上海魯迅中學2023年高一物理第二學期期末達標檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖所示，質量為0.1kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動摩擦因數為0.5，桌面高0.45m，若不計空氣阻力，取g=10m/s2，則()A．小物塊的初速度是5m/sB．小物塊的水平射程為1.2mC．小物塊在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物塊落地時的動能為0.9J2、(本題9分)在下列情況中，汽車對拱形橋頂部的壓力最小的是（）A．以較小的速度駛過半徑較大的橋B．以較小的速度駛過半徑較小的橋C．以較大的速度駛過半徑較大的橋D．以較大的速度駛過半徑較小的橋3、(本題9分)利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時間的變化圖象．實驗時，把小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說法中正確的是A．t1時刻小球速度最大B．t2時刻小球動能最大C．t2時刻小球勢能最大D．t2時刻繩子最長4、(本題9分)為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0mm的遮光板?；瑝K先后通過兩個光電門，計時器記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為3×10－3s，通過第二個光電門的時間為1×10－3s，測得兩光電門之間的距離為80.0cm，則滑塊的加速度大小是A．lm/s2 B．2m/s2 C．5m/s2 D．8m/s25、(本題9分)勻速下降的跳傘運動員，其機械能的變化情況是（）A．機械能不變 B．機械能減少C．動能減少，重力勢能減少 D．動能增加，重力勢能減少6、(本題9分)已知某行星繞太陽公轉的半徑為R，公轉周期為T，引力常量為G，則由此可求出（）A．該行星動能 B．該行星的質量 C．該行星的角速度 D．太陽的質量7、(本題9分)如圖所示，放置在豎直平面內的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度平拋的運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點．現將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下．已知重力加速度為g，當小球到達軌道B端時A．小球的速率為B．小球的速率為C．小球在水平方向的速度大小為D．小球在水平方向的速度大小為8、(本題9分)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)共有5顆地球同步軌道衛(wèi)星（軌道高度大約36000千米），3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，27顆中圓軌道衛(wèi)星（軌道高度大約21500千米）共計35顆衛(wèi)星，預計2020年將實現35顆北斗衛(wèi)星全部發(fā)射并全球組網，具備服務全球的能力．2018年2月12日13時0，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以一箭雙星方式成功發(fā)射的第二十八、第二十九顆北斗導航衛(wèi)星，屬于中圓地球軌道衛(wèi)星．對于中圓軌道衛(wèi)星A．比同步衛(wèi)星角速度大B．比同步衛(wèi)星加速度小C．運行速度大于第一宇宙速度D．周期小于24h9、(本題9分)一質量為2kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做勻速運動,當運動一段時間后,拉力逐漸減小,且當拉力減小到零時,物體剛好停止運動,圖中給出了拉力隨位移的變化的關系圖象.則根據以上信息可以精確得出或估算得出的物理量有()A．物體與水平面間的動摩擦因數B．合外力對物體做的功C．物體勻速運動時的速度D．物體運動的時間10、(本題9分)汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運動，所受阻力始終不變，在此過程中，下列說法正確的是()A．汽車發(fā)動機的輸出功率逐漸增大B．汽車發(fā)動機的輸出功率保持不變C．在任意兩相等的位移內，發(fā)動機做功相等D．在任意兩相等的時間內，發(fā)動機做功相等二、實驗題11、（4分）如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。(1)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復，分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N.接下來要完成的必要步驟是______(填選項前的符號)A．用天平測量兩個小球的質量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．測量平拋射程OM、ON(2)經測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示.碰撞前后m1的動量分別為p1與p1'，碰撞結束時m2的動量為p2(3)有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用紙帶中已知的數據，分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為_____cm.(保留兩位小數)12、（10分）(本題9分)某學習興趣小組的同學為了驗證動量守恒定律，分別用如下圖的三種實驗實驗裝置進行實驗探究，圖中斜槽末端均水平．(1)用圖甲和圖乙所示裝置進行實驗時，若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則_________A．B．C．D．(2)用圖甲所示裝置進行實驗，入射小球與被碰小球均為彈性小球，第一次實驗小球的落點位置如圖用所標示的字母所示，第二次實驗將兩小球的質量改為相等，則碰撞后入射小球的位置位于_________，被碰小球位置位于___________．(3)在用圖乙所示裝置進行實驗時(P為碰前入射小球落點的平均位置)，設入射小球的質量為m1，被碰小球的質量為m2，所得“驗證動量守恒定律”的結論為(用裝置圖中的字母表示)____________．(4)用如圖丙所示裝置驗證動量守恒定律，用輕質細線將小球1懸掛于0點，使小球1的球心到懸點0的距離為L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B點.將小球1從右方的A點(OA與豎直方向的夾角為α)由靜止釋放，擺到最低點時恰與小球2發(fā)生正碰，碰撞后，小球1繼續(xù)向左運動到C點，小球2落到水平地面上到桌面邊緣水平距離為x的D點．實驗中已經測得上述物理量中的a、L、x，為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，已知小球1的質量m1，小球2的質量m2，還應該測量的物理量有____________．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】由題意可以，小物塊到達B時的速度=3m/s，如下圖所示小物塊從A運動到B的過程中，由動能定理可得：解得：，故A選項錯誤；（或根據牛頓第二定律，根據運動學公式，求解）小物塊從B點離開桌面后，做平拋運動所以，解得因此，水平射程=0.9m，選項B錯誤；小物塊在桌面上克服摩擦力做的功=2J，選項C錯誤；從B到C，利用動能定理得：，解得，D正確．（或利用平拋運動運動學公式，先求落地速度，然后再根據動能得定義，求落地動能）2、D【解析】汽車對凸形橋頂部的壓力有：，得，D正確．3、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t1時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，所以t1時刻小球速度不是最大．故A錯誤．t2時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，動能最小，勢能也最小，繩子也最長．故BC錯誤，D正確．故選D．點睛：本題考查運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關系，從而分析小球的運動情況．4、C【解析】

