2023屆上海市交大附中嘉定物理高一下期末達標(biāo)檢測模擬試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星，其軌道半徑越大，則它運行的A．速度越小，周期越小 B．速度越小，周期越大C．速度越大，周期越小 D．速度越大，周期越大2、(本題9分)如圖，把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動．下列說法正確的是A．小球受到重力、漏斗壁的支持力和向心力B．小球受到的重力大于漏斗壁的支持力C．小球受到的重力小于漏斗壁的支持力D．小球所受的合力的大小等于03、如右圖所示，傾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O點正上方的一點，一物體從P點水平拋出，垂直落到斜面上的A點。A點距離水平面的高度為h，由此可知OP之間的距離為A．2h B．2.5h C．2h D．2h4、(本題9分)某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行，軌道半徑，周期，已知萬有引力常量。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以求得的物理量為A．地球的質(zhì)量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小5、研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟，設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是A．火星運行速度較大B．火星運行角速度較大C．火星運行周期較大D．火星運行的向心加速度較大6、(本題9分)下列說法中正確的是A．隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的B．某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加C．能量耗散表明，在能量的轉(zhuǎn)化過程中能的總量逐漸減少D．不用電池，也不用上發(fā)條的“全自動”手表，說明能量可以憑空產(chǎn)生的7、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為mA和mB的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)使A瞬時獲得水平向右的速度6m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得A．在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度2m/s，且彈簧彈性勢能相同B．從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為mA∶mB＝1∶2D．在t2時刻A與B的動能之比為EkA∶EkB＝1∶48、(本題9分)如圖所示，不少同學(xué)都看過雜技演員表演的“水流星”，一根細繩系著盛水的杯子，演員掄起繩子，杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動．杯子可視為質(zhì)點，杯子與圓心O的距離為1m，重力加速度大小為10m/s1．為使杯子運動到最高點時（已經(jīng)杯口朝下）水不會從杯里灑出，則杯子通過最高點時的速度大小可能為（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s9、在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機械能發(fā)生改變的是（）A．勻速下落的降落傘B．沿斜面勻速上行的汽車C．樹葉從樹上掉下在空中飄落D．細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動10、(本題9分)如圖，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面（固定）底端的O點，彈簧處于原長狀態(tài)時，對應(yīng)的斜面OP部分光滑，斜面頂端Q至P的斜面部分粗糙。一滑塊從斜面頂端Q處釋放，接觸彈簧并壓縮，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，滑塊與彈簧作用時不損失能量，從滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，下列說法正確的是：A．滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能B．滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)，機械能守恒C．滑塊先做勻加速后做勻減速直線運動D．滑塊接觸彈簧以后減少的機械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能11、如圖甲所示,A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘,小球C用細繩拴在鐵釘B上(細繩能承受足夠大的拉力),A、B、C在同一直線上。t=0時,給小球一個垂直于細繩的速度,使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在0≤t≤10s時間內(nèi),細繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是()A．兩根鐵釘間的距離為細繩長的1/6B．t=10.5s時細繩拉力的大小為6NC．t=14s時細繩拉力的大小為10ND．細繩第三次碰鐵釘?shù)降谒拇闻鲠數(shù)臅r間間隔為3s12、(本題9分)一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個小球，靜止時小球處于O點，如圖所示．將小球向下壓至A點位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復(fù)運動，小球到達的最高位置為B點，忽略空氣阻力的影響．則關(guān)于小球從A點向上運動至B點的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對小球始終做正功B．小球在O點時的動能達到最大C．小球在B點時彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。（1）實驗裝置中有一處明顯的錯誤是：___________________（2）上圖為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一個點，O點與第2點的距離約為2mm，分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點之間的距離hA、hB、hC….①兩點間的時間間隔為T，重力加速度為g，|ΔEp|表示O點至C點過程重物重力勢能減少量，ΔEk表示O點至C點過程重物動能的增加量，實驗中計算C點的速度，甲同學(xué)用來計算，可以推斷|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同學(xué)用來計算，可以推斷|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同學(xué)的計算方法更符合實驗要求。②本次實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.80m/s2，測得所用的重物質(zhì)量為1kg，則從O點到C點的過程重力勢能的減小量|ΔEp|=___________J，重物動能增加量ΔEk=_____________J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg.若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示(相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s)，那么：

