2021-2022學年上海市寶山區(qū)市級名校物理高一第二學期期末監(jiān)測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)時鐘正常工作時,時針、分針、秒針都在做勻速轉動,那么()A．時針的周期為1小時,分針的周期為1分鐘,秒針的周期是1秒B．時針尖端的轉速最大,分針次之,秒針尖端的轉速最小C．秒針的角速度是分針的60倍,分針的角速度是時針的60倍D．若分針的長度是時針的1.5倍,則分針端點的線速度是時針端點線速度的18倍2、一細繩系著小球，在光滑水平面上做勻速圓周運動，小球質量為m，速度大小為v，做勻速圓周運動的周期為T，則以下說法中不正確的是()A．經過時間t＝，重力對小球的沖量大小為B．經過時間t＝，小球動量變化量大小為mvC．經過時間t＝，細繩對小球的沖量大小為2mvD．經過時間t＝，小球動量變化量為03、(本題9分)將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道1．軌道1、2相切于Q點，2、1相切于P點，M、N為橢圓軌道短半軸的端點，則當衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運行時（如圖所示），以下說法正確的是（）A．在三條軌道中周期從大到小的順序是1軌道、1軌道、2軌道B．在三條軌道中速率最大的時刻為經過2軌道的Q點，速率最小的時刻為經過2軌道上P點C．衛(wèi)星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上從M—P—N運動所需的時間等于從N—Q—M的時間4、(本題9分)如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中．導體處于靜電平衡時，下列說法正確的是（）A．A、B兩點電勢不相等B．A、B兩點電場強度不相等C．感應電荷產生的附加電場電場強度EA＞EBD．當電鍵S閉合時，電子從導體沿導線向大地移動5、甲、乙兩物體零時刻開始從同一地點向同一方向做直線運動，其圖象如圖所示，則在0～t1時間內A．如為位移-時間圖象，則甲的速度總比乙大B．如為位移-時間圖象，甲經過的位移比乙大C．如為速度-時間圖象，甲經過的位移比乙大D．如為速度-時間圖象，甲、乙均做勻加速運動6、蹦極是一項既驚險又刺激的運動深受年輕人的喜愛．如圖所示蹦極者從P點靜止跳下，到達A處時彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點B處，離水面還有數米距離．若不計空氣阻力，則蹦極者從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A．蹦極者的機械能守恒B．蹦極者的重力勢能和動能之和一直減小C．蹦極者的動能是先變小后變大D．蹦極者在B點的速度為零，處于平衡狀態(tài)7、(本題9分)溜索是一種古老的渡河工具，現已演變?yōu)橛螛讽椖?，如圖所示，滑輪，保險繩索與人體連接，粗鋼索兩端連接在固定樁上．人從高處平臺的A點出發(fā)，借助幾十米的落差，索順勢而下，滑過最低點C，到達B點時速度為零．下列說法中正確的有（）A．人滑到C點時速度最大 B．人從A滑到C的過程中，重力的功率先增大后減小C．人滑到C點時的加速度方向豎直向上 D．人從A到B運動過程中機械能一直減小8、關于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道運行的速度C．它是人造地球衛(wèi)星進入近地軌道的最小發(fā)射速度D．把衛(wèi)星發(fā)射到越遠的地方越容易9、空降兵是現代軍隊的重要兵種．一次訓練中，空降兵從靜止在空中的直升機上豎直跳下（初速度可看做0,未打開傘前不計空氣阻力），下落高度h之后打開降落傘，接著又下降高度H之后，空降兵達到勻速，設空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比，比例系數為k，即f=kv2，那么關于空降兵的說法正確的是（）A．空降兵從跳下到下落高度為h時，機械能損失小于mghB．空降兵從跳下到剛勻速時，重力勢能一定減少了mg（H+h）C．空降兵勻速下降時，速度大小為mg/kD．空降兵從跳下到剛勻速的過程，空降兵克服阻力做功為10、(本題9分)如圖所示，豎直平面內軌道ABCD的質量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動摩擦因數μ=0.4，長L=3.5m，C點右側軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現有一質量m=0.1kg的小物體(可視為質點)在距A點高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點時將做斜拋運動C．M在水平面上運動的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小4m/s11、(本題9分)兩個完全相同的金屬小球（可視為點電荷），帶電荷量之比為3:7，相距為r?