上海市華東師大一附中2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末檢測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下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)填寫(xiě)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(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(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、試題卷上答題無(wú)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(cuò)選和不選得零分）1、一輛汽車(chē)在平直公路上運(yùn)動(dòng)，受到的阻力恒定為f，運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm．下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車(chē)以恒定額定功率行駛時(shí)，牽引力F與速度v成正比B．在汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率等于額定功率時(shí)，速度就達(dá)到vmC．汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度vm與額定功率Pm滿足Pm＝fvmD．當(dāng)汽車(chē)以恒定速度行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率一定等于額定功率2、汽車(chē)以恒定的速率通過(guò)一圓弧形拱橋，當(dāng)它位于拱橋頂部時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．汽車(chē)處于超重狀態(tài)B．汽車(chē)對(duì)拱橋的壓力等于其重力C．汽車(chē)受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D．汽車(chē)受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圓弧的圓心3、(本題9分)一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為（）A． B． C． D．4、如圖，A、B為地球的兩顆衛(wèi)星，它們繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑滿足。v、a、T、分別表示它們的環(huán)繞速度大小，向心加速度大小、周期和動(dòng)能，下列判斷正確的是A． B．C． D．5、(本題9分)在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球．小球拉至細(xì)繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開(kāi)始沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，下面說(shuō)正確的是（）A．小球受到的向心力大小不變B．細(xì)繩對(duì)小球的拉力對(duì)小球做正功C．重力對(duì)小球做功的平均功率為零D．重力對(duì)小球做功的功率先變大后變小6、(本題9分)關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．半徑越大，周期越大B．半徑越大，周期越小C．所有衛(wèi)星的周期都相同，與半徑無(wú)關(guān)D．所有衛(wèi)星的周期都不同，與半徑無(wú)關(guān)7、發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P0的汽車(chē)在水平路面上從靜止開(kāi)始先勻加速啟動(dòng)，最后達(dá)到最大速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知汽車(chē)所受路面阻力恒為F，汽車(chē)剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車(chē)在這一過(guò)程中速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是(）A． B．C． D．8、(本題9分)質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無(wú)初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深度為h的坑，如圖所示，在此過(guò)程中正確的是（）A．重力對(duì)物體做功為mgHB．物體的重力勢(shì)能減少了mg(H+h)C．外力對(duì)物體做的總功為零D．地面對(duì)物體的平均阻力為9、(本題9分)空降兵是現(xiàn)代軍隊(duì)的重要兵種．一次訓(xùn)練中，空降兵從靜止在空中的直升機(jī)上豎直跳下（初速度可看做0,未打開(kāi)傘前不計(jì)空氣阻力），下落高度h之后打開(kāi)降落傘，接著又下降高度H之后，空降兵達(dá)到勻速，設(shè)空降兵打開(kāi)降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比，比例系數(shù)為k，即f=kv2，那么關(guān)于空降兵的說(shuō)法正確的是（）A．空降兵從跳下到下落高度為h時(shí)，機(jī)械能損失小于mghB．空降兵從跳下到剛勻速時(shí)，重力勢(shì)能一定減少了mg（H+h）C．空降兵勻速下降時(shí)，速度大小為mg/kD．空降兵從跳下到剛勻速的過(guò)程，空降兵克服阻力做功為10、如圖，半徑R=0.45m的四分之一光滑圓弧面軌道豎直固定，弧面下端與一水平足夠長(zhǎng)傳送帶右端相切，傳送帶以恒定的速度v=2m/s沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量m=1kg的小物塊自圓弧面軌道的最高點(diǎn)由靜止滑下，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，不計(jì)物塊滑過(guò)曲面與傳送帶交接處時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度g=10m/s2，則物塊從第一次滑上傳送帶到第一次離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為2mB．物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3.125sC．物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱能為12.5JD．傳送帶對(duì)物塊做的功為2.5J11、(本題9分)2019年3月10日，全國(guó)政協(xié)十三屆二次會(huì)議第三次全體會(huì)議上，相關(guān)人士透露：未來(lái)十年左右，月球南極將出現(xiàn)中國(guó)主導(dǎo)、多國(guó)參與的月球科研站，中國(guó)人的足跡將踏上月球。假設(shè)你經(jīng)過(guò)刻苦學(xué)習(xí)與訓(xùn)練后成為宇航員并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小為v0的速度拋出一個(gè)小球，小球經(jīng)時(shí)間t落到月球表面上的速度方向與月球表面間的夾角為θ，如圖所示。已知月球的半徑為R，引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是A．月球表面的重力加速度為B．月球的質(zhì)量為C．月球的第一宇宙速度D．繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的最小周期為12、(本題9分)如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短．若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過(guò)程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒C．小球從B→C的過(guò)程中減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢(shì)能的增量D．小球到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）某物理課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。（1）除了甲圖中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，為完成實(shí)驗(yàn)在下列器材中，還必須使用的器材是____。（選填正確選項(xiàng)的字母）A．秒表B．天平（含砝碼）C．彈簧測(cè)力計(jì)D．刻度尺（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條符合要求的打點(diǎn)紙帶，如乙圖所示。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，已測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距為x1、x2、x3、x4、x5、x6。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，較準(zhǔn)確得出小車(chē)的加速度，則小車(chē)加速度的表達(dá)式為a=_____。（3）某組同學(xué)在驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系時(shí)，獲得數(shù)據(jù)后，在坐標(biāo)系中作出了如丙圖所示的a-F圖象。①此圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________。②這組同學(xué)使用的小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)__kg。14、（10分）(本題9分)圖是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力的方法是反復(fù)調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車(chē)在______（填“受”或“不受”）牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)，若平衡摩擦力時(shí)分析發(fā)現(xiàn)小車(chē)在做加速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)調(diào)節(jié)墊塊稍向_________（填“左”或“右”）移動(dòng)，重新平衡摩擦力。平衡摩擦力后某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為，小盤(pán)和重物的總重力大小______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力大小。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）(本題9分)如圖甲所示，游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車(chē)在圓弧軌道上運(yùn)行，可以把這種情形抽象為如圖乙所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止?jié)L下，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)且恰好能通過(guò)C點(diǎn)．已知A、B間的高度差為h=4R,重力加速度為g．求：(1)小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，損失的機(jī)械能16、（12分）(本題9分)如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)時(shí)間t0從跳臺(tái)O點(diǎn)沿水平方向飛出．已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，A點(diǎn)與O點(diǎn)在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m．重力加速度為g．不計(jì)一切摩擦和空氣阻力．求：（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)跳臺(tái)O時(shí)的速度大小v；（2）從A點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力做功的平均功率；17、（12分）(本題9分)2018年5月4日凌晨0時(shí)06分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將亞太6C衛(wèi)星送入東經(jīng)134度的地球同步軌道。已知亞太6C衛(wèi)星軌道距地面高度為h，地球半徑為R，赤道上物體隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為a，求亞太6C衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期和速度大小。

