2023年上海師大附中物理高一第二學期期末檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質量M和半徑R滿足的關系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s22、(本題9分)如圖甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在內由0增加到；如圖乙所示，汽車以的速度行駛，急剎車時能在內停下來，下列說法中正確的是（）A．內火箭的速度改變量為 B．內汽車的速度改變量為C．火箭的速度變化比汽車快 D．火箭的加速度比汽車的加速度大3、(本題9分)如圖所示，物體做平拋運動時，描述物體在豎直方向上的速度vy（取向下為正）隨時間變化的圖象是（）A． B．C． D．4、行星A、B都可看作質量分布均勻的球體，其質量之比為1∶2、半徑之比為1∶2，則行星A、B的第一宇宙速度大小之比為A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶45、(本題9分)一輕彈簧原長為10cm，甲乙兩人同時用100N的力，分別在兩端拉彈簧，穩(wěn)定時，彈簧的長度變?yōu)?2cm，則（）A．甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對平衡力B．甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對作用力與反作用力C．彈簧的勁度系數為5×103N/mD．彈簧的勁度系數為10N/m6、如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質點的小物塊質量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經過底端O點進入水平面時無機械能損失，為使小物塊制動，將輕彈簧的一端固定在水平面左側M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．彈贄彈性勢能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運動時，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物塊在坡道上往返運動的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時所能達到的最大高度為7、(本題9分)圖示為一皮帶傳送裝置，a、b分別是兩輪邊緣上的點，a、b、c的半徑之比為3∶2∶1.以v1、v2、v3分別表示這三點線速度的大小，以ω1、ω2、ω3分別表示三點的角速度大小，則以下關系正確的是()．A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝3∶3∶1C．ω1∶ω2∶ω3＝3∶2∶3 D．ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶28、(本題9分)兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點，如圖所示．一個電荷量為2C、質量為1kg的小物塊從該水平面內的C點靜止釋放，其運動的v-t圖象如圖所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線)．則下列說法正確的是A．由C到A的過程中，電勢逐漸升高B．A、B兩點電勢差UAB=－5VC．由C到A的過程中，物塊的電勢能先減小后變大D．B為中垂線上電場強度最大的點，其電場強度E=1V/m9、(本題9分)如圖所示，水平地面上不同位置的三個物體沿三條不同的路徑拋出，最終落在同一點，三條路徑的最高點是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．沿路徑1拋出的物體落地的速率最大B．沿路徑3拋出的物體在空中運動的時間最長C．三個物體拋出時初速度的豎直分量相等D．三個物體拋出時初速度的水平分量相等10、(本題9分)如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細線跨過位于O點的輕質光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質量相等．C為O點正下方桿上的點,滑輪到桿的距離OC=h.開始時A位于P點,PO與水平方向的夾角為30°．現將A、B靜止釋放．則下列說法正確的是()A．物塊A經過C點時的速度大小為2ghB．物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,速度先增大后減小C．物塊A在桿上長為23D．在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量二、實驗題11、（4分）(本題9分)某實驗小組“用落體法驗證機械能守恒定律”，實驗裝置如圖甲所示.實驗中測出重物自由下落的高度h及對應的瞬時速度v，計算出重物減少的重力勢能mgh和增加的動能mv2，然后進行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗證重物自由下落過程中機械能守恒.請根據實驗原理和步驟完成下列問題：(1)關于上述實驗，下列說法中正確的是________.A．重物最好選擇密度較小的木塊B．重物的質量可以不測量C．實驗中應先接通電源，后釋放紙帶D．可以利用公式v＝來求解瞬時速度(2)如圖乙是該實驗小組打出的一條點跡清晰的紙帶，紙帶上的O點是起始點，選取紙帶上連續(xù)的點A、B、C、D、E、F作為計數點，并測出各計數點到O點的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點計時器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質量為0.5kg，則從計時器打下點O到打下點D的過程中，重物減少的重力勢能ΔEp＝________J；重物增加的動能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，計算結果均保留三位有效數字)。(3)實驗小組的同學又正確計算出圖乙中打下計數點A、B、C、D、E、F各點的瞬時速度v，以各計數點到A點的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖象如圖丙所示，根據作出的圖線，能粗略驗證自由下落的物體機械能守恒的依據是__________________.12、（10分）用一把刻度尺和一支彈簧測力計探究彈性細繩的伸長量與所受拉力的定量關系。如圖甲所示，A、B分別為處于原長的一根彈性細繩的左右兩端，R1和R2是固定在細繩上的兩個標識?，F將A端固定，用彈簧測力計將B端沿著細繩所在直線向右拉，R1、R2和B三點位置及彈簧測力計的讀數如圖乙、丙所示。已知細繩始終處于彈性限度內。(1)分析實驗數據可知，彈性細繩的伸長是___________(填“均勻”或“不均勻”)的，在彈性限度內，彈性細繩的伸長量與所受拉力___________。(2)可以推斷，當標識R2剛好位于刻度尺上7.00cm的位置時，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此時測力計的示數為___________N。(3)手持細繩的A、B兩端，使它們沿繩所在直線同時勻速運動，A端向左B端向右。實驗中若發(fā)現標識R1不動，則A、B兩端的速度之比為___________；若發(fā)現標識R2不動，則A、B兩端的速度之比為___________。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質量為m物體有：，又有，聯立解得，代入數據得重力加速度的數量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結果不相符；B.1012m/s2與結果相符；C.1014m/s2與結果不相符；D.1016m/s2與結果不相符；2、B【解析】