，F將兩小球接觸后再放回原來的位置上，則此時小球間的庫侖力與接觸前之比可能為A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:2112、如圖是某電場區(qū)域的電場線分布，A、B、C是電場中的三個點，下列說法正確的是()A．A點的電場強度最大B．A點的電勢最高C．把一個點電荷依次放在這三點，它在B點受到的靜電力最大D．帶負電的點電荷在A點所受靜電力的方向與A點的場強方向相反二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖為擺球法驗證機械能守恒定律實驗裝置的示意圖.實驗時,將擺球拉起且使懸線處于繃直狀態(tài),通過固定在懸點處的量角器記錄下此時懸線與豎直方向的夾角,由靜止釋放擺球,擺球通過位于懸點正下方的光電門時,數字計時器會自動記錄下擺球通過光電門時的遮光時間t.已知擺球的質量、直徑,懸線繃直時懸點到擺球球心的距離,當地重力加速度大小，.(1)擺球通過光電門時的速度大小可表示為_________(用題目中給定的符號表示).(2)某次實驗中,測得擺球釋放時懸線與豎直方向的夾角,擺球通過光電門時的遮光時間,則擺球從釋放至最低點的過程中重力勢能的減少量____________，擺球動能的增加量____________(以上兩空的結果保留三位有效數字).由此可見,擺球運動過程中重力勢能的減少量與動能的增加量并不完全相等,原因是_______________________________________________.(3)請寫出一條有利于減小該實驗誤差的措施___________________________________________.14、（10分）(本題9分)“驗證動能定理”的實驗裝置如圖甲所示．(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離．該小車的加速度大小a＝_____m/s2.(結果保留兩位有效數字)(2)平衡摩擦力后，拆去打點計時器．在木板上的B點固定一個光電計時器，小車上固定一遮光片，如圖丙所示．將5個相同的砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，并且每次都控制小車從A點靜止釋放．記錄每一次光電計時器的示數．本實驗應取砝碼盤及盤中砝碼、小車（及車上擋光片、砝碼）作為一個系統(tǒng)，即研究對象．那么，是否需要保證砝碼盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車及車中砝碼的總質量？_______（選填“是”或“否”）；每次從小車上取走砝碼后，是否需要重新平衡摩擦力？_______（選填“是”或“否”）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）(本題9分)如圖所示，傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內．一質量為m的小滑塊從導軌上離地面高為h=3R的D處無初速下滑進入圓環(huán)軌道.接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力.求：（1）滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大小；（2）滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大??；（3）滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功．16、（12分）(本題9分)1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質量的實驗，實驗時，用雙子星號字宙飛船m1去接觸正在軌道上運行的火箭組m2(后者的發(fā)動機已熄火)．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進器的平均作用力F等于895N，推進器開動時間為7s．測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質量m是多大？(2)已知火箭組的實際質量為3660kg，求該次測量的相對誤差，已知相對誤差=×100%17、（12分）(本題9分)半徑為R=0.9m的光滑半圓形軌道固定在水平地面上，與水平面相切于A點。在距離A點1.3m的C處有一可視為質點的小滑塊，質量為m=0.5kg，小滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ=0.1．對小滑塊施加一個大小為F=11N的水平推力，使小滑塊從C點由靜止開始運動，當運動到A點時撤去推力，小滑塊從圓軌道最低點A沖上豎直軌道。(g取10m/s1)問：(1)小滑塊在B處對軌道的壓力；(1)小滑塊通過B點后，落地點到B點的水平距離。

