2022-2023學(xué)年上海大學(xué)市北附屬中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，洗衣機(jī)的脫水桶把濕衣服甩干利用了A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．離心運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)D．勻速直線運(yùn)動(dòng)2、(本題9分)如圖所示，傾角為θ＝30°的固定斜面上有一固定的豎直擋板，現(xiàn)將質(zhì)量分布均勻的光滑球體放置于擋板與斜面之間，球體質(zhì)量為1kg，g取10m/s2，則（）A．球體對(duì)擋板的壓力為5NB．球體對(duì)擋板的壓力為NC．球體對(duì)擋板的壓力為10ND．球體對(duì)檔板的壓力為N3、行星繞恒星運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期T的平方與運(yùn)動(dòng)軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即T2/R3=k,則k的大小決定于（）A．行星質(zhì)量 B．恒星質(zhì)量C．與行星和恒星的質(zhì)量都有關(guān) D．與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)4、(本題9分)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關(guān)系是（）A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．無(wú)法確定5、(本題9分)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定不發(fā)生變化的物理量是（）A．動(dòng)能 B．速度 C．加速度 D．合外力6、(本題9分)如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落在比地面低h的海平面上，若以地面為零勢(shì)能面，且不計(jì)空氣阻力，則：（）A．物體在海平面的重力勢(shì)能為mghB．重力對(duì)物體做的功為零C．物體在海平面上的機(jī)械能為1D．物體在海平面上的動(dòng)能為17、(本題9分)如圖所示，三個(gè)完全相同的小球a、b、c從同一水平高度，以同樣大小的初速度v0拋出，a的初速度方向與水平成30°，b的初速度方向豎直向上，c的初速度方向與豎直方向成30°，不計(jì)空氣阻力，小球最終都落在同一水平面上，關(guān)于三個(gè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．落地前任意時(shí)刻它們的機(jī)械能都相同B．落地前任意時(shí)刻它們的動(dòng)能都相同C．它們同時(shí)落到同一個(gè)水平地面D．從拋出到落地，重力對(duì)它們做的功相同8、我國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃在2018年展開(kāi)，在火星發(fā)射軌道探測(cè)器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，火星的半徑約為地球半徑的1A．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面與地球表面的重力加速度之比為4:9D．火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的639、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量m=4kg的物塊放在光滑水平面上，在P點(diǎn)的左方始終受到水平向右的恒力F1的作用，在P點(diǎn)的右方除F1外還受到與F1在同一條直線上的水平向左的恒力F2的作用。物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在0～5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，由圖可知下列判斷正確的是()A．t=2.5s時(shí)，物塊距P點(diǎn)最遠(yuǎn)B．t=2.5s時(shí)，物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)C．t=3s時(shí)，恒力F2的功率P為20WD．在2～4s的過(guò)程中，F(xiàn)1與F2做功之和為8J10、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B，其中B固定在絕緣地板上，A在離B高H的正上方由靜止釋放下落，與B發(fā)生碰撞后回跳的高度為h，設(shè)碰撞中無(wú)能量損失，空氣阻力不計(jì)，則(

