上海市徐匯區(qū)2023年物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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)靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度時(shí)撤去恒力，若以地面作為重力勢(shì)能的零參考平面，不計(jì)空氣阻力。則在整個(gè)過程中，物體的機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是（）A． B．C． D．2、如圖為某空氣凈化裝置示意圖，帶箭頭的實(shí)線是電場(chǎng)線，虛線是一帶電煙塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中、是同一軌跡上的兩點(diǎn)，若煙塵顆粒的重力忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）A． B．C． D．3、(本題9分)如圖所示，在光滑的水平地面上有一輛平板車，車的兩端分別站著人A和B，A的質(zhì)量為mA，B的質(zhì)量為mB，mA>mB.最初人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在，兩人同時(shí)由靜止開始相向而行，A和B對(duì)地面的速度大小相等，則車()A．向左運(yùn)動(dòng)B．左右往返運(yùn)動(dòng)C．向右運(yùn)動(dòng)D．靜止不動(dòng)4、如圖,不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.用手托住,靜置于水平地面，高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊。b球質(zhì)量是a球質(zhì)量的K倍,現(xiàn)將b球釋放,則b球著地瞬間a球的速度大小為，不計(jì)阻力，則K=（）A．2 B．3 C．4 D．55、(本題9分)下列物理量中，屬于矢量的是（）A．功B．功率C．重力勢(shì)能D．加速度6、(本題9分)“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖所示，A代表“天宮一號(hào)”，B代表“神舟八號(hào)”，虛線為各自的軌道．可以判定A．“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率B．“天宮一號(hào)”的周期小于“神舟八號(hào)”的周期C．“天宮一號(hào)”的向心加速度大于“神舟八號(hào)”的向心加速度D．“神舟八號(hào)”適度加速有可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接7、(本題9分)下列情況中的物體，可以看作質(zhì)點(diǎn)的是（）A．研究地球的公轉(zhuǎn)B．研究一列火車的進(jìn)站時(shí)間C．研究一列火車從成都開往拉薩的運(yùn)行時(shí)間D．研究直升飛機(jī)上螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況8、(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中（）A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢(shì)能共減少了14C．物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功與物塊動(dòng)能增加之和D．軟繩重力勢(shì)能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和9、(本題9分)如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)的弧形軌道上端自由滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球通過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gRB．小球在軌道最低點(diǎn)的動(dòng)能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小為7mg10、(本題9分)如圖所示，物體A、B由輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，物體A的質(zhì)量等于物體B的質(zhì)量。物體B左側(cè)與豎直光滑的墻壁相接觸，彈簧被壓縮，彈性勢(shì)能為E，釋放后物體A向右運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)物體B離開左側(cè)墻壁。下列說法正確的是（）A．物體B離開墻之前，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．物體B離開墻之后，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．物體B離開墻之后，物體B動(dòng)能的最大值為ED．物體B離開墻之后，彈簧的最大彈性勢(shì)能為E11、(本題9分)經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性和適用范圍．下列運(yùn)動(dòng)適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋的是（）A．“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星從太空發(fā)出兩道紅光，射向云南雨江高美古站，首次實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次距離達(dá)千里級(jí)的量子密鑰分發(fā)C．氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)D．高速飛行的子彈的運(yùn)動(dòng)12、(本題9分)有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的下列說法中，正確的是（）A．