2022屆上海市上海中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：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。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)某船在靜水中的劃行速度v1＝5m/s，要渡過d＝30m寬的河，河水的流速v2＝4m/s，下列說法正確的是（）A．該船渡河所用時(shí)間至少是7.5sB．該船的航程至少等于30mC．若河水的流速增大，則渡河的時(shí)間變長D．該般以最短時(shí)間渡河時(shí)的位移大小為50m2、(本題9分)如圖所示，“秋千擺“擺繩的一端系于O點(diǎn)，另一端打一個(gè)比較大的結(jié)，便于游戲者(視為質(zhì)點(diǎn))騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計(jì)。在擺繞O點(diǎn)沿豎直平面從P點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，游戲者A．所受拉力不變 B．動(dòng)能始終不變C．機(jī)械能先減少后增加 D．重力勢能先減小后增加3、(本題9分)如圖所示，一光滑斜面固定在水平地面上，高度為h。小物塊從斜面頂端A處由靜止開始下滑，當(dāng)滑到斜面底端B處時(shí)，小物塊速度的大小為()A．12gh4、(本題9分)如圖是多級減速裝置的示意圖、每一級減速裝置都是由固定在同一裝動(dòng)軸上、繞同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的大小兩個(gè)輪子組成。各級之間用皮帶相連。如果每級減速裝置中大輪的半徑為R=1m、小輪的半徑為r=0.5m。則當(dāng)?shù)谝患壍拇筝喭饩壘€速度大小為v1=80m/s時(shí)，第五級的大輪外緣線速度大小是()A．40m/sB．20m/C．10m/sD．5m/s5、(本題9分)將人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)動(dòng)視為圓周運(yùn)動(dòng)，比較在不同軌道上運(yùn)行的人造衛(wèi)星，軌道半徑越大的衛(wèi)星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越長 D．速度越大，周期越長6、(本題9分)2013年12月6日17時(shí)47分，在北京飛控中心工作人員的精密控制下，嫦娥三號開始實(shí)施近月制動(dòng)，進(jìn)入100公里環(huán)月軌道Ⅰ，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三號探測器將再次變軌，從100公里的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到近月點(diǎn)（B點(diǎn)）15公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)（A點(diǎn)）100公里的橢圓軌道Ⅱ，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備．關(guān)于嫦娥三號衛(wèi)星，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的周期B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅰ上A點(diǎn)的加速度C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能D．衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點(diǎn)應(yīng)加速7、如圖所示的四個(gè)選項(xiàng)中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)，在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒的是()A．AB．BC．CD．D8、(本題9分)如圖所示,在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片上有A、B、C三點(diǎn),其中A、C在葉片的端點(diǎn),B在葉片的中點(diǎn).當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的()A．A，B，C三點(diǎn)線速度大小都相同B．A，B，C三點(diǎn)角速度大小都相等C．A，B，C三點(diǎn)中,B點(diǎn)的向心加速度最小D．A，B，C三點(diǎn)中,B點(diǎn)的轉(zhuǎn)速最小9、(本題9分)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F一v2圖象如乙圖所示.則（）A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．v2=c時(shí)，桿對小球的彈力方向向上D．v2=2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小不相等10、如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2，則（）A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s時(shí)推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W11、(本題9分)如圖所示，在M點(diǎn)分別以不同的速度將兩小球水平拋出，兩小球分別落在水平地面上的P點(diǎn)、Q點(diǎn)．已知O點(diǎn)是M點(diǎn)在地面上的豎直投影，OP:PQ=1:4，不考慮空氣阻力的影響．下列說法中正確的是（）A．兩小球的下落時(shí)間之比為1:4B．兩小球的下落時(shí)間之比為1:1C．兩小球的初速度大小之比為1:4D．兩小球的初速度大小之比為1:512、(本題9分)如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的油滴，從極板左側(cè)中央以相同的水平初速度υ0先后垂直電場射入，分別落到極板上A、B、C處，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．三個(gè)油滴在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B．油滴A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電C．三個(gè)油滴在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度aA＜aB＜aCD．三個(gè)油滴到達(dá)極板時(shí)動(dòng)能EKA＜EKB＜EKC二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系．水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s．（1）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量（填“需要”或“不需要”）（2）實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d=mm（3）某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則對該小車實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是．14、（10分）(本題9分)如圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=0.2kg，圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，紙帶上各點(diǎn)是打下的實(shí)際點(diǎn)，從開始下落的起點(diǎn)0點(diǎn)至B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=___________J，此運(yùn)動(dòng)過程中重物動(dòng)能的增加量△Ek=_________J，由多次實(shí)驗(yàn)表明重物動(dòng)能的增加量小于重物重力勢能的減少量△Ep，分析其原因可能是___________。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）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)宇航員發(fā)現(xiàn)一未知天體，爾將星球的質(zhì)量、密度等信息傳邋回地面，字航員只有一塊秒表和一個(gè)彈簧測力計(jì)，他站在星球上隨顯球轉(zhuǎn)了一圈測得時(shí)間為，又用彈簧秤測同一質(zhì)量為m的物體的重力，在“兩極”為F，在“赤道”上的讀數(shù)是其“兩極”處的90%，萬有引力常量為G，求：(1)該顯球的密度和質(zhì)量；(2)當(dāng)宇航員在該星球“赤道”上時(shí)，有一顆繞該星球表面附近勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的行星，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T，己知T<，若此時(shí)剛好在他的正上方，則過多久該行星再次出現(xiàn)在他的正上方?16、（12分）(本題9分)如圖所示,在粗糙水平地面上,有一質(zhì)量為25kg的木箱,在一個(gè)大小為200N與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,向右前進(jìn)了30m,求作用在物體上的每個(gè)力所做的功及合力做的功．(木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,sin37°=0.6,cos37°=0.8)17、（12分）(本題9分)如圖所示,兩個(gè)大小相等的小球用等長的輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛于點(diǎn),點(diǎn)間的距離等于每個(gè)小球的直徑.已知細(xì)線的長度遠(yuǎn)大于小球的直徑,球的質(zhì)量是球質(zhì)量的3倍,若在兩根細(xì)線決定的平面內(nèi)將球向右拉離原位置,使懸掛球的細(xì)線張緊并與細(xì)線原來所在的豎直方向成一銳角,然后將球由靜止釋放,球與球發(fā)生第一次正碰,碰撞過程中無機(jī)械能損失:求第一次碰撞后兩球上升的最大高度之比.