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、D【解析】A、時針運動的周期為12h，而分針運動一周需要1h，秒針繞圓心運動一周需要60s，故A錯誤；

B、根據公式ω=2πC、根據公式ω=2πT，角速度D、如果分針的長度是時針的1.5倍，由：v=2πrT，故分針端點的線速度與時針端點線速度之比為：點睛：解決本題的關鍵是要正確把握機械表的三個指針轉動的周期，并能熟練應用周期和角速度的關系。2、D【解析】

經過時間，重力對小球的沖量大小為，A正確；根據矢量三角形法則，作出速度的變化量如圖：由圖知，動量變化量的大小為，B正確；經過時間，小球速度變化量，小球的合力等于繩對小球的拉力，根據動量定理繩對小球的沖量大下為，C正確；經過時間，動量變化量為，根據動量定理，細繩對小球的沖量大小為2mv，D錯誤。3、B【解析】

A、由開普勒第三定律，則半徑（半長軸）大的周期大，軌道1半徑比軌道2半長軸大，軌道2半長軸大于軌道1，所以衛(wèi)星在軌道1上的周期大于軌道2的周期大于在軌道1上的周期，故A錯誤.B、從軌道1到軌道2，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以在軌道2上Q點的速度大于軌道1上Q點的速度．在軌道2上P點的速度小于軌道1上P點的速度，根據得衛(wèi)星在軌道1上線速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，所以在軌道2上P點的速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，故B正確；C、衛(wèi)星運行時只受萬有引力，加速度，所以衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道1上經過P點時的加速度，C錯誤；D、近地點速度大，遠地點速度小，則在軌道2上從M-P-N運動所需的時間小于從N-Q-M的時間，則D錯誤.故選B.【點睛】本題關鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達式，再進行討論．知道知道衛(wèi)星變軌的原理，衛(wèi)星通過加速或減速來改變所需向心力實現軌道的變換．4、C【解析】

導體處于靜電平衡狀態(tài)，導體是一個等勢體，導體內部場強處處為零；即外部電場在導體內部產生的電場強度與感應電荷在該點的電場強度等大反向.【詳解】A．導體處于靜電平衡狀態(tài)，導體是一個等勢體，導體內部場強處處為零．A、B兩點電勢相等，A錯誤；B．A、B兩點電場強度都為零，B錯誤；C．感應電荷產生的附加電場與正電荷在同一點產生的場強等值反向，所以EA＞EB，C正確；D．當電鍵S閉合時，電子從低電勢（大地）沿導線向高電勢點（導體）移動，選項D錯誤；故選C．5、C【解析】

A.如為位移-時間圖象，根據位移-時間圖象的斜率等于速度，知甲的速度先比乙大、再與乙相等，后比乙?。蔄錯誤．B.如為位移-時間圖象，在0-t1時間內，甲、乙經過的位移相等，故B錯誤．C.如為速度-時間圖象，根據速度-時間圖象與時間軸所圍的面積表示位移，知在0-t1時間內，甲經過的位移比乙大，故C正確．D.如為速度-時間圖象，甲做勻加速運動，乙做加速度逐漸增大的變加速運動，故D錯誤．6、B【解析】

AB.蹦極者從A到B的過程中，彈性繩對蹦極者做了負功，蹦極者的機械能減少，蹦極者的重力勢能和動能之和一直減小，故A錯誤，B正確；C.蹦極者從A到B的過程中，剛開始重力大于彈性繩的彈力，蹦極者向下做加速運動，當重力等于彈性繩的彈力時，速度最大，之后彈性繩彈力繼續(xù)增大，重力小于彈性繩的拉力，蹦極者向下做加速運動，直到速度為0，所以蹦極者的速度是先變大后變小，蹦極者的動能是先變大后變小，故C錯誤；D.由C分析可知，盡管蹦極者在B點的速度為零，但此時彈性繩的彈力大于重力，處于非平衡狀態(tài)，故D錯誤。7、BD【解析】A項：人滑到C點時，對人進行受力分析，人和滑輪整體受到重力，鋼索的拉力和滑動摩擦力，如果鋼索光滑A對，考慮摩擦力作用，應該是摩擦力切線方向的分力和兩繩拉力沿切線方向分量合力為0的位置速度最大，故A錯誤；B項：人從A滑到C的過程中，根據PG=mgVy,，開始時速度為0，重力的功率為0，中間過程重力的功率不為0，到C點時重力方向與速度方向垂直，重力功率為0，故人從A滑到C的過程中，重力的功率先增大后減小，故B正確；C項：人滑到C時由于有沿切線方向的摩擦力，所以人滑到C點時合力方向不再沿豎直向上，故C錯誤；D項：如果沒有摩擦力與對右側固定樁的拉力相等，人從A滑到C的過程中，鋼索對人有向右的摩擦力，那么右邊的鋼索會受到人對它向左的摩擦力，因此右側鋼索對固定樁的拉力大，所以鋼索對左側固定樁的拉力小于對右側固定樁的拉力，故D正確．8、ABC【解析】

