2023-2024學(xué)年上海市上海大學(xué)附屬中學(xué)物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市上海大學(xué)附屬中學(xué)物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，假設(shè)在某次比賽中運(yùn)動(dòng)員從10m高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力約為其重力的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為(不計(jì)空氣阻力)（）A．5m B．3m C．7m D．1m2、(本題9分)關(guān)于功和能，下列說法正確的是（）A．合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒B．物體所受的力越大，位移越大，則該力對(duì)物體做功一定越多C．物體所受的合外力不為零時(shí)，動(dòng)能可能不變D．在一對(duì)作用力和反作用力中，若作用力對(duì)物體做正功，則反作用力對(duì)物體一定做負(fù)功3、已知聲波在鋼軌中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度，則當(dāng)聲音由鋼軌傳到空氣中時(shí)（）A．頻率變小，波長變長 B．頻率變大，波長變短C．頻率不變，波長變長 D．頻率不變，波長變短4、(本題9分)一物體做平拋運(yùn)動(dòng)，描述物體在豎直方向上的分速度v隨時(shí)間變化規(guī)律的圖線是如圖所示中的（取豎直向下為正）（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，一長為的輕桿端固定在轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小球．現(xiàn)讓小球在整直平面內(nèi)繞做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)（）A．最小速度為B．最小速度為C．桿對(duì)小球的作用力只能是向下的拉力D．小球的速度越大，桿對(duì)小球的作用力也越大．6、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是（）A．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽處在圓的中心B．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的中心C．所有行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積D．所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等7、(本題9分)已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，萬有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星與地心間的距離為r，近地人造衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行軌道可視為圓，則A．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為2RB．地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為2rC．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為RD．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為8、(本題9分)科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時(shí)被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU(xiǎn)時(shí)刻，點(diǎn)燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G9、如圖所示，已知電源電動(dòng)勢E＝2V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，小燈泡電阻R0＝2Ω，滑動(dòng)變阻器R最大阻值為10Ω．當(dāng)開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，設(shè)燈泡電阻不隨溫度變化而變化，則()A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至0.5Ω時(shí)，電源輸出功率最大B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至1.5Ω時(shí)，燈泡最亮C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值逐漸減小時(shí)，電源輸出功率逐漸增大D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至2.5Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最大10、如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓心為O、半徑為R的固定半圓槽，質(zhì)量相等的兩個(gè)小球A、B分別從圖示位置以不同的速度水平拋出，結(jié)果均落到半圓槽上的P點(diǎn)(O、P兩點(diǎn)連線與水平半徑OD的夾角θ=30°)。已知A的初位置在C點(diǎn)正上方且到C點(diǎn)高度為R，B的初位置在C點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小為g，則A．A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B．B被拋出時(shí)的速度大小為(+1)C．A、B被拋出時(shí)的速度大小之比為：1D．A、B落到P點(diǎn)前瞬間所受重力的功率之比為：111、物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50J，則A．重力做功為50JB．物體的重力勢能一定增加了50JC．重力做了50J的負(fù)功D．物體的重力勢能一定減少了50J12、(本題9分)在光滑的水平面上，用長為l的細(xì)線拴一質(zhì)量為m的小球，使小球以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法中正確的是()A．l、ω不變，m越大線越易被拉斷B．m、ω不變，l越小線越易被拉斷C．m、l不變，ω越大線越易被拉斷D．m不變，l減半且角速度加倍時(shí)，線的拉力不變二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)用圖1所示的裝置研究兩個(gè)小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況，并用它來驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC為水平槽。（1）實(shí)驗(yàn)中通過僅測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的______（選填“水平位移”或“豎直位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.（2）檢驗(yàn)水平槽BC是否調(diào)平的方法是：_______.（3）實(shí)驗(yàn)裝置中的重錘線起什么作用？__________.（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)先使入射球m1從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定P點(diǎn)的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，讓球m1仍從位置S多次由靜止開始滾下，跟球m2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，從而確定M、N點(diǎn)的位置。a.為提高實(shí)驗(yàn)的精度，減小誤差，要求m1__________m2。（選填“>”“<”“＝”）b.其中確定P點(diǎn)位置的多次落點(diǎn)痕跡如圖2所示，刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊，則OP＝_________cm。（5）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O點(diǎn)的距離如圖3所示，請(qǐng)通過計(jì)算說明本次實(shí)驗(yàn)中兩小球碰撞前后的動(dòng)量是否守恒__________.（6）牛頓曾設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星，如圖，同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因_____________。14、（10分）(本題9分)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用___________電源的_______________儀器當(dāng)使用的交流電頻率為50Hz時(shí)，它每隔___________s打一次點(diǎn)。三、計(jì)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)如圖所示，人騎摩托車做騰躍特技表演，沿半徑為1．2m的圓弧橋面運(yùn)動(dòng)，到橋面最高點(diǎn)時(shí)汽車對(duì)橋面的壓力為1224N，然后水平飛出落到與圓心同高的水平面，已知人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全程中不計(jì)一切阻力，取g＝10m/s2．則：（1）求人和車到達(dá)頂部平臺(tái)時(shí)的速度v0；（2）求人和車從橋面飛出的水平距離L．16、（12分）(本題9分)某滑沙場的示意圖如圖所示，某旅游者乘滑沙橇從A點(diǎn)由靜止開始滑下，最后停在水平沙面上的C點(diǎn)．設(shè)滑沙橇和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，斜面和水平面連接處可認(rèn)為是圓滑的，滑沙者保持一定姿勢坐在滑沙橇上不動(dòng)，若測得AC間水平距離為x，A點(diǎn)高為h，求滑沙橇與沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．17、（12分）(本題9分)宇航員駕駛宇宙飛船成功登上月球，他在月球表面做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在停在月球表面的登陸艙內(nèi)固定一傾角為θ＝30°的斜面，讓一個(gè)小物體以速度v0沿斜面上沖，利用速度傳感器得到其往返運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，圖中t0已知．已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度v1．