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】

A、當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時(shí)渡河時(shí)間最短：，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B、因?yàn)関1＞v2，所以由平行四邊形法則求合速度可以垂直河岸，渡河航程為30m，選項(xiàng)B正確。C、水的流速增大，由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性知垂直河岸的速度不變，渡河時(shí)間不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D、般以最短時(shí)間渡河時(shí)沿河岸的位移：x＝v2tmin＝4×6m＝24m，合位移：，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選：B。2、D【解析】

A.設(shè)繩子與豎直方向夾角為θ，人的軌跡是圓，對人受力分析，沿繩方向的合力提供向心力，則：T-mgcosθ=m，則T=mgcosθ+m，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過程中，θ減小，v變大，則T增大；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，θ變大，v變小，則T減小，所以T先增大后減小，故A錯(cuò)誤；BCD.運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和繩的拉力做功，人的機(jī)械能守恒，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過程中，重力勢能減小，動(dòng)能增加；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過程中，重力勢能增加，動(dòng)能減少，故BC錯(cuò)誤，D正確。3、D【解析】斜面光滑，支持力不做功，只有重力做功，所以小物塊的機(jī)械能守恒，故有mgh=12m4、D【解析】

根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等知，第一級大輪和小輪角速度相等，根據(jù)v=r?ω知，第一級小輪的線速度為；

根據(jù)皮帶傳動(dòng)邊緣線速度大小相等可知第二級大輪邊緣的線速度大小為v2＝v1＇＝40m/s，所以第二級小輪的線速度為v2＇=v2＝20m/s，

第三級大輪邊緣的線速度為v3＝v2＇＝20m/s，

第三級小輪邊緣的線速度大小為v3＇=v3＝10m/s，

第四級大輪邊緣的線速度大小為v4＝v3＇＝10m/s，

第四級小輪邊緣的線速度大小為v4＇＝v4＝5m/s，

第五級大輪邊緣的線速度大小v5＝v4＇＝5m/s；

A．40m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．20m/，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．10m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．5m/s，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；5、C【解析】

人造地球衛(wèi)星在繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)地球?qū)πl(wèi)星的引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有,解得，，顯然軌道半徑越大，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期越大；軌道半徑越大，線速度越小，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。6、C【解析】

