上海市上海交大附中2022年物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)一个物体以初速度水平抛出，经一段时间，物体沿竖直方向的位移大小和水平位移大小相等,则物体运动的时间为(不计空气阻力）A．B．C．D．2、如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力3、(本题9分)关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动B．物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动C．物体在变力作用下，一定做曲线运动D．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动4、(本题9分)一小物体冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时，又通过了A、B两点，如图所示，对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中，其动能的增量的大小分别为ΔEk1和ΔEk2，机械能的增量的大小分别是ΔE1和ΔE2，则以下大小关系正确的是A．ΔEk1>ΔEk2ΔE1>ΔE2 B．ΔEk1>ΔEk2ΔE1<ΔE2C．ΔEk1>ΔEk2ΔE1=ΔE2 D．ΔEk1<ΔEk2ΔE1=ΔE25、(本题9分)做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示，其中正确的是（）A．B．C．D．6、下列物理量属于矢量的是A．力 B．功 C．电荷量 D．电势差7、(本题9分)无论地心说还是日心说,古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(,1546-1601)的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是（）A．太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴B．对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积D．太阳系内的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8、(本题9分)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10m/s2,下列说法正确的是()A．木箱所受的最大静摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大静摩擦力fm=20NC．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.29、下列所述的实例中，机械能守恒的是（）A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．斜向上抛出的石子C．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程D．光滑水平桌面上匀速运动的木块10、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgHB．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mgC．重物在高度为H的位置具有的动能为PtD．在这一过程中，重物受到的合力为2mg11、两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(设为正)，B的速度v2＝－3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是()A．均为1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s12、蹦极是一项非常刺激的体育项目，如图所示，某人从弹性轻绳P点自由下落，到a点绳子恢复原长，b点为人静静悬吊时的平衡位置，c点则是人从P点b自由下落的最低点。下列说法正确的是A．人在a到c运动过程中都做减速运动B．人在a到b运动过程中做加速度减小的加速运动，在b点时速度达到最大C．人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段人处于超重状态D．此过程中人、绳以及地球组成的系统机械能守恒二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图所示的装置来“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”．两个变速轮塔通过皮带连接，调节装置，转动手柄，使长槽和短槽分别随变速轮塔在水平面内匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力，钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小(1)实验时，为使两钢球角速度相同，则应将皮带连接在半径_______(选填“相同”或“不同”)变速轮上．(2)在探究向心力大小F与角速度关系时，应选用质量与钢球1质量_____(选填“相同”或“不同”)的钢球2，并放在图示中_________(选填“A”或“B”)位置14、（10分）(本题9分)某同学做探究平抛运动规律的实验，其实验过程如下：（1）该同学首先采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向弹出，同时B球被释放自由下落，观察到两球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，此实验现象说明___________．A．平抛运动竖直方向上做自由落体运动B．平抛运动竖直方向上做匀速直线运动C．平抛运动水平方向上做匀速直线运动D．平抛运动水平方向上做自由落体运动（2）该同学采用频闪摄影的方法拍摄A球一次做平抛运动的照片如图乙，发现做平抛运动的小球经过相同的一段时间在水平方向上的位置向右移动一格，此实验现象说明：___________________________________________________．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）如图所示，一质量为M的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度h=0.8m。一质量为m=0.5kg的子弹以水平速度v0=4m/s射入物块且未击穿，子弹射入物块时间极短且已知系统损失的机械能为3J，重力加速度为g=10m/s2。不计空气阻力，试求：(1)物块的质量；(2)物块落地点离桌面边缘的水平距离。16、（12分）(本题9分)质量为5103kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝0，随后以P＝6104W的额定功率沿平直公路前进，设汽车受恒定阻力，其大小为1．5103N．求：（1）汽车的最大速度vm；（1）汽车速度达到6m/s时其加速度多大？17、（12分）(本题9分)额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为10m/s，汽车的质量m=1×103kg．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s1．运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受的恒定阻力；（1）3s末汽车的瞬时功率；（3）汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功．

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】平抛运动在水平方向上的位移和竖直方向上的位移相等，根据vt=gt2得物体运动的时间，故B正确，ACD错误．故选B．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，结合运动学公式灵活求解，基础题．2、D【解析】