有壓力一定有滑動(dòng)摩擦力B．有滑動(dòng)摩擦力一定有壓力C．滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直D．只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力二、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)某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_________，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測(cè)得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/，試驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)為了驗(yàn)證“滑動(dòng)摩擦力一定時(shí)，因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與物體間的相對(duì)路程成正比”，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在水平木板的兩側(cè)對(duì)稱、豎直地釘上釘子P1、P2，并準(zhǔn)備若干個(gè)規(guī)格相同的橡皮筋。②在P1、P2上套上第1個(gè)橡皮筋，橡皮筋處于張緊狀態(tài)。③緩慢地向左推動(dòng)上面帶有豎直桿的物塊，使物塊拉著橡皮筋從位置1移到位置2。④再將物塊從位置2由靜止釋放，物塊運(yùn)動(dòng)至位置1時(shí)與橡皮筋分離，最后物塊停在位置3。⑤測(cè)出位置1、3之間的距離x1。⑥再分別改用2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……橡皮筋套在P1、P2上，重復(fù)③、④、⑤步驟，分別得到位置1、3之間的距離x2、x3、x4……⑦設(shè)在上述實(shí)驗(yàn)過程中一個(gè)橡皮筋釋放的彈性勢(shì)能為E0?，F(xiàn)根據(jù)每次的實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋釋放彈性勢(shì)能E和位置1、3之間的距離x得到如下表格請(qǐng)完成以下問題：（1）在圖乙上將⑦中表格的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)、連線，畫出E-x圖象____________（2）如果用某種方法測(cè)出了E0的大小，又用刻度尺測(cè)出位置1、2之間的距離x0，再根據(jù)E－x圖象求出圖象的斜率為k，則物塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小為___________，E－x圖象的縱截距為___________（兩空都只能用E0、x0、k中的量來表示）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，水平絕緣軌道AB長(zhǎng)L=4m，離地高h(yuǎn)=1.8m，A、B間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量m=0.1kg，電荷量q=-5×10－5C的小滑塊，從軌道上的A點(diǎn)以v0=6m/s的初速度向右滑動(dòng)，從B點(diǎn)離開電場(chǎng)后，落在地面上的C點(diǎn)。已知C、B間的水平距離x=2.4m，滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：（1）滑塊離開B點(diǎn)時(shí)速度的大?。唬?）滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大?。?6、（12分）如圖所示，在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為M=3kg的小車,小車的上表面BC段是半徑R=1.0m圓心角θ=37°的光滑圓弧軌道，其軌道C點(diǎn)切線水平，小車上表面C點(diǎn)右側(cè)水平粗糙且長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5m，一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）從圖中A點(diǎn)以v0=4m/s的速度水平拋出，小物塊恰好沿小車左端B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入小車，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)至小車最右端時(shí)兩者恰達(dá)到共同速度.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB(2)小物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至離A、B兩點(diǎn)的連線最遠(yuǎn)處時(shí)其重力的瞬時(shí)功率P；(3)小車上表面C點(diǎn)右側(cè)水平粗糙段與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。.17、（12分）如圖所示，A、B兩極板豎直放置，兩極板之間的電壓U1=2.0×102V，MN兩相同極板水平正對(duì)放置，兩極板之間電壓U2=4.0×102V，板間距d=8cm，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m=1.0×10-20kg、帶電量為q=+1.0×10-10C的帶電粒子，從靠近A板處由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從B板的小孔穿出，沿M、N極板間中軸線以速度v0射入電場(chǎng)，剛好從M板右邊緣飛出.（不計(jì)粒子重力）.（1）求帶電粒子剛射入M、N極板間時(shí)的初速度v0；（2）求M、N極板的長(zhǎng)度L.

