上海市徐匯區(qū)上海中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、人從高處跳到低處時，一般都是讓腳尖部分先著地并彎曲下肢，這是為了（）A．減小沖量B．使動量的增量變得更小C．增長人與地面的作用時間，從而減小受力D．增大人對地的壓強，起到安全作用2、(本題9分)在奧運會賽場上110米跨欄比賽激動人心，運動員采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心．如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的運動員，在起跑時前進(jìn)的距離S內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為W阻，則在此過程中（）A．運動員的機械能增加了B．運動員的機械能增加了C．運動員的重力做功為D．運動員自身做功3、(本題9分)如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2，然后再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，下列說法中正確的是().A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度4、如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊沿傾角為α粗糙固定斜面加速下滑，在滑塊由斜面頂端下滑至底端的過程中，下列說法正確的是A．滑塊的機械能守恒B．斜面對滑塊的支持力的沖量不為零C．滑塊動能的改變量等于重力勢能的改變量D．合力對滑塊做的功等于滑塊增加的機械能5、(本題9分)做平拋運動的物體，在水平方向通過的最大距離取決于（）A．物體所受的重力和拋出點的高度 B．物體的初速度和拋出點的高度C．物體所受的重力和初速度 D．物體所受的重力、高度和初速度6、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在細(xì)線的拉力作用下，以速度v做半徑為r的勻速圓周運動．小球所受向心力的大小為()A．mB．mC．mυ2rD．mυr7、(本題9分)下列說法正確的是（）A．太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域B．兩列機械波在同一介質(zhì)中相遇，波長相同一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案C．狹義相對論的第一個基本假設(shè)：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的D．分別用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實驗，前者中央亮紋較寬E.電視機顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強弱受圖像信號的控制8、(本題9分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，光滑斜面ab和光滑斜面bc足夠長且與水平面的夾角均為θ，頂點b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊，通過足夠長且不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行，兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動，若不計滑輪的質(zhì)量和一切摩擦阻力，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（重力加速度為g）A．M的機械能守恒B．輕繩對m做的功等于m機械能的增加量C．從靜止釋放后，經(jīng)過時間t，兩滑塊組成系統(tǒng)重力勢能減少量為D．從靜止釋放后，經(jīng)過時間t，繩對M拉力的沖量大小為9、(本題9分)如圖甲所示，光滑水平面上停放著一輛表面粗糙的平板車，質(zhì)量為，與平板車上表面等高的平臺上有一質(zhì)量為的滑塊以水平初速度向著平板車滑來，從滑塊剛滑上平板車開始計時，之后它們的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，是滑塊在車上運動的時間，以下說法中正確的是（）A．滑塊與平板車最終滑離B．滑塊與增板車的質(zhì)量之比2:3C．滑塊與平板車表面的動摩擦因數(shù)為μ=D．平板車上表面的長度為510、(本題9分)如圖所示為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點，則下列說法中正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上運行可經(jīng)過一次加速轉(zhuǎn)移到3軌道上運行B．衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道機械能增大C．衛(wèi)星在軌道1上的運行周期最短D．在軌道2上由Q點運行到P點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減少，機械能增加11、(本題9分)如圖所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變小，則（）A．電荷將向上加速運動B．電荷將向下加速運動C．電流表中將有從b到a的電流D．電流表中將有從a到b的電流12、(本題9分)如圖，在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M＝2kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力Fmax＝6.0N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止，則木塊到O點的距離可以是(g取10m/s2，M、m可看成質(zhì)點)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中：(1)下列說法正確的是__________A．為減小實驗誤差，長木板應(yīng)水平放置B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加C．小車在橡皮筋拉力作用下做勻加速直線運動，當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原長后小車做勻速運動D．應(yīng)選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的速度(2)某同學(xué)在一次實驗中得到了一條如圖所示的紙帶，這條紙帶上的點中問較疏，兩端較密，出現(xiàn)這種情況的原因可能是___________A．電源的電壓不穩(wěn)定B．木板傾斜程度太小C．木板傾斜程度太大D．小車受到的阻力較大14、（10分）(本題9分)某實驗小組采用圖甲所示的裝置探究動能定理。該小組將細(xì)繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實驗中，小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開始加速運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，力傳感器記錄細(xì)繩對小車的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使細(xì)繩與長木板平行B．實驗前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力C．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量(2)在正確的操作下，某次實驗中力傳感器的示數(shù)為F，小車的質(zhì)量為M。打出的紙帶如圖乙所示。將打下的第一個點標(biāo)為O，在離O點較遠(yuǎn)的紙帶上依次取A、B、C三個計數(shù)點。已知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C三點到O點的距離分別為x1、x2、x3，則應(yīng)選擇從O點到_______點(選填“A”、“B”或“C”)過程來探究動能定理。若在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式____________(用題中所給字母表示)，則可認(rèn)為合力對物體做的功等于物體動能的改變。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，一可視為質(zhì)點的物體質(zhì)量為m=1kg，在左側(cè)平臺上水平拋出，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑，A、B為圓弧兩端點，其連線水平，O為軌道的最低點．已知圓弧半徑為R=1.0m，對應(yīng)圓心角為θ=106°，平臺與AB連線的高度差為h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物體平拋的初速度V0；（2）物體運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力．16、（12分）如圖所示是某公園中的一項游樂設(shè)施，它由彎曲軌道AB、豎直圓軌道BC以及水平軌道BD組成，各軌道平滑連接。其中圓軌道BC半徑R=1.0m，水平軌道BD長L=5.0m，BD段對小車產(chǎn)生的摩擦阻力為車重的0.3，其余部分摩擦不計，質(zhì)量為2.0kg的小車（可視為質(zhì)點）從P點以初速度v0=2m/s(1)P點離水平軌道的高度H；(2)小車運動到圓軌道最低點時對軌道的壓力大小；(3)在水池中放入安全氣墊MN（氣墊厚度不計），氣墊上表面到水平軌道BD的豎直高度h=1.25m，氣墊的左右兩端M、N到D點的水平距離分別為2.0m、3.0m17、（12分）(本題9分)如圖所示，是一個電梯模型，A為電梯的廂體，B為平衡重物，A、B的質(zhì)量分別為M=200kg，m=50kg。