規(guī)定初速度的方向為正方向．

A．火箭的速度改變量為△v=v2-v1=100m/s-0=100m/s故A錯誤；B．108km/h=30m/s，汽車的速度改變量為△v′=v2′-v1′=0-30m/s=-30m/s故B正確；CD．根據得：火箭的加速度為：汽車的加速度為：所以火箭的加速度比汽車的加速度小，火箭的速度變化比汽車慢，所以CD錯誤．3、A【解析】

平拋運動在豎直方向上是自由落體運，豎直方向的速度為，所以速度與時間成正比，故A正確．4、C【解析】

根據第一宇宙速度計算的表達式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比為1：1，C正確ABD錯誤5、C【解析】

A.甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對相互作用力，故A項不合題意.B.甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對平衡力，故B項不合題意.CD.甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧拉力為：F＝100N;根據F＝k（l-l0），將l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C項符合題意，D項不合題意.6、BC【解析】

A．根據能量的轉化與守恒，當小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，一部分轉化為內能，所以彈簧彈性勢能的最大值小于mgh，故A錯誤；B．根據牛頓第二定律，小物塊下滑時小物塊上滑時可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點，對于運動的全過程，由動能定理得解得在斜面上運動的總路程故C正確；D．設物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過程中由動能定理得：解得故D錯誤。故選BC。7、BD【解析】

a、c兩點共軸轉動，角速度相等，則有：ω1：ω3=1：1a、c兩點到轉軸O1的距離之比為3：1，則結合v=rω知：v1：v3=3：1．a、b兩點同緣轉動，則線速度相等，即v1∶v2＝1∶1根據v=rω，a、b的半徑之比為3∶2，則ω1∶ω2＝2∶3則v1∶v2∶v3＝3∶3∶1ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶2故AC錯誤，BD正確；故選BD．點睛：解決本題的關鍵知道線速度、角速度的關系，以及知道共軸轉動，角速度相等；同緣轉動線速度相等．8、BD【解析】

A、據兩個等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由點沿中垂線指向外側，故由點到點的過程中電勢逐漸減小，故選項A錯誤；B、根據圖可知、兩點的速度，再根據動能定理得電場力做的功：，故、兩點的電勢差，故選項B正確；C、由點到點的過程中，根據圖可知帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故選項C錯誤；D、根據圖可知帶電粒子在點的加速度最大為，所受的電場力最大為2N，根據知點的場強最大為1N/C，故選項D正確。9、AC【解析】

BC．根據運動的合成分解，將初速度分解為豎直方向和水平方向的分速度，設初速度方向與豎直方向的夾角為，故有小球沿豎直方向的速度分量，根據小球的運動軌跡可知，豎直方向的高度相等，加速度都為重力加速度，所以三個小球沿豎直方向的分速度相同，根據豎直上拋運動特點可知，三個小球在空中運動時間相同，故B錯誤，C正確；A．由題知，根據豎直方向的速度分量可知，落地時重力做功為零，所以落地進的速率與初速度相同，故A正確；D．小球沿水平方向的速度分量，所以可知1的小球水平速度分量最大，故D錯誤。故選AC。10、AC【解析】

A、設物塊A經過C點時的速度大小為v,此時B的速度為0.

根據系統(tǒng)的機械能守恒得mg(hsin30B、物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,繩子拉力對A做正功,其他力不做功,由動能定理可以知道物塊A的動能不斷增大,則速度不斷增大故B錯誤；C、由幾何知識可得AC=3h,因為AB組成的系統(tǒng)機械能守恒,由對稱性可得物塊A在桿上長為D、物塊A到C點時物塊B的速度為零.根據功能關系可以知道,在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,物塊B克服細線拉力做的功等于B重力勢能的減少量,故D錯誤.

綜上所述本題答案是：AC二、實驗題11、BC2.142.12圖象的斜率等于19.52，約為重力加速度g的兩倍【解析】

第一空.重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯誤.本題是以自由落體運動為例來驗證機械能守恒定律，需要驗證的方程是mgh＝mv2，因為是比較mgh、mv2的大小關系，故m可約去，不需要用天平測量重物的質量，操作時應先接通電源，再釋放紙帶，故B、C正確.不能利用公式v＝來求解瞬時速度，否則體現不了實驗驗證，卻變成了理論推導，故D錯誤.第二空.重力勢能減少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.第三空.利用勻變速直線運動的推論：vD＝m/s＝2.91m/s，EkD＝mvD2＝×0.5×2.912J≈2.12J，動能增加量ΔEk＝EkD－0＝2.12J.第四空.根據表達式mgh＝mv2，則有v2＝2gh；當圖象的斜率為重力加速度的2倍時，即可驗證機械能守恒，而圖象的斜率k＝＝19.52≈2g；因此能粗略驗證自由下落的物體機械能守恒.12、均勻成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.圖甲中，彈性細繩長度為6.00cm。

圖乙中，彈性細繩長度為9.00cm，伸長了3.00cm，測力計的示數為2.4N，

圖丙中，彈性細繩長度為12.00cm，伸長了6.00cm，測力計的示數為4.8N，

由以上實驗數據可知，在彈性限度內，彈性細繩是均勻伸長的，且伸長量與所受拉力成正比；

第三空.第四空.由圖甲可知，R2位于4.00cm時，R1位于2.00cm；

由圖乙可知，R2位于6.00cm時，R1位于3.00cm；

由圖丙可知，R2位于8.00cm時，R1位于4.00cm；

綜上可知，R1的長度是R2長度的一半，則當標識R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此