2021-2022學(xué)年上海市同濟(jì)大學(xué)一附中物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一條河寬為，一艘輪船正在以的合速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為，行駛中，輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同，某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對(duì)于水速逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化，由此可以確定（）A．發(fā)動(dòng)機(jī)未熄滅時(shí)，輪船相對(duì)于靜止行駛的速度大小為B．若發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)突然熄火，輪船渡河時(shí)間為C．發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對(duì)于河岸速度一直減小D．發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對(duì)于河岸速度的最小值2、(本題9分)下列說(shuō)法正確的是（）A．由于相對(duì)論、量子論的提出，經(jīng)典力學(xué)己經(jīng)失去了它的意義B．經(jīng)典力學(xué)在今天廣泛應(yīng)用，它的正確性無(wú)可懷疑，仍可普遍適用C．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變D．狹義相對(duì)論認(rèn)為，質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)3、(本題9分)如圖所示，水平面上有一物體A通過(guò)定滑輪用細(xì)線(xiàn)與玩具汽車(chē)B相連，汽車(chē)向右以速度v作勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線(xiàn)OA、OB與水平方向的夾角分別為α、β時(shí)，物體A移動(dòng)的速度為A． B． C． D．4、(本題9分)一輛汽車(chē)以72km/h的速度沿平直公路勻速行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，立即緊急制動(dòng)，汽車(chē)以5m/s2的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至停止，小汽車(chē)在最后2s內(nèi)的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，g為重力加速度，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中A．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgB．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mgC．F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mgD．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg6、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的圓弧軌道．半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力，已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．重力做功2mgRB．機(jī)械能減少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功7、(本題9分)甲、乙兩物體在同一地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知甲物體的質(zhì)量是乙物體的質(zhì)量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲乙兩物體的加速度之比為l：1B．甲乙兩物體的著地速度之比為1：C．甲乙兩物體的下落時(shí)間之比為：1D．甲乙兩物體從下落到著地的過(guò)程中的平均速度之比為1：28、(本題9分)如圖所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過(guò)鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過(guò)程中A．A的動(dòng)能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動(dòng)能最大時(shí)，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢(shì)能最大值為mgL9、一新型賽車(chē)在水平專(zhuān)用測(cè)試道上進(jìn)行測(cè)試，該車(chē)總質(zhì)量為m＝1×103kg，由靜止開(kāi)始沿水平測(cè)試道運(yùn)動(dòng)，用傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。該車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車(chē)的重力的比值為μ＝0.1．賽車(chē)在0～5s的v-t圖象為直線(xiàn)，5s末該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車(chē)的v-t圖象先是一段曲線(xiàn)，后為直線(xiàn)。取g＝10m/s1，則（）A．該車(chē)的額定功率為4×104WB．該車(chē)的額定功率為1.1×105WC．該車(chē)勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車(chē)出發(fā)后10s內(nèi)的總位移為150m10、某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)如圖中實(shí)線(xiàn)所示，一帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，虛線(xiàn)MN為其運(yùn)動(dòng)軌跡，以下說(shuō)法中正確的有A．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)D．M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)11、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系不正確的是()A．如果物體所受合外力為零,則合外力對(duì)物體做的功一定為零B．如果合外力對(duì)物體所做的功為零,則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一定發(fā)生變化D．物體的動(dòng)能不變,所受合外力一定為零12、(本題9分)質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列物理量不變的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)質(zhì)量為m、速度為v的A球和質(zhì)量為4m的靜止的B球發(fā)生正碰，取A球碰前的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，則碰后A球的速度可能為_(kāi)________（填代號(hào)），B球的速度可能為_(kāi)________（填代號(hào)）（1）0（2）－v（3）－0.4v（4）0.3v（5）0.8v14、如圖所示，細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在A(yíng)點(diǎn)．今施加在小球上一個(gè)水平向右的恒力F使其運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向夾角為θ．那么在這一過(guò)程中，恒力對(duì)小球做的功為_(kāi)____，小球重力勢(shì)能的增加量為_(kāi)____．15、(本題9分)質(zhì)量為m的列車(chē)，以恒定的功率沿水平直軌道行使，在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離s，其速率為增大到最大值.為求出機(jī)車(chē)的功率P和列車(chē)受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式為：________________和________________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)宇航員在一星球表面上高h(yuǎn)處由靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)t時(shí)間小球落到星球表面，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G.求（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的質(zhì)量M.17、（10分）滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)。如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點(diǎn)、圓心角θ＝60°，半徑OC與水平軌道CD垂直，滑板與水平軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。某運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線(xiàn)方向滑入圓弧軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回.已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為m＝60kg，B、E兩點(diǎn)與水平軌道CD的豎直高度分別為h＝2m和H＝2.5m.求：(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)水平軌道CD段的長(zhǎng)度L；(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)速度的大??；如不能，請(qǐng)求出最后停止的位置距C點(diǎn)的距離.