遮光板通過第一個光電門的速度，遮光板通過第二個光電門的速度，滑塊的加速度大小是；A.lm/s2，與結論不相符，選項A錯誤；B.2m/s2，與結論不相符，選項B錯誤；C.5m/s2，與結論相符，選項C正確；D.8m/s2，與結論不相符，選項D錯誤；5、B【解析】運動員勻速下降，說明運動員的動能保持不變，運動員下降說明運動員的重力勢能減小，而運動員的機械能等于運動員的動能和重力勢能之和，故可知運動員的機械能減小，B正確．6、CD【解析】

設太陽的質量為M，行星的質量為m．行星繞太陽做圓周運動的向心力由太陽的萬有引力提供，則有：，解得：，已知R和T，可求出太陽的質量M，但不能求出行星的質量m，故D正確，B錯誤；根據ω＝，已知周期的情況下可以求出行星的角速度，故C正確．由于行星的質量不確定，則不能求解行星的動能，選項A錯誤；故選CD.【點睛】已知環(huán)繞天體的公轉半徑和周期，根據萬有引力提供向心力，列出等式只能求出中心體的質量．熟知描述圓周運動的物理量之間的關系是正確解題的關鍵．7、BD【解析】

AB、由于桿AB光滑，小球在整個運動過程中，受重力mg和桿的彈力N作用，又由于彈力N始終與小球運動的速度相垂直，因此一直不做功，根據動能定理有：mgh＝－0，解得小球到達軌道B端時的速率為v＝，故A錯誤；B正確；CD、由于桿AB是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運動軌跡制成的，不妨假設B端的切線方向與水平方向間的夾角為θ，當物體以初速度v0平拋運動至B端時，根據動能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根據幾何關系有：cosθ＝＝，所以小球沿桿到達軌道B端在水平方向的速度大小為：vx＝vcosθ＝，故C錯誤；D正確．8、AD【解析】

根據萬有引力提供向心力，得：得v=，a=，ω=，T=2π；由于中圓地球軌道衛(wèi)星離地面高度比同步衛(wèi)星要低，即軌道半徑比同步衛(wèi)星要小，比地球的半徑要大，則比同步衛(wèi)星角速度大，比同步衛(wèi)星加速度大，比同步衛(wèi)星周期小，即周期小于24h；運行速度小于第一宇宙速度，故AD正確，BC錯誤；故選AD.【點睛】關于做圓周運動的衛(wèi)星類問題，關鍵是建立模型，根據萬有引力提供向心力列式，進行定性分析．9、ABC【解析】因物體在水平恒定拉力F的作用下做勻速運動,則可知F=Ff,又Ff=μFN,FN=mg,由題意可知F,則物體與水平面間的動摩擦因數可求;因摩擦力是恒力,則摩擦力做的功可求Wf=-μmgs,由題圖得出s=12m,F是變力,F做的正功等于圖線與坐標軸所圍成的圖形的面積值,其面積大小可以估算出來(估算方法:可以借鑒“單分子油膜法測分子大小”實驗中估算油膜面積的方法),所以合外力對物體做的功可以估算求出;根據動能定理,W合=EK2-EK1,又知EK2=0,則可求EK1,由EK1=,可求出物體勻速運動時的速度;由于物體在4~12m位移內做的是非勻變速運動,故無法求出時間.10、AC【解析】

勻加速運動合外力F為定值，又因為阻力不變，故牽引力恒定不變，由P=Fv，v逐漸增大所以P增大所以A正確，B錯誤。根據W=Fx可知因F一定，則在任意兩相等的位移內，發(fā)動機做功相等，選項C正確；汽車做勻加速運動，則在任意兩相等的時間內的位移不同，發(fā)動機做功不相等，選項D錯誤；故選AC.【點睛】該題主要考查了機車啟動時功率跟牽引力、速度的關系，關鍵是掌握功率的公式P=Fv以及牽引力做功的公式W=Fx，題目較為簡單．二、實驗題11、AD1.0176.80【解析】

（1）[1]根據動量守恒定律，有m小球碰前碰后從同一高度做平拋運動，即平拋運動時間相等，根據平拋運動特點有mmx1表示碰前小球平拋運動水平位移，x1'、x2分別表示碰后兩小球的位移。整理知要驗證動量守恒定律，需要驗證的關系式為m故實驗還需完成的必要步驟是：AD（2）[2]碰撞前后總動量的比值p（3）[3]小球發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球平拋射程最大，有mm代入OP，得ON=12、C；斜槽末端P點；；桌面高度h；OC與豎直方向的夾角；【解析】(1)為保證兩球發(fā)生對心正碰，兩球的半徑應相等，為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，故選C；(2)用圖甲所示裝置進行實驗，入射小球與被碰小球均為彈性小球，第一次實驗小球的落點位置如圖用所標示的字母所示，第二次實驗將兩小球的質量改為相等，則碰撞后入射小球的位置位于斜槽