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、A【解析】

設(shè)水深h，對(duì)運(yùn)動(dòng)全程運(yùn)用動(dòng)能定理mg(H＋h)－Ffh＝0，即mg(H＋h)＝3mgh，得h＝5m．故A正確，BCD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題是兩個(gè)過程的問題，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理求解比較簡便，也可以分兩段進(jìn)行研究．2、C【解析】

A.合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，例如勻速上升的升降機(jī)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)W=FScosθ可知，物體所受的力越大，位移越大，則該力對(duì)物體做功不一定越多，還要看力和位移方向的夾角，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.物體所受的合外力不為零時(shí)，動(dòng)能可能不變，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)C正確；D.在一對(duì)作用力和反作用力中，若作用力對(duì)物體做正功，則反作用力對(duì)物體可能做負(fù)功，也可能做正功或者不做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3、D【解析】

當(dāng)聲音由鋼軌傳到空氣中時(shí)，頻率不變，由題意得知波速減小，由波速公式v=λf可知，波長變短。A．頻率變小，波長變長，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．頻率變大，波長變短，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．頻率不變，波長變長，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．頻率不變，波長變短，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；4、D【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，即做初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)間圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定v-t圖線，基礎(chǔ)題．5、B【解析】由于小球與輕桿連接，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)最小速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；桿對(duì)小球的作用力可以是向下的拉力，由也可以是向上的支持力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)球的速度為時(shí)，桿對(duì)球的作用力為零，則當(dāng)球的速度從增大或減小時(shí)，桿對(duì)球的作用力均增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是先搞清是“繩模型”還是“桿模型”，兩者經(jīng)過最高點(diǎn)的最小速度分別是和0；當(dāng)經(jīng)過最高點(diǎn)的速度是時(shí)球只受重力作用.6、D【解析】