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解析】

A.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，發(fā)動(dòng)機(jī)未熄滅時(shí)，輪船相對(duì)于靜止行駛的速度大小為，A錯(cuò)誤B.根據(jù)題意可知，若發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)突然熄火，輪船渡河時(shí)間為，B錯(cuò)誤。CD.因?yàn)榇^方向始終未發(fā)生變化，開(kāi)始時(shí)，船速與水速夾角為：，得，所以船速方向不變，而水速方向不變，當(dāng)合速度與船速垂直時(shí)，合速度最小，此時(shí)合速度為，C錯(cuò)誤D正確。2、D【解析】

AB.相對(duì)論、量子論的提出,沒(méi)有否定經(jīng)典力學(xué),經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論、量子力學(xué)在低速、宏觀(guān)狀態(tài)下的特殊情形,對(duì)于高速、微觀(guān)的情形經(jīng)典力學(xué)不適用。故AB錯(cuò)誤；C.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變。故C錯(cuò)誤；D.狹義相對(duì)論認(rèn)為，質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，故D正確。3、B【解析】對(duì)A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為，對(duì)B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為，由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有，即，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】分別對(duì)A、B物體速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系及沿著繩子方向速度大小相等，可知兩物體的速度大小關(guān)系．4、A【解析】汽車(chē)以5m/s2的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至停止，它的逆運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線(xiàn)，所以小汽車(chē)在最后2s內(nèi)的位移是，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．5、D【解析】

以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力分析如圖所示：由題意知點(diǎn)O緩慢移動(dòng)，即在移動(dòng)過(guò)程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcosθ－TB=0，Tsinθ－F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ解得：T=TB在結(jié)點(diǎn)為O被緩慢拉動(dòng)過(guò)程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大．A.F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析不符，故B錯(cuò)誤；C.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小，F(xiàn)T≤mg與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大，F(xiàn)T≥mg與分析相符，故D正確。6、D【解析】試題分析:重力做功只與豎直高度有關(guān)，故重力做功為：mgR，A錯(cuò)；恰好到達(dá)B點(diǎn)有：，由動(dòng)能定理知由P運(yùn)動(dòng)B的過(guò)程中，合外力所做的功為：，C錯(cuò)；由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：mgR，D對(duì)；有上分析知在由P運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，機(jī)械能的減少量為mgR，B錯(cuò)．考點(diǎn):動(dòng)能定理、功能關(guān)系．【名師點(diǎn)睛】對(duì)功能關(guān)系的理解與應(yīng)用功是能量轉(zhuǎn)化的量度．力學(xué)中的功與對(duì)應(yīng)的能量的變化關(guān)系如下表所示：功

能量改變

關(guān)系式

W合：合外力的功（所有外力的功）

動(dòng)能的改變量（ΔEk）

W合＝ΔEk

WG：重力的功

重力勢(shì)能的改變量（ΔEp）

WG＝－ΔEp

W彈：彈簧彈力做的功

彈性勢(shì)能的改變量（ΔEp）

W彈＝－ΔEp

W其他：除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力以外的其他外力做的功

機(jī)械能的改變量（ΔE）

W其他＝ΔE

Ff·Δx：一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和

因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能（Q）

Ff·Δx＝Q（Δx為物體間的

相對(duì)位移）

7、AB【解析】

A.甲、乙兩物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度都為重力加速度，相同，故A項(xiàng)符合題意.B.根據(jù)v2＝2gh，末速度為v，故甲乙兩物體的著地速度之比為1：，故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)hgt2,得t，故甲乙兩物體的下落時(shí)間之比為1：，故C項(xiàng)不合題意.D.都做自由落體運(yùn)動(dòng)，則平均速度都是末速度的一半，甲乙兩物體的著地速度之比為1：，所以?xún)晌矬w從下落到著地的過(guò)程中的平均速度之比也是1：，故D項(xiàng)不合題意.8、AB【解析】A的動(dòng)能最大時(shí)，設(shè)B和C受到地面的支持力大小均為F，此時(shí)整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A(yíng)的動(dòng)能達(dá)到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當(dāng)A達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，A的加速度方向向上，故C錯(cuò)誤；A球達(dá)到最大動(dòng)能后向下做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)三個(gè)小球的動(dòng)能均為零，由機(jī)械能守恒定律得，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯(cuò)誤．所以AB正確，CD錯(cuò)誤．9、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車(chē)作勻加速運(yùn)動(dòng)，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時(shí)達(dá)到額定功率為D．前5秒內(nèi)位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：Pv10、BC【解析】

電場(chǎng)線(xiàn)越密集的位置場(chǎng)強(qiáng)越大，則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，所以C正確，D錯(cuò)誤．11、BCD【解析】

A.如果物體所受合外力為零，則合外力對(duì)物體做的功一定為零，此說(shuō)法正確，選項(xiàng)A不符合題意；B.如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，此說(shuō)法不正確，選項(xiàng)B符合題意；C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能可能不變，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，此說(shuō)法不正確，選項(xiàng)C符合題意；D.物體的動(dòng)能不變，所受合外力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，此說(shuō)法不正確，選項(xiàng)D符合題意；12、BC【解析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度、加速度大小不變、方向變化，不變的是周期和角速度，BC正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）（3）（4）【解析】若vA=0，規(guī)定A球初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒得：mv=mvA+4mvB，解得：vB=14v，碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)能為：EK=12mv2，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能為：E'K=12mvA2+124mvB2=18mv2<EK=12mv2，不違反能量守恒定律，故（1）可能；若vA=-v，規(guī)定A球初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒得：mv=mvA+4mvB，解得：vB=12v，碰撞前系統(tǒng)的總