)A．若A、B是不等量異種電荷，則h＞HB．若A、B是等量異種電荷，則h＞HC．若A、B是等量同種電荷，則h＝HD．若A、B是等量異種電荷，則h＝H11、(本題9分)美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類(lèi)地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星表面進(jìn)行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠(yuǎn)小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個(gè)小球，測(cè)得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G．則下列說(shuō)法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v12、小車(chē)在水平直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，全過(guò)程運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，除2s-10s時(shí)間段內(nèi)圖象為曲線外，其余時(shí)間段圖象均為直線。已知在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s～14s時(shí)間段內(nèi)小車(chē)的功率保持不變，在14s末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓小車(chē)自由滑行.小車(chē)的質(zhì)量為2kg，受到的阻力大小不變.則A．小車(chē)受到的阻力為1.5NB．小車(chē)額定功率為18WC．ls末小車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為9WD．小車(chē)在變加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移為39m二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，他們的實(shí)驗(yàn)如下：在離地面一定高度的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與一小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面．（1）該小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)中若不計(jì)空氣阻力的影響，可以認(rèn)為彈簧壓縮后具有的彈性勢(shì)能EP與小球被拋出的動(dòng)能EK相等．你認(rèn)為他們的討論是否正確？答：___________（2）已知重力加速度大小為g，若要求得小球被拋出時(shí)的動(dòng)能EK，你認(rèn)為至少還需要測(cè)量下列物理量中的__________________（只填正確答案的序號(hào)）A．小球的質(zhì)量mB．彈簧的壓縮量xC．桌面到地面的高度hD．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s（3）請(qǐng)你用所選取的測(cè)量量和已知量推導(dǎo)出表示EK的表達(dá)式．__________（4）彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離S的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系，EP與x的______________次方成正比．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)安裝如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．如圖乙所示是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶；現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知電火花計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）下列幾個(gè)操作步驟中：A．按照?qǐng)D示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正確連接到電源上；C．用天平測(cè)出重物的質(zhì)量；D．先釋放重物，后接通電源，紙帶隨著重物運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．沒(méi)有必要的是______，操作錯(cuò)誤的是________．（填步驟前相應(yīng)的字母序號(hào)）（2）根據(jù)圖乙中紙帶可以判斷，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的_________（填“左”或“右”）端和重物相連接．（3）若x2＝4.80cm，則在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度vB＝________m/s．（4）若x1數(shù)據(jù)也已測(cè)出，則要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)還需測(cè)出的一個(gè)物理量為_(kāi)_____．（5）經(jīng)過(guò)測(cè)量計(jì)算后，某同學(xué)畫(huà)出了如圖所示的E–h圖線，h為重物距地面的高度，則圖中表示動(dòng)能隨高度變化的曲線為_(kāi)_______（填“圖線A”或“圖線B”）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，質(zhì)量為M＝4kg的小車(chē)靜止在光滑水平地面上，將一個(gè)質(zhì)量為m1=0.995kg并可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊靜置在車(chē)的左端，某時(shí)刻，一顆質(zhì)量為m0=0.005kg的子彈以水平速度v0=400m/s擊中木塊并停留在木塊中沒(méi)有射出，已知木塊與車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度為g=10m/s2.（1）求子彈擊中木塊后的速度v1；（2）如果最終木塊沒(méi)有從小車(chē)上掉下，小車(chē)至少多長(zhǎng)？16、（12分）(本題9分)在某一旅游景區(qū)內(nèi)建有一山坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.該山坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m=80kg,他從靜止開(kāi)始勻加速下滑,在時(shí)間t=5.0s內(nèi)沿斜面下滑的位移x=50m.（不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2）求：(1)游客連同滑草裝置在下滑過(guò)程中的加速度a為多大？(2)游客連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力Ff為多大？(3)滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大？17、（12分）(本題9分)某物體以初速度v0=20m/s豎直上拋，當(dāng)速度大小變?yōu)?0m/s時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間可能是多少？此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度為多少？(不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2)

參考答案一、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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

水滴依附的附著力是一定的，當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)而被甩掉，故應(yīng)用了離心運(yùn)動(dòng)；故選B．【點(diǎn)睛】做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)．2、B【解析】

把球的重力沿垂直于斜面和垂直于檔板的方向分解為力G1和G2，如圖所示：依據(jù)三角知識(shí)，則有：G1＝Gtan30°＝10N；所以球體對(duì)擋板的壓力為N.A.5N與計(jì)算結(jié)果不相符；故A項(xiàng)不合題意.B.N與計(jì)算結(jié)果不相符；故B項(xiàng)符合題意.C.10N與計(jì)算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)不合題意.D.N與計(jì)算結(jié)果不相符；故D項(xiàng)不合題意.3、B【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：，整理得：，所以k僅與中心天體恒星的質(zhì)量有關(guān)，ACD錯(cuò)誤B正確4、C【解析】

電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A點(diǎn)處的電場(chǎng)線比B點(diǎn)處的電場(chǎng)線稀疏，則EA5、A【解析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線速度大小不變，方向改變，向心加速度大小不變，方向始終指向圓心，合外力等于向心力大小不變，方向始終指向圓心，動(dòng)能不變．故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道線速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不變時(shí)，該量不變．6、D【解析】試題分析：整個(gè)過(guò)程不計(jì)空氣阻力，只有重力對(duì)物體做功，所以物體的機(jī)械能守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒和功能關(guān)系可判斷各選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)．以地面為零勢(shì)能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時(shí)的重力勢(shì)能為-mgh，故A錯(cuò)誤；重力做功與路徑無(wú)關(guān)，至于始末位置的高度差有關(guān)，拋出點(diǎn)與海平面的高度差為h，并且重力做正功，所以整個(gè)過(guò)程重力對(duì)物體做功為mgh，故B錯(cuò)誤；不計(jì)空氣阻力，只有重力對(duì)物體做功，所以物體的機(jī)械能守恒，則物體在海平面上的機(jī)械能等于在地面上的機(jī)械能，為12mv027、AD【解析】