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、C【解析】

A.汽車(chē)以恒定額定功率行駛時(shí)，由P=Fv可知牽引力與速度成反比，故A項(xiàng)與題意不相符；B.汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力恒定，根據(jù)牛頓第二定律可知牽引力恒定，由P=Fv，知發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率不斷增大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率等于額定功率時(shí)，開(kāi)始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，功率不變，速度變大，故B項(xiàng)與題意不相符；C.當(dāng)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，即F=f，當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)，Pm滿足Pm=Fvm=fvm，故C項(xiàng)與題意相符；D.當(dāng)汽車(chē)以恒定速度行駛時(shí)，如果速度沒(méi)有達(dá)到最大速度，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率將小于額定功率，故D項(xiàng)與題意不相符。2、D【解析】

A．汽車(chē)過(guò)拱形橋時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，在橋的頂部時(shí)，加速度豎直向下，車(chē)處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．汽車(chē)處于失重狀態(tài)，車(chē)對(duì)橋的壓力小于車(chē)的重力，故B錯(cuò)誤；CD．汽車(chē)受重力、支持力、牽引力、摩擦力作用，重力與支持力的合力提供向心力，故C錯(cuò)誤，D正確．【點(diǎn)睛】本題考查應(yīng)用物理規(guī)律分析實(shí)際生活中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的能力，關(guān)鍵分析向心力的來(lái)源；汽車(chē)過(guò)拱橋，做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)，合力提供向心力，受力分析時(shí)不能分析向心力．3、D【解析】

由胡克定律得F＝kx，式中x為形變量，設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l0，則有F1＝k(l0－l1)F2＝k(l2－l0)聯(lián)立方程組可以解得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。4、C【解析】

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有：；解得：，，，，則根據(jù)題意有：rA＜rB可得：A.由，可得，vA＞vB，故A錯(cuò)誤。B.由，可得，aA＞aB，故B錯(cuò)誤。C.由，可得，TA＜TB，故C正確。D.由于二者的質(zhì)量關(guān)系是未知的，則不能比較它們的動(dòng)能大小，故D錯(cuò)誤。5、D【解析】