(1)打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度VB__________

；

(2)從起點O打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=

______

，此過程中物體動能的增加量△Ek=______

(取g=9.8m/s2)；

(3)通過計算，數(shù)值上△Ep______

△Ek(填“>”、“=”或“<”)，這是因為

______

；

(4)實驗的結(jié)論是

______

．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)汽車在水平地面上勻速行駛，汽車后壁貨架上放有一小球（可視作質(zhì)點），如圖所示，由于前方事故，突然急剎車，剎車后汽車做勻減速直線運動，小球由于慣性從貨架上水平飛岀，落在車廂底板時的速度為大小m/s、方向與水平方向之間夾角為,求：（g=10m/s2）)(1)汽車勻速行駛時的速度為多少？(2)貨架的豎直高度是多少？16、（12分）如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當(dāng)彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當(dāng)為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達最高點D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點，彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢能？17、（12分）世界互聯(lián)網(wǎng)大會期間，桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)的無人駕駛汽車引人矚目。假設(shè)車重1000kg，汽車受到的阻力恒為汽車重力的0.2倍，汽車的額定功率為40kW，并且一直以額定功率行駛，求（1）汽車行駛的最大速度；（2）汽車的車速10m/s時加速度的大小。

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、B【答案解析】人造衛(wèi)星做勻速圓周運動，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為，軌道半徑為，地球質(zhì)量為．根據(jù)萬有引力提供向心力有，，．計算得出：…①…②所以衛(wèi)星的軌道半徑越大，速度越小，周期越大．故B正確．故選B．2、C【答案解析】

小球受到重力、支持力兩個力作用，靠兩個力的合力提供向心力，合力不為零，故AD錯誤；

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，合力的方向沿水平方向，如圖所示，可知支持力大于重力，故B錯誤，C正確．

點睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，注意受力分析，不能說小球受到向心力．3、B【答案解析】

設(shè)OP之間的距離為，平拋運動的水平位移為，則，，兩式相除，因為，，所以，代入數(shù)據(jù)求得，B正確。A.2h，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.2.5h，與結(jié)論相符，選項B正確；C.2h，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.2h，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、A【答案解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，；代入數(shù)據(jù)可得：M=6×1024kg．故A正確；B.由于沒有給出地球的半徑，所以不能求出地球的密度。故B錯誤；C.由于沒有給出地球的半徑，所以不能根據(jù)萬有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C錯誤；D.由于沒有給出衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能根據(jù)萬有引力定律求出地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小。故D錯誤；5、C【答案解析】試題分析：萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)可得，半徑越大，線速度越小，所以地球的線速度較大，A錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，角速度越小，所以地球的角速度較大，B錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，周期越大，所以火星運行周期較大，C正確；根據(jù)公式可得，半徑越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D錯誤；考點：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細心計算6、B【答案解析】試題分析：永動機違背了熱力學(xué)第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故A錯誤；根據(jù)能量守恒定律，某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，故B正確；能量耗散表明，能量的總量雖然守恒，但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，故C錯誤；根據(jù)能量守恒定律，能量是不能創(chuàng)生的，故D錯誤?？键c：考查了能量守恒定律【名師點睛】熱力學(xué)第一定律：熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞，其形式可以轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中各種形式能源的總量保持不變．熱力學(xué)第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零7、AC【答案解析】

從圖象可以看出，從0到t1的過程中彈簧被壓縮，所以t1時刻兩物塊達到共同速度2m/s，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，t3時刻兩物塊達到共同速度2m/s，且彈簧處于伸長狀態(tài)，根據(jù)能量守恒可知彈簧彈性勢能相同，故A正確；t3時刻兩物塊達到共同速度2m/s，且彈簧被拉伸到最長，則從t3到t4時間彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)到原長，故B錯誤；根據(jù)動量守恒定律，t=0時刻和t=t1時刻系統(tǒng)總動量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2，代入數(shù)據(jù)解得：m1：m2=1：2，故C正確；由圖可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根據(jù)動能的計算式：EK=12mv2，可得在t2時刻A與B8、CD【答案解析】

在最高點,臨界情況是杯底對水彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，，解得最高點的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正確，A.