A、B通過繞過兩個定滑輪的鋼絲繩連接，不計鋼絲繩和定滑輪的質(zhì)量。某時刻，電動機牽引廂體A，使之由靜止開始向上運動，電動機輸出功率為1500W保持不變，廂體A上升2m后開始做勻速運動。不計空氣阻力和一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。在廂體向上運動過程中，求：(1)若廂體A向上加速時的加速度大小為0.5m/s2，則重物B下端繩的拉力大??；(2)廂體A從開始運動到剛好開始勻速運動所用的時間(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】

人在和地面接觸時，人的速度減為零，由動量定理可知（F-mg）t=?P；而腳尖著地可以增加人著地的時間，可以減小動量的變化率，故減小受到地面的沖擊力，故C正確，ABD錯誤．故選C．2、A【解析】

AB．運動員的重心升高量為h，獲得的速度為v，則其機械能增加量為+mgh，故A正確，B錯誤；C．由題，運動員的重心升高量為h，則運動員的重力做功為W重=?mgh故C錯誤；D．根據(jù)動能定理得：W人?W阻?mgh=得到W人=+mgh+W阻故D錯誤．故選A.3、D【解析】

A．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：故軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：半徑越大，角速度越小，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上角速度較大，故B錯誤；CD．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得故衛(wèi)星在軌道2上的經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，C錯誤；D正確。故選D。4、B【解析】

利用機械能守恒的條件可以判斷機械能變化情況和重力勢能與動能的變化關(guān)系；根據(jù)沖量的定義式即可計算斜面對滑塊的支持力的沖量?！驹斀狻緼．滑塊在下滑過程中，共受到三個力：重力，支持力，摩擦力，其中支持力不做功，重力做功不影響物體機械能，摩擦力做負(fù)功使物體機械能減小，故A錯誤；B．由沖量公式I=Ft知：INC．滑塊在下滑過程中，重力勢能減小，動能增加，但由于總的機械能在減小，所以重力勢能的減小量大于動能的增加量，故C錯誤；D．滑塊克服阻力所做的功，對應(yīng)了其機械能的減少，故D錯誤?！军c睛】本題主要考查了機械能守恒定律，利用條件分析即可，較為簡單。5、B【解析】

對于做平拋運動的物體，水平方向上：x=v0t

；豎直方向上：h=gt2

；所以水平位移為，所以水平方向通過的最大距離取決于物體的高度和初速度。A.物體所受的重力和拋出點的高度，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.物體的初速度和拋出點的高度，與結(jié)論相符，選項B正確；C.物體所受的重力和初速度，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.物體所受的重力、高度和初速度，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、A【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得，小球的向心力由細(xì)線的拉力提供，則有：，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．【點睛】小球在光滑的水平面上做勻速圓周運動，由細(xì)線的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解．7、ABE【解析】