A：衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的半長軸小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的半徑，據(jù)開普勒第三定律，衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的周期．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)和軌道Ⅰ上A點(diǎn)時(shí)，均只受萬有引力，據(jù)可得：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅰ上A點(diǎn)的加速度．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：據(jù)開普勒第二定律可得，衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率，則衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．故C項(xiàng)正確．D：衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做圓周運(yùn)動(dòng)，則；衛(wèi)星在軌道Ⅱ過A點(diǎn)時(shí)要做近心運(yùn)動(dòng)，則．，則衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點(diǎn)應(yīng)減速．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．7、ABD【解析】

A.由A圖可知，力F對物體做正功，機(jī)械能增加，不守恒，故A正確；

B.由B圖可知，力F做負(fù)功，機(jī)械能減小，故B正確；

C.C圖中物體斜面光滑，運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，只有重力勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；

D.D圖中斜面粗糙，物體下滑中，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小，不守恒，故D正確。8、BC【解析】

A、B項(xiàng)：ABC屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故他們的角速度相等，由v=ωr知，AC的半徑r相等，故線速度的大小相等，都大于B點(diǎn)的線速度，故A錯(cuò)誤，B正確；C項(xiàng)：由a=ω2r知，A、C半徑相等，B點(diǎn)的半徑最小，故AC向心加速度相等，大于B的向心加速度，故C正確；D項(xiàng)：ABC屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故他們的角速度相等，各點(diǎn)的轉(zhuǎn)速是相等的。故D錯(cuò)誤。9、AD【解析】試題分析：在最高點(diǎn)，若，則；若，則解得,A正確，B錯(cuò)誤，由圖可知：當(dāng)時(shí)，桿對小球彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，桿對小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對小球彈力方向向下，故C錯(cuò)誤；若．則解得，故D正確．故選AD，考點(diǎn)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，點(diǎn)評：掌握向心力公式，理解坐標(biāo)軸截距的物理意義是解決本題的關(guān)鍵．10、BC【解析】

A.從速度時(shí)間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以推力做功為零，故A錯(cuò)誤；B.速度時(shí)間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為由速度時(shí)間圖象可以知道在2-3s的時(shí)間內(nèi)，物體勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動(dòng)摩擦力的大小為2N，故摩擦力做功為所以克服摩擦力做功2.0J，故B正確；C.第1．5s速度為1m/s，故第1．5s時(shí)推力的功率為故C正確；D.F在第二秒做功，F(xiàn)的功為：所以第2內(nèi)推力F做功的平均功率為：故D錯(cuò)誤．11、BD【解析】兩球的拋出高度相同，所以下落時(shí)間相同，故AB錯(cuò)誤；兩小球的水平位移分別為OP和OQ，故水平位移之比為1：5；由x=vt可知兩小球的初速度之比為1：5，故D正確，C錯(cuò)誤．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．12、ACD【解析】三個(gè)小球水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖看出，水平位移的關(guān)系為，初速度相同，由位移公式得知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為．小球在豎直方向都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直位移大小y相等，由位移公式，得加速度的關(guān)系為，根據(jù)牛頓第二定律得知，三個(gè)小球的合力關(guān)系為：．三個(gè)質(zhì)量相等，重力相等，則可知，A所受的電場力向上，C所受的電場力向下，則A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電．故AC正確，B錯(cuò)誤．電場力對A做負(fù)功，電場力對C做正功，而重力對三個(gè)球做功相等，而且重力都做正功，合力對小球做功A最小，C最大，初動(dòng)能相等，則根據(jù)動(dòng)能定理得知，到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系為．故D正確．故選ACD．【點(diǎn)睛】帶電小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，不帶電小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移關(guān)系分析時(shí)間關(guān)系．豎直方向上三個(gè)的位移大小相等，由位移公式分析加速度關(guān)系，判斷小球的電性．根據(jù)動(dòng)能定理分析到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.【解析】試題分析：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)讀數(shù)等于，所以最終讀數(shù)為：．（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度滑塊通過光電門1速度為：，滑塊通過光電門2速度為：，根據(jù)功能關(guān)系需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：．考點(diǎn)：探究功與速度變化的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】了解光電門測量瞬時(shí)速度的原理，實(shí)驗(yàn)中我們要清楚研究對象和研究過程，對于系統(tǒng)我們要考慮全面，同時(shí)明確實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)問題的前提．14、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦（答出一項(xiàng)即可）【解析】

第一空.從開始下落的起點(diǎn)O點(diǎn)至B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B點(diǎn)時(shí)的速度；此運(yùn)動(dòng)過程中重物動(dòng)能