AB、将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,α减小,vB不变,则vA逐渐增大，说明A物体向上做加速运动，故A错误、B错误；CD、设绳子对A的拉力大小为T，由牛顿第二定律T−mg=ma，可知绳子对A的拉力T>mg，则物体A处于超重状态．故C错误、D正确．故选D．【点睛】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，根据平行四边形定则判断A的速度如何变化，从牛顿第二定律可知绳子对A的拉力与重力的关系．3、B【解析】

A、C、物体在恒力作用下，可以是匀加速直线运动，也可以做曲线运动，而在变力作用下，可以做直线运动，不一定做曲线，故A错误，C错误；B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以B正确；D、匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，所以匀速圆周运动一定是受到变力的作用，所以D错误.故选B.4、C【解析】

物块上滑时所受的滑动摩擦力沿斜面向下，重力有沿斜面向下的分力，下滑时，所受的滑动摩擦力沿斜面向上，所以上滑所受的合力大于下滑时的合力，位移大小相等，则上滑过程合力所做的功大小大于下滑过程合力所做的功大小，根据动能定理分析得到；由于摩擦力做功，物体的机械能不断减小，上滑与下滑过程，滑动摩擦力大小相等，位移大小相等，则滑动摩擦力做功相等，根据功能关系可知，物体机械能的增量相等，即，故C正确，ABD错误。【点睛】本题根据动能定理由合力的功分析动能的变化量、除重力以外的力做功判断机械能的变化，都是常用的方法．5、B【解析】

根据质点做曲线运动的条件，速度应该沿着曲线的切线的方向，合力应该指向曲线弯曲的一侧，B正确．6、A【解析】

A.力既有大小又有方向，属于矢量，故A项正确；B.功只有大小，没有方向，属于标量，故B项错误；C.电荷量只有大小，没有方向，属于标量，故C项错误；D.电势差只有大小，没有方向，属于标量，故D项错误。7、BD【解析】太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，由于太阳位于椭圆的焦点上，则行星到太阳的最大距离大于椭圆的半长轴，选项A错误；对太阳系内的任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，选项B正确；太阳系内的每一颗行星运动的轨道不同，则与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，选项C错误；太阳系内的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，选项D正确；故选BD.8、AD【解析】

由图乙知木箱受的最大静摩擦力为fm=21N，故A正确，B错误；当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】对物体正确受力分析，知道什么时候的摩擦力是静摩擦力，滑动摩擦力与拉力无关是正确解题的关键．9、BD【解析】

A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故选项A不合题意；

B.斜向上抛出的石子，在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故选项B符合题意；

C.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程中，动能不变，但重力势能不断改变，机械能总量是不守恒的，故选项C不合题意；

D.光滑水平桌面上匀速运动的木块，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故选项D符合题意。10、ABC【解析】

钢索做的功：W=FH=2mgH，故A正确；重物到达H处，功率为P，此时的钢索拉力仍为2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【点睛】此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．11、AD【解析】

由动量守恒，可验证四个选项都满足要求。再看动能情况：×2×9J＝27J；；由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有Ek≥Ek′，可排除选项B；选项C虽满足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，这显然是不符合实际的，因此C错误；验证选项A、D均满足Ek≥Ek′，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)。12、BCD【解析】

AB.在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速运动，随着绳子的伸长，拉力增大，合力减小，所以向下的加速度减小，当到达b点时加速度减为零，此时速度达到最大；从b到c过程中，绳子的拉力大于重力，加速度向上，人做减速运动，随拉力变大，加速度变大，到达c点时加速度最大，此时速度减为零，所以A错误，B正确。C.由以上分析可知，人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段因加速度向上，则人处于超重状态，选项C正确；D.此过程中人、绳以及地球组成的系统只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）相同（2）相同（3）A【解析】

第一空.变速轮属于皮带传动装置，边缘各点的线速度大小相等，实验时，为使两钢球角速度ω相同，则应将皮带连接在半径相同的变速轮上．第二空.第三空.在探究向心力大小F与角速度ω关系时，应保持质量和半径相等，选用质量与钢球1质量相等的钢球2，并放在图示中A位置．14、AC【解析】

(1)在探究平抛运动的过程，在上图中，改变小球距地面的高度和打击力度，都是同时落地，说明小球