第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度．【詳解】人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度，軌道半徑越大，速度越小，由于半徑最小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，同時也是衛(wèi)星在近地圓軌道運行的速度，故AB正確；物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運動，如果速度小于7.9km/s，就出現萬有引力大于飛行器做圓周運動所需的向心力，做近心運動而落地，所以發(fā)射速度不能小于7.9km/s；故C正確．根據克服地球的引力做功，可知當越遠需要克服引力做功越多，所以發(fā)射到越遠的地方越不容易，故D錯誤．故選ABC【點睛】注意第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度③它是衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度.9、BD【解析】

空降兵從跳下到下落高度為h的過程中，只有重力做功，機械能不變。故A錯誤；空降兵從跳下到剛勻速時，重力做功為：mg（H+h），重力勢能一定減少了mg（H+h）。故B正確；空降兵勻速運動時，重力與阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C錯誤；空降兵從跳下到剛勻速的過程，重力和阻力對空降兵做的功等于空降兵動能的變化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m?（）2=mg（H+h）-．故D正確。10、ACD【解析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據能量守恒可知，開始時小物體的機械能全部轉化由克服摩擦力做功而產生的內能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點時小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設為，假設此時小物體在豎直方向的分速度為，則對小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小返回A點時由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點時將做豎直上拋運動，故選項B錯誤，D正確；C．由題意分析可知，當小物體沿運動到圓弧最低點B時軌道的速率最大，設為，假設此時小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以初速度的方向為正方向；由動量守恒定律可得：由機械能守恒得：解得：故選項C正確．故選ACD.點睛：本題考查動量守恒定律及能量關系的應用，要注意明確系統(tǒng)在水平方向動量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉化與守恒．11、AD【解析】

由庫侖定律可得F=kQqA.4:21與分析相符，故A項與題意相符；B.4:25與分相不相符，故B項與題意不相符；C.2:5與分相不相符，故C項與題意不相符；D.25:21與分析相符，故A項與題意相符。12、BCD【解析】試題分析：電場線的疏密程度可表示電場強度的大小，所以B點的電場強度最大，A點的最小，A錯誤，沿電場線方向電勢降落，所以A點的電勢最高，B的電勢最低，B正確，B點的電場強度最大，所以同一個點電荷在B點受到的電場力最大，C正確，電場線上某點的切線方向表示該點的電場線的方向，與放在該點的正電荷的受力方向相同，與負電荷受到的電場力方向相反，D正確，故選BCD考點：考查了對電場線的理解點評：順著電場線電勢降低，根據電場線的方向判斷電勢的高低．由電場線的疏密判斷電場強度的大小．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)(2)擺球運動過程中克服空氣阻力做功(只要有空氣阻力字樣同樣得分)(3)更換密度較大的擺球(能體現減小空氣阻力影響的措施同樣得分)【解析】（1）擺球通過光電門時的速度大小可表示為；（2）擺球從釋放至最低點的過程中重力勢能的減少量：?Ep=mgL(1-cos530)=1×10-3×9.8×0.5(1-0.6)J=1.96×10-3J.擺球經過光電門的速度：；擺球動能的增加量：ΔEk=mv2=×1×10-3×1.962J=1.92×10-3J.擺球運動過程中重力勢能的減少量與動能的增加量并不完全相等，原因是擺球運動過程中克服空氣阻力做功；（3）利于減小該實驗誤差的措施：更換密度較大的擺球；14、0.16否否【解析】（1）由圖乙可得：紙帶上的時間間隔，相鄰時間間