B錯誤．故選CD.9、ABC【答案解析】

A.勻速下落的降落傘，必受到除重力以外的一個向上的阻力作用，阻力做負功所以機械能會減少，故A符合題意；B.沿斜面勻速上行的汽車，動能不變，但重力勢能變大，所以機械能增加，故B符合題意；C.樹葉從樹上掉下在空中飄落，空氣阻力做負功，所以機械能減少，故C符合題意；D.細繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不變，所以機械能不變，故D不符合題意。10、AD【答案解析】

A.滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，根據(jù)能量守恒定律可知，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能和QP段摩擦生的熱能，故滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能；A正確.B.滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)在全程運動中，有除重力做功和彈簧的彈力做功外，其它的摩擦力做負功，根據(jù)功能關(guān)系知系統(tǒng)的機械能減少；B錯誤.C.滑塊在QP段受恒力做勻加速，接觸彈簧后，彈簧的彈力逐漸增大，則合力先向下減小后向上增大，先做加速度向下減小的變減速直線運動，后做加速度向上增大的變減速直線運動；故C錯誤.D.滑塊接觸彈簧時有不為零的速度，則此后的過程減少的重力勢能和減少的動能一起轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能，即滑塊減少的機械能全部變成彈簧增加的彈性勢能；故D正確.11、ABD【答案解析】

A.0～6s內(nèi)繩子的拉力不變，可得，6～10s內(nèi)拉力大小不變，知，因為，則，兩釘子之間的間距，故A正確；B.第一個半圈經(jīng)歷的時間為6s，則，則第二個半圈的時間，則t=10.5s時，小球在轉(zhuǎn)第二個半圈，則繩子的拉力為6N，故B正確；C.小球轉(zhuǎn)第三個半圈的時間，則t=14s時，小球轉(zhuǎn)動的半徑，根據(jù)，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋?，大小?.5N，故C錯誤；D.細繩每跟釘子碰撞一次，轉(zhuǎn)動半圈的時間少，則細繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔故D正確；12、BD【答案解析】

A．小球從A點向上運動至B點的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負功，故A錯誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運動，在O點，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動能最大，故B正確；C．對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，當(dāng)小球的機械能最小時，彈簧的彈性勢能最大，從A到B的過程中，A點小球的機械能最小，則A點彈性勢能最大，故C錯誤；D．系統(tǒng)機械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢能增大，則彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、學(xué)生電源應(yīng)接交流（或?qū)W生電源接在了直流）=>乙1.22J1.20J或1.21J【答案解析】

（1）[1]．打點計時器應(yīng)接交流電源，不能接直流電源．（2）①[2]．甲同學(xué)用來計算，運用了hC及加速度g，直接認為重物做自由落體運動故機械能守恒，可以推斷|△Ep|等于△Ek；[3][4]．丙同學(xué)用來計算，運用勻變速直線運動規(guī)律：中間時刻的瞬時速度等于平均速度，求出的vC是真實的，但在下落過程中，不可避免地存在阻力，故|△Ep|大于|△Ek|；其中乙同學(xué)的計算方法更符合實驗要求。（3）[5]．本次實驗中，從O點到C點的過程重力勢能的減小量|ΔEp|=mghC=1×9.8×0.1240=1.22J[6]．打C點時的速度：重物動能增加量ΔEk=。14、0.98m/s0.49J0.48J>存在摩擦阻力在誤差范圍內(nèi)物體下落機械能守恒【答案解析】(1)B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則vB(2)從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J動能的增加量ΔE(3)可見重力勢能