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】

AC.設(shè)在恒力作用下的加速度為a，則機(jī)械能增量，知機(jī)械能隨時(shí)間不是線性增加，撤去拉力后，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能隨時(shí)間不變，A錯(cuò)誤C正確。BD.撤去拉力后，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能隨時(shí)間不變，BD錯(cuò)誤。2、C【解析】

A．沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，則，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，則，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子受的電場(chǎng)力大致向上，則從a到b電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即，動(dòng)能增加，即，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。3、A【解析】

兩人與車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，開始時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量為零，兩人與大小相等的速度相向運(yùn)動(dòng)，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量，AB的總動(dòng)量方向與A的動(dòng)量方向相同，即向右，要保證系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)總動(dòng)量為零，則小車應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤．4、B【解析】

在b球落地前,a.b球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,且a.b兩球速度大小相等,設(shè)為v,

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有并結(jié)合b球著地瞬間a球的速度大小為可解得：故B對(duì)；ACD錯(cuò)綜上所述本題答案是：B【點(diǎn)睛】以ab組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,則整個(gè)的過程中只有重力做功,由機(jī)械能守恒即可求的速度.5、D【解析】A、功、功率和重力勢(shì)能只有大小沒有方向，所以它們都是標(biāo)量，故ABC錯(cuò)誤；D、加速度既有大小又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則的，所以是矢量，故D正確。點(diǎn)睛：矢量與標(biāo)量有兩大區(qū)別：一是矢量有方向，標(biāo)量沒有方向；二是運(yùn)算法則不同，矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則，標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則。6、D【解析】試題分析：根據(jù)“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力：得：，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號(hào)”的軌道半徑大于“神舟八號(hào)”的軌道半徑，所以“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率小于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率．故A錯(cuò)誤；根據(jù)“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力：解得，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號(hào)”的軌道半徑大于“神舟八號(hào)”的軌道半徑，所以“天宮一號(hào)”的周期大于“神舟八號(hào)”的周期．故B錯(cuò)誤．根據(jù)“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力：得：由于“天宮一號(hào)”的軌道半徑大于“神舟八號(hào)”的軌道半徑，所以“天宮一號(hào)”的向心加速度小于“神舟八號(hào)”的向心加速度，故C錯(cuò)誤．“神舟八號(hào)”從圖示軌道運(yùn)動(dòng)到與“天宮一號(hào)”對(duì)接過程中，需要點(diǎn)火加速，逃逸到天宮一號(hào)軌道對(duì)接，D正確故選D考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；點(diǎn)評(píng)：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．要比較一個(gè)物理量大小，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來，在進(jìn)行比較．7、AC【解析】A、研究地球的公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小相對(duì)于地球和太陽的距離來說是很小的，可以忽略，可以看成質(zhì)點(diǎn)，故A正確；B、研究火車進(jìn)站的時(shí)間時(shí)，火車的長(zhǎng)度不能忽略不計(jì)，不能看做質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C、研究火車從成都開往拉薩的運(yùn)行時(shí)間時(shí)，盡管火車有一定的長(zhǎng)度和形狀，但相對(duì)于成都到拉薩的距離可忽略不計(jì)，故火車可看作質(zhì)點(diǎn)，故C正確；D、研究直升飛機(jī)上螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況不能看成是質(zhì)點(diǎn)，否則就沒有旋轉(zhuǎn)可言，所以D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：考查學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)這個(gè)概念的理解，關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)的條件，看物體的大小體積對(duì)所研究的問題是否產(chǎn)生影響，物體的大小體積能否忽略。8、BD【解析】A、物塊下落過程中，軟繩對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；

B、物塊未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=12lsin30°=點(diǎn)睛：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏。9、ACD【解析】

A.小球經(jīng)過最高點(diǎn)，對(duì)軌道的壓力N=mg，依據(jù)牛頓第三定律可知軌道對(duì)小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有：mg+mg=mv2R，解得C.小球自開始下滑到圓軌道最高點(diǎn)的過程，依據(jù)動(dòng)能定理有mg（h-2R）=12mv2，解得

h=3RBD.設(shè)小球從更高的位置釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據(jù)牛頓第二定律有，N1-mg=mv12R，小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有，mg?2R=12mv12?12mv2，解得最低點(diǎn)動(dòng)能12mv12=3mgR10、BD【解析】

A.物體B離開墻之前，由于墻壁對(duì)B有向右的作用力，物體A、B系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒；故A項(xiàng)不合題意.B.物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故B項(xiàng)符合題意.C.彈簧從B離開墻壁到第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過程，B一直加速，彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B的速度最大.設(shè)此時(shí)A、B的速度分別為vA、vB.根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物體B的最大動(dòng)能為：EkB=故C項(xiàng)不合題意.D.根據(jù)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可得物體B離開墻時(shí)物體A的動(dòng)能等于E.設(shè)物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v，則E=1物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)和壓縮最大時(shí)，兩物體的速度相等，則mv=(m+m)v′，則知兩種狀態(tài)下AB共同速度相同，動(dòng)能相同，則根據(jù)機(jī)械能守恒知，彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)的彈性勢(shì)能等于彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能,有：1聯(lián)立解得：E'11、AD【解析】

A、“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，A正確；B、量子密鑰分發(fā)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)，不適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，B錯(cuò)誤；C、氫原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)，不適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，C錯(cuò)誤；D、高速飛行的子彈的運(yùn)動(dòng)，宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋，D正確；12、BC【解析】

試題分析：摩擦力的條件是：相互接觸、有擠壓和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以有壓力不一定有摩擦力，A選項(xiàng)錯(cuò)誤而B選項(xiàng)正確；滑動(dòng)摩擦力與正壓力相互垂直，C選項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)的物體不一定有滑動(dòng)摩擦力，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查對(duì)摩擦力條件的理解．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、40【解析】

（1）[1]打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數(shù)值解得：f=40Hz．【點(diǎn)睛】本題主要考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)、紙帶數(shù)據(jù)分析．解決這類問題的關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度、整個(gè)過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz．14、（1）圖像見解析；（2）k；kx0【解析】

第一空.圖像如圖；第二空第三空.由能量關(guān)系可知：，由圖像可知f=k；E－x圖象的縱截距為.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、（1）4m