AB、所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的焦點(diǎn)上，故AB錯(cuò)誤；C、同一軌道的行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，如果軌道不同，行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積并不相等，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)普勒第三定律可知，所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，故D正確。7、BD【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由地球的萬有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，得地球近地衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的角速度之比為：，則得：，所以地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為：，故A錯(cuò)誤。B.地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，則地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為：a同=ω2r，故B正確。C.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為：v近=ω近R=，故C錯(cuò)誤。D.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)得近地衛(wèi)星的線速度為：，故D正確。8、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對(duì)每一個(gè)行星而言，行星與太陽的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等，故選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為9、CD【解析】

由于r＜R0+R，根據(jù)推論：外電路的電阻等于內(nèi)電阻時(shí)電源的輸出功率最大，可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至0Ω時(shí)，電源輸出功率最大，故A錯(cuò)誤．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至0Ω時(shí)，電路中電流最大，燈泡最亮，故B錯(cuò)誤．由于r＜R0+R，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值逐漸減小時(shí)，內(nèi)外電阻逐漸接近，電源輸出功率逐漸增大，故C正確．將燈泡看成電源的內(nèi)阻，當(dāng)R=r+R0=0.5+2=2.5Ω時(shí)，等效電源的輸出功率最大，即滑動(dòng)變阻器的電功率最大，故D正確．故選CD.10、BD【解析】

ABC.由圖可知A球下落的高度為：；A球與B球在水平方向的位移均為：；B球下落的高度為：；根據(jù)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)可得時(shí)間為：；所以A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：；B球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：；由水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可得B球的初速度為：；A球的初速度為：；所以兩球的初速度大小之比為，故A，C均錯(cuò)誤，B正確.D.兩小落在P點(diǎn)時(shí)，A球在豎直方向的分速度為vAy=gtA，B球在豎直方向的分速度為vBy=gtB，根據(jù)P=Fvcosθ=mgvy可得兩球重力的瞬時(shí)功率之比為：；故D正確.11、BC【解析】克服重力做功，即重力做負(fù)功，則重力勢能一定增大，克服重力做多少功，重力勢能就增加多少，故重力勢能增加50J，BC正確．【點(diǎn)睛】重力勢能變化量直接對(duì)應(yīng)重力做功，與其他因素?zé)o關(guān)，重力做正功，重力勢能減小，重力做負(fù)功，重力勢能增大，且滿足．12、AC【解析】根據(jù)F=mlω2得，l、一定，m越大，F(xiàn)越大，則線越容易斷，選項(xiàng)A正確；m、一定，l越大，F(xiàn)越大，線越容易斷，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；m、l一定，越大，F(xiàn)越大，線越容易斷，選項(xiàng)C正確；m一定，l減半，加倍，拉力變?yōu)樵瓉淼?倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來源，知道向心力與線速度、角速度的關(guān)系，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、水平位移將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動(dòng)，說明槽口是傾斜的記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點(diǎn)>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于落地的高度都相同，則落地的時(shí)間相同，則小球落地的水平位移與速度成正比，則實(shí)驗(yàn)中通過僅測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.第二空.檢驗(yàn)水平槽BC是否調(diào)平的方法是：將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動(dòng)，說明槽口是傾斜的.第三空.實(shí)驗(yàn)裝置中的重錘線起的作用是：記錄水平面上槽口正下方的位置，即測量小球水平位移的起始點(diǎn)；第四空.為提高實(shí)驗(yàn)的精度，防止入射球反彈，要求m1>m2；第五空.用盡量小的圓把P的落地點(diǎn)圈起來，圓心即為P的平均落點(diǎn)，則OP＝44.80cm。第六空.碰前動(dòng)量：m1?OP=45.0×44.80g?cm=2016.0g?cm；碰后總動(dòng)量：m1?OM+m2?ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6g?cm；即m1第七空.物體初速度較小時(shí)，運(yùn)動(dòng)范圍很小，引力可以看作恒力--重力，做平拋運(yùn)動(dòng)