小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)情況分析任意時(shí)刻的動(dòng)能是否相同，判斷它們是否同時(shí)落地?！驹斀狻吭谡麄€(gè)過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，故在任意位置三個(gè)小球的機(jī)械能都相同，故A正確；b豎直上拋，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，當(dāng)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，而a、c的速度一直不為零，故落地前任意時(shí)刻它們的動(dòng)能不相同，只有在落地時(shí)的動(dòng)能才相同，故B錯(cuò)誤；b豎直上拋，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，最后落到水平地面上，故C錯(cuò)誤；在整個(gè)過(guò)程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正確；故選AD。8、BC【解析】AB、火星探測(cè)器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽(yáng)系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、由GMmR2=mv2R=mg故選BC。9、AC【解析】

由v-t圖可知物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，根據(jù)加速度定義求解出加速度；根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F1和F2；根據(jù)P=Fv求解拉力的功率；根據(jù)動(dòng)能定理求解兩力做功之和．【詳解】0-1s物體向右加速，到達(dá)P點(diǎn)；1s-2.5s向右減速，到達(dá)最右端；2.5s-4s向左加速，回到P點(diǎn)；4s-5s向左減速，回到出發(fā)點(diǎn)；故A正確，B錯(cuò)誤；0-1s物體向右加速，加速度為：a1=3-01m/s2=3m/s2，根據(jù)牛頓第二定律，拉力：F1=ma1=4×3=12N，2.5s-4s向左加速，加速度大小為：a10、ABC【解析】試題分析：帶電小球要分同種還是異種電荷，同種等量電荷相碰后，電荷量不變，電場(chǎng)力整體不做功，相當(dāng)于只有重力作用．若A、B球帶等量同種電荷，碰撞時(shí)沒(méi)有電荷的轉(zhuǎn)移，所以根據(jù)能量守恒，反彈高度也為H，即h=H，A錯(cuò)B對(duì)；若A、B球帶等量異種電荷，碰撞時(shí)電荷中和，因?yàn)橄侣溥^(guò)程電場(chǎng)力做了正功，所以使得機(jī)械能增加，反彈時(shí)電場(chǎng)力又不做功，故反彈高度大于H，即h>H，C對(duì)D錯(cuò)；所以應(yīng)該選BC．考點(diǎn)：電荷的中和能量守恒定律【名師點(diǎn)睛】帶電小球要分同種還是異種電荷，同種等量電荷相碰后，電荷量不變，故從下落點(diǎn)再返回到該點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，重力也不做功；若A、B球帶等量異種電荷，碰撞時(shí)電荷中和，下落時(shí)電場(chǎng)力做正功，而返回時(shí)，無(wú)電場(chǎng)力，無(wú)電場(chǎng)力的功．11、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個(gè)小球”可知，考查了平拋運(yùn)動(dòng)。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬(wàn)有引力求解行星質(zhì)量；對(duì)同步衛(wèi)星，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運(yùn)行速度即為第一宇宙速度?！驹斀狻緼、根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力定律的兩個(gè)重要的理論：1、萬(wàn)有引力等于重力，2、萬(wàn)有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。12、BCD【解析】

A.勻減速運(yùn)動(dòng)階段的加速度大小為：，根據(jù)牛頓第二定律得：f=ma=3N；故A錯(cuò)誤.B.勻速運(yùn)動(dòng)階段，牽引力等于阻力，則有：P=Fv=3×6W=18W．故B正確.C.勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度大小為：，根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度為：v1=a1t1=l.5m/s，則1s末小車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P=Fv1=9W，故C正確；D.對(duì)2s～10s的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：，代入數(shù)據(jù)得解得：s1=39m，故D正確.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、正確A、C、D二【解析】

(1)[1]．釋放彈簧后，彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，當(dāng)彈簧恢復(fù)自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好從桌子邊緣彈出，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，故他們的討論是正確的；（2、3）[2][3]．小球被拋出時(shí)的動(dòng)能

①小球接下來(lái)做平拋運(yùn)動(dòng)，有s=vt

②h=

③聯(lián)立解得v=由①②③式可解得Ek=所以需要測(cè)量小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h,水平距離s等物理量，故選：ACD．(4)[4]．由以上結(jié)論知：Ek∝s2，由題目表格中給定的數(shù)據(jù)可知s∝x，而Ep=Ek綜上可知：EP∝x2故彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系為EP∝x2.點(diǎn)睛：彈簧釋放后，小球在彈簧的彈力作用下加速，彈簧與小球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球離開(kāi)桌面后，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以求平拋的初速度，根據(jù)以上原理列式即可；先從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系，再結(jié)合第一小問(wèn)中結(jié)論得到彈性勢(shì)能與小球的射程的關(guān)系，最后綜合出彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系．14、CD左1.2A、B之間的距離或hAB圖線B【解析】(1)C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒(méi)有必要；D、開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