2023屆上海市上海師范大學第二附屬中學物理高一第二學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、已知聲波在鋼軌中傳播的速度遠大于在空氣中傳播的速度，則當聲音由鋼軌傳到空氣中時（）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2、(本題9分)用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m3、(本題9分)自行車是一種代步工具。圖是自行車的一部分，其大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣。它們的邊緣有三個點a、b、c，下列說法中正確的是A．a(chǎn)、b的角速度相同B．b、c的角速度相同C．b、c的線速度相同D．a(chǎn)、c的線速度相同4、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家是A．牛頓 B．開普勒 C．卡文迪許 D．焦耳5、若某星球的質(zhì)量和半徑均為地球的2倍，那么質(zhì)量約為50kg的宇航員在該星球上的重力是地球上重力的A．B．C．2倍D．4倍6、在2015年世界蹦床錦標賽中，中國隊包攬了女子單人蹦床比賽的金牌和銀牌，對于運動員身體保持直立狀態(tài)由最高點下落至蹦床的過程（如圖所示），若忽略空氣阻力，關于運動員所受重力做功、運動員的重力勢能，下列說法中正確的是A．重力做正功，重力勢能減少B．重力做負功，重力勢能減少C．重力做負功，重力勢能增加D．重力做正功，重力勢能增加7、(本題9分)在某次演練中，一顆炮彈在向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈恰好分成質(zhì)量相等的兩部分。若炮彈重力遠小于爆炸內(nèi)力，則關于爆炸后兩部分的運動軌跡可能正確的是A． B． C． D．8、(本題9分)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動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間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時推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W9、(本題9分)質(zhì)量為m＝1kg的物體沿水平面向右做直線運動．t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示．此后物體的v－t圖象如圖乙所示．取水平向右為正方向．g取10m/s1．則A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5B．8s末物體的動量為8kgm/sC．0－10s內(nèi)恒力F的沖量大小為30NSD．0－10s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6W10、(本題9分)A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．當A追上B并發(fā)生碰撞后，A、B兩球速度的可能值是A．=5m/s,=2.5m/s B．=2m/s,=4m/sC．=3m/s,=3.5m/s D．=-4m/s,=7m/s11、如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中的三個相距較近的等勢面．一帶正電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動，已知粒子在ab段做減速運動．下列判斷中正確的是（）A．粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能B．粒子在a點的電勢能大于在d點的電勢能C．K、L、M三個等勢面的電勢關系為φK<φL<φMD．K、L、M三個等勢面的電勢關系為φK>φL>φM12、(本題9分)如圖所示的虛線為電場中的三條等勢線，三條虛線平行且等間距，電勢分別為10V、15V、20V，實線是僅受電場力的帶電粒子的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，粒子在c點處的電勢能為20eV，粒子在b點的動能為20eV，下列說法正確的是A．粒子在c處加速度大于在b處的加速度B．粒子帶正電C．粒子從a運動到c過程中動能不斷增加D．粒子在a點的動能為25eV二．填空題(每小題6分，共18分)13、人造地球衛(wèi)星A和B的質(zhì)量之比為1∶2，軌道半徑之比為2∶1，它們受到地球的引力之比為______，它們運行的線速度之比為____，它們運行的周期之比為______。14、(本題9分)如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是rA=rC=2rB；若皮帶不打滑，則A、B、C輪邊緣的a、b、c三點的線速度之比va：vb：vC=__________角速度之比ωa：ωb：ωc=__________；向心加速度之比aa：ab：ac=__________。15、(本題9分)如圖，飛機起飛時以300km/h的速度斜向上飛，飛行方向與水平方向成30°角，則水平方向的分速度vx=__________km/h，豎直方向的分速度vy=____________km/h．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)宇航員站在一星球表面上的某高處，以初速度沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間，球落到星球表面，小球落地時的速度大小為，已知該星球的半徑為，引力常量為，求該星球的質(zhì)量？17、（10分）(本題9分)如圖，一根原長為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止狀態(tài)時彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長時，桿的角速度為多少；（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過程中，小球機械能增加了多少。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

當聲音由鋼軌傳到空氣中時，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A錯誤；B．頻率變大，波長變短，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．頻率不變，波長變長，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．頻率不變，波長變短，與結(jié)論相符，選項D正確；2、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點睛】知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結(jié)合，重點是斜率和截距3、B【解析】

A.大齒輪與小齒輪是同緣傳動，邊緣點線速度相等，故：va=vb，由于半徑不同和v=rω可知，a、b的角速度不同；選項A錯誤；B.由于b、c兩點是同軸轉(zhuǎn)動，可知b、c兩點角速度相同，選項B正確；C.b、c兩點角速度相同，據(jù)v=rω可知，b、c的線速度不相同，選項C錯誤；D.由于a、b兩點線速度相同，b、c兩點線速度不同，則a、c兩點的線速度不相同；選項D錯誤；4、A【解析】

發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家是牛頓；A.正確；BCD.錯誤.5、B【解析】

根據(jù)得，重力加速度因為星球質(zhì)量和半徑均為地球的2倍，則星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，所以質(zhì)量為50kg的宇航員在該星球上的重力是地球上重力的倍。A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.2倍，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.4倍，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。6、A【解析】

