增量为：[2]2s内下降的高度为：故重力做功为：前2s内重力做功的功率为：[3]第2s末重力做功的瞬时功率为：三．计算题(22分)16、(1)6m/s(1)11J(3)1m【解析】

在小球脱离弹簧的过程