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，速度逐漸增大，由向心力F＝m可知，向心力增大，故A錯(cuò)誤；拉力方向始終與小球的速度方向垂直，所以拉力做功為零，故B錯(cuò)誤；這段時(shí)間內(nèi)高度發(fā)生變化，重力做了功，所以重力對(duì)小球做功的平均功率不為零，故C錯(cuò)誤；該過(guò)程中重力的瞬時(shí)功率從開(kāi)始時(shí)的0變化到最后的0，應(yīng)是先增大后減小，故D正確．故選D．6、A【解析】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力提供向心力，用周期表示向心力，得到周期的表達(dá)式，根據(jù)公式討論選擇項(xiàng)?！驹斀狻縿蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力提供向心力，即GMmr2∵G、M一定，∴衛(wèi)星的周期與半徑有關(guān)，半徑越大，周期越大，因此，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)睛】解答本題要根據(jù)人造地球衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力提供向心力來(lái)找準(zhǔn)衛(wèi)星的周期的決定因素，由控制變量法討論選擇。7、AC【解析】

汽車(chē)勻加速啟動(dòng)時(shí)，a一定，根據(jù)v=at知v增大，根據(jù)知F一定，根據(jù)P=Fv知，功率P也均勻增大，達(dá)到P額后，功率保持不變，由v繼續(xù)增大，牽引力減小，當(dāng)F=f時(shí)，a=0，速度達(dá)到最大，之后勻速．A.根據(jù)以上分析，故A符合題意．B.根據(jù)以上分析，最終加速度為零，故B不符合題意．C.根據(jù)以上分析，故C符合題意．D.根據(jù)以上分析，功率均勻增大，故D不符合題意．8、BCD【解析】

AB．根據(jù)重力做功的公式可知WG=mg△h=mg（H+h）故A錯(cuò)誤，B正確；C．對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得W總=△EK=0故C正確；D．對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得W總=WG+（-fh）=△EK=0故D正確。故選BCD．9、BD【解析】

空降兵從跳下到下落高度為h的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能不變。故A錯(cuò)誤；空降兵從跳下到剛勻速時(shí)，重力做功為：mg（H+h），重力勢(shì)能一定減少了mg（H+h）。故B正確；空降兵勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C錯(cuò)誤；空降兵從跳下到剛勻速的過(guò)程，重力和阻力對(duì)空降兵做的功等于空降兵動(dòng)能的變化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m?（）2=mg（H+h）-．故D正確。10、BC【解析】

A、物體沿圓弧面下滑，機(jī)械能守恒：mgR=

mv02，得：v0=3m./s，物體在傳送帶上相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為：a=g

=2m/s2，物體滑上傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離：s1

==2.25m，故A錯(cuò)誤。B、物體向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1==1.5s，物體向右加速到v

的時(shí)間：t2==1s，向右加速的位移：s2==1m，然后物體以速度v勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t3==0.625s，物體第一次從滑上到離開(kāi)傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間：t=t1+t2+t3=3.125s，故B正確。C、物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱能

Q=mg(s1+vt1+vt2-s2)=12.5J，故C正確。D、根據(jù)動(dòng)能定理，傳送帶對(duì)物塊做的功W=mv2-mv02=-2.5J，故D錯(cuò)誤。

【點(diǎn)睛】11、BC【解析】

A.小球在月球表面做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有：vy=gt，所以：，則：．故A錯(cuò)誤；B.月球表面的重力加速度為：，所以：．故B正確；C.第一宇宙速度為：．故C正確；D.繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的最小周期為：．故D錯(cuò)誤.12、AC【解析】從A到B的過(guò)程中，小球僅受重力，只有重力做功，所以小球的機(jī)械能守恒．故A正確．小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒．故B錯(cuò)誤．B到C的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球減小的機(jī)械能等于彈簧的彈性勢(shì)能的增加量．故C正確．小球到B點(diǎn)時(shí)，重力大于彈力，小球?qū)⒗^續(xù)向下加速，隨著彈力的增加，在BC間某位置彈力等于重力時(shí)，加速度為零，此時(shí)小球的動(dòng)能最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、BD未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5【解析】

第一空.依據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有計(jì)時(shí)功能，合力近似等于砂桶的重力，因此實(shí)驗(yàn)中不需要秒表和彈簧測(cè)力計(jì)；但是要用天平測(cè)量小車(chē)及砂桶的質(zhì)量，用刻度尺測(cè)量紙帶計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，故AC錯(cuò)誤，BD正確；第二空.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：x4-x1=a1T2；x5-x2=a1T2；x6-x3