運動員身體保持直立狀態(tài)由最高點下落至蹦床的過程中，重力方向與位移方向相同，則重力做功正功，重力勢能減少；A.重力做正功，重力勢能減少，與結(jié)論相符，選項A正確；B.重力做負功，重力勢能減少，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.重力做負功，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.重力做正功，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。7、BD【解析】

A.炮彈爆炸時，內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)的動量守恒，由圖知，該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故A項與題意不相符；B.該圖水平方向和豎直方向都滿足動量守恒，是可能的，故B項與題意相符；C.該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故C項與題意不相符；D.該圖豎直方向和水平方向都滿足動量守恒，是可能的，故D項與題意相符。8、BC【解析】

A.從速度時間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止狀態(tài)，所以推力做功為零，故A錯誤；B.速度時間圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為由速度時間圖象可以知道在2-3s的時間內(nèi)，物體勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為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錯誤．9、CD【解析】設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由v-t圖得，加速度大小a1=1m/s1方向與初速度方向相反；設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a1，則由v-t圖得，加速度大小a1=1m/s1方向與初速度方向相反；根據(jù)牛頓第二定律，有F+μmg=ma1；F-μmg=ma1；解得：F=3N；μ=0.05，故A錯誤．8s末物體的速度為v4=-4m/s，動量mv4=-8kgm/s，選項B錯誤；0－10s內(nèi)恒力F的沖量大小為I=Ft=30N?S，選項C正確；10s內(nèi)的位移；0-10s內(nèi)恒力F做功W=Fx=3×1J=6J，則平均功率，故D正確．故選CD．點睛：本題關鍵先根據(jù)運動情況求解加速度，確定受力情況后求解出動摩擦因數(shù)，根據(jù)v-t圖與橫軸所圍的面積表示位移求解位移及功率等．10、BC【解析】

以碰撞前A的速度方向為正方向，碰撞前系統(tǒng)的總動量：p=mAvA+mBvB=1×6+2×2=10kg?m/s，系統(tǒng)的總動能：Ek=mAvA2+mBvB2=22J；A．如果碰撞后vA′=5m/s，vB′=2.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合實際情況，不可能，故A錯誤；B．如果vA′=2m/s，vB′=4m/s，則碰撞后總動量p′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg?m/s系統(tǒng)總動能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=18J則碰撞后系統(tǒng)動量守恒，總動能能不增加，是可能的，故B正確；C．如果vA′=3m/s，vB′=3.5m/s，則碰撞后總動量p′=mAvA′+mBvB′=1×3+2×3.5=10kg?m/s碰撞后系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總動能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=16.75J則碰撞后系統(tǒng)動量守恒，總動能能不增加，是可能的，故C正確；D．如果vA′=-4m/s，vB′=7m/s，碰撞后總動量p′=mAvA′+mBvB′=1×(-4)+2×7=10kg?m/s碰撞后系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總動能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=57J碰撞后總動能增加，不符合實際情況，不可能，故D錯誤；故選BC．【點睛】本題考查了動量守恒定律的應用，要知道碰撞過程中系統(tǒng)所受的合外力為零，遵守動量守恒定律．碰撞過程機械能不增加，碰撞后后面的球速度不能大于前面球的速度．11、AC【解析】

解：由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場力大體向左．畫出電場線的分布，如圖．A、已知粒子在ab段做減速運動，則粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，而b、d兩點在同一條等勢面上，粒子的電勢能相等，所以粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能．故A正確，B錯誤．C、由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場力大體向左，可知M的電勢最高，K的電勢最低．故C正確，D錯誤．故選AC【點評】本題是軌跡問題，首先根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受的電場力方向，畫電場線是常用方法．12、BD【解析】

考查帶電粒子在電場中運動規(guī)律，根據(jù)電場力做正負功判斷動能、電勢能變化?！驹斀狻緼．由等勢線可以畫出電場線，因等差等勢線間距相等，說明電場為勻強電場，粒子在c處加速度等于在b處的加速度，故A不符合題意。B．粒子只受電場力作用，電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，說明粒子帶正電。故B符合題意。C．粒子從a運動到c過程中，電場力做負功，動能不斷減小。故C說法不符合題意。D．粒子在C處電勢能為20ev，C點電勢為20v，由EP【點睛】物體做曲線運動時，合力一定指向軌跡內(nèi)側(cè)，只有電場力做功時，粒子動能、電勢能總和不變。根據(jù)等勢線可以畫出電場線，電場線垂直等勢線，且從高電勢指向低電勢。二．填空題(每小題6分，共18分)13、1:8【解析】

[1].由萬有引力公式可得，，因此[2].由萬有引力提供圓周運動的向心力有，，因此[3].由萬有引力提供圓周運動的向心力有，，因此14、1：1：21：2：21：2：4【解析】

由于皮帶不打滑，各處的線速度相等，而同一固定軸上的輪，角速度相等，從而推出各處的線速度，角速度及向心加速度的關系?！驹斀狻?/p>