A．太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域，故A正確；B．兩列機械波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，波長相同則頻率相同，則一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案，故B正確；C．狹義相對論的第一個基本假設(shè)：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故Ｃ錯誤；D．由于紫光的波長比綠光的短，則用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實驗，綠光的中央亮紋較寬，故D錯誤；E．圖像信號越強，電視機顯像管里的電子槍發(fā)射電子束越強，故E正確。故選ABE。8、BD【解析】A、滑塊M受到重力、斜面的支持力和繩對M拉力，繩對M拉力對M做負(fù)功，機械能減小，M的機械能不守恒，故A錯誤；B、滑塊m受到重力、斜面的支持力和繩對m拉力，繩對m拉力對m做正功，斜面的支持力不做功，根據(jù)功能關(guān)系，輕繩對m做的功等于m機械能的增加量，故B正確；C、兩滑塊組成系統(tǒng)的加速度為，經(jīng)過時間t的位移，兩滑塊組成系統(tǒng)重力勢能減少量為，故C錯誤；D、對M則有，解得，繩對M拉力的沖量大小為，故D正確；故選BD．9、AC【解析】由圖象可知，滑塊運動到平板車最右端時，速度大于平板車的速度，所以滑塊將做平拋運動離開平板車，故A正確；根據(jù)圖線知，滑塊的加速度大小a1=v0-23v0t0=v03t0．小車的加速度大小a2=v03t0，知鐵塊與小車的加速度之比為1：1，根據(jù)牛頓第二定律得，滑塊的加速度大小為：a1=fm，小車的加速度大小為：a2=fM，則滑塊與小車的質(zhì)量之比m：M=1：1．故B錯誤?；瑝K的加速度a1=fm點睛：解決本題的關(guān)鍵是通過v-t圖像理清小車和鐵塊的運動情況，知道圖像的斜率等于加速度，“面積”等于位移，結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解。10、BC【解析】

A.衛(wèi)星從1軌道轉(zhuǎn)移到3軌道上運行，需要在P點和Q點加速兩次。故A錯誤；B.衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道需要在P點點火加速，所以機械能增大。故B正確；C.根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上自由運行時，只有萬有引力對它做功，其機械能守恒，則它在P點的機械能等于在Q點的機械能．故D錯誤．11、AD【解析】

將兩極板的間距減小，而電容器的電壓不變，板間場強E=U/d增大，電荷q所受的電場力F=Eq增大，電荷將向上加速運動，故A正確，B錯誤；將兩極板的間距變小，根據(jù)電容的決定式C=εS【點睛】對于電容器動態(tài)變化分析問題，首先要根據(jù)電容的決定式C=εS12、BCD【解析】

物體的摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；當(dāng)f=fmax=6.0N時，r最大，，當(dāng)f=-6N時，r最小，則，故BCD正確，A錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BD；BD【解析】（1）為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結(jié)果，必須平衡摩擦力，長木板要適當(dāng)?shù)膬A斜，故A錯誤；該實驗中利用相同橡皮筋形變量相同時對小車做功相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加，這個設(shè)計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難，故B正確；橡皮筋伸長的長度在逐漸較小，所以彈力也在逐漸減小，小車作加速度減小的加速運動，在橡皮筋恢復(fù)原長后，小車受力平衡，將做勻速直線運動．故C錯誤；當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原長時，小車合外力為零，做勻速運動，此時速度最大，因此此時速度即為小車最終獲得的速度，故D正確．故選BD（2）由圖看出小車先加速后減速，最后停下來。電源的頻率不穩(wěn)定時，打點周期不穩(wěn)定，對紙帶所記錄的點中間會產(chǎn)生影響，但最終點的間距不會為零，故A錯誤。由圖看出小車先加速后減速，最后停下來，說明橡皮筋的拉力消失后，小車做減速運動，摩擦力的影響沒有消除，說明沒有使木板傾斜或傾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故B正確。木板傾斜程度太大時，當(dāng)橡皮筋的拉力消失后，小車仍做加速運動，不可能做減速運動，故C錯誤。小車有橡皮筯作用時做加速運動，橡皮筯作用完畢后小車做減速運動，可能小車受到的阻力較大，并且沒有被平衡，故D正確。故選BD。點睛：此題的關(guān)鍵是熟悉橡皮筋拉小車探究做功與物體速度變化的關(guān)系實驗步驟細(xì)節(jié)和原理，知道平衡摩擦力．要明確小車的運動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，因此明確實驗原理是解答本題的關(guān)鍵．14、ABB【解析】

第一空.實驗中必須要使細(xì)繩與長木板平行，這樣才能使得繩子的拉力等于小車的合外力，故A正確；實驗前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力，以保證細(xì)繩的拉力等于小車受的合力，故B正確；由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量，故C錯誤。第二空.根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量，則應(yīng)選擇從O點到B點過程來探究動能定理；第三空.從O點到B點過程來由動能定理得，即.三、計