上海市松江區(qū) 2023年高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理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)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（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：（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、從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個(gè)小球，一個(gè)豎直向上拋，一個(gè)豎直向下拋，另一個(gè)水平拋，則（）A．落地時(shí)，三個(gè)小球的速度相同B．落地時(shí)，三個(gè)小球重力的瞬時(shí)功率相同C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小球重力做功的平均功率相同D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小球重力做功相同2、(本題9分)甲、乙兩物體在同一直線上，同時(shí)由同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．20s末乙追上甲B．20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等C．在乙追上甲前，20s末時(shí)兩物體相距最大D．開(kāi)始階段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面3、(本題9分)某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又降下0.5m，在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力為自身重力的（）A．8倍 B．10倍 C．2倍 D．5倍4、(本題9分)如圖所示，用水平力推靜止在水平面上的木箱，沒(méi)有推動(dòng)．這時(shí)，木箱受到的推力()A．一定小于摩擦力B．一定小于重力C．一定和摩擦力大小相等D．一定和摩擦力方向相同5、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，分別用線懸在等高的、兩點(diǎn)，A球的懸線比B球的懸線長(zhǎng)，把兩球的懸線拉到水平后將小球無(wú)初速度的釋放，則經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)以懸點(diǎn)O為零勢(shì)能點(diǎn)A．A球的速度等于B球的速度B．A球的動(dòng)能小于B球的動(dòng)能C．A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能D．A球的機(jī)械能小于B球的機(jī)械能6、(本題9分)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)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(shí)間的變化圖象．實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)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(shuō)法中正確的是A．t1時(shí)刻小球速度最大B．t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．t2時(shí)刻小球勢(shì)能最大D．t2時(shí)刻繩子最長(zhǎng)7、(本題9分)如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時(shí)間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則從子彈開(kāi)始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中A．系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒B．系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．彈簧最大的彈性勢(shì)能小于8、如圖所示，三個(gè)小球從同一高處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O'是O在水平面上的投影點(diǎn)，且O'A：AB：BC=1：3：1．若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．v1：v2：v3=1：3：1B．三個(gè)小球下落的時(shí)間相同C．三個(gè)小球落地時(shí)豎直方向速度相同D．三個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)能相同9、如圖所示，輕繩的一端系一小球，另一端固定于點(diǎn)，在點(diǎn)的正下方點(diǎn)釘顆一釘子，使懸線拉緊與豎直方向成一角度，然后由靜止釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子時(shí)()A．小球的角速度突然變大B．小球的瞬時(shí)速度突然變大C．繩上拉力突然變小D．球的加速度突然變大10、(本題9分)如圖所示，一光滑細(xì)桿固定在水平面上的點(diǎn)，細(xì)桿與水平面的夾角為，一原長(zhǎng)為的輕質(zhì)彈簧，下端固定在水平面上的點(diǎn)，上端與質(zhì)量為的小環(huán)相連，當(dāng)把小環(huán)拉到點(diǎn)時(shí)，與地面垂直，彈簧長(zhǎng)為，將小環(huán)從點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到的中點(diǎn)時(shí)，速度達(dá)到最大．重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是（）A．下滑過(guò)程中小環(huán)的機(jī)械能先增大再減小B．小環(huán)到達(dá)的中點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零C．小環(huán)剛釋放時(shí)的加速度等于D．小環(huán)的最大速度為11、如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時(shí)間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則從子彈開(kāi)始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中A．系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒B．系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為D．彈簧最大的彈性勢(shì)能小于12、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高．一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿逆時(shí)針?lè)较蛳禄阎獜椈傻脑L(zhǎng)為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的有（）A．彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過(guò)程中，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量二、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)用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B求靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是垂直所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2：1，則未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的____點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量P與碰撞后總動(dòng)量的百分誤差=_______%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，可以分解為水平方向上的__________________運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的__________________運(yùn)動(dòng)；小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)在坐標(biāo)紙上描出一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的一些點(diǎn)，O點(diǎn)為平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，每一小方格邊長(zhǎng)為5厘米g=10m/s2。請(qǐng)?jiān)谙聢D中描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出小球的初速度v0=__________________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在長(zhǎng)4m的斜面頂端由靜止下滑，然后進(jìn)入由圓弧與斜面連接的水平面由斜面滑至平面時(shí)無(wú)能量損失，物體滑到斜面底端時(shí)的速度為，若物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾角為370，?。螅海?）物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力做的功；（2）物體能在水平面上滑行的距離．16、（12分）將輕質(zhì)彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為4m的小球由靜止釋放，小球下降的最大高度為l。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道，B端與半徑為l的半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。用外力緩慢推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮長(zhǎng)度l，然后靜止釋放，P開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，剛好能到達(dá)半圓軌道的D點(diǎn)。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，釋放時(shí)PB距離為2l，重力加速度大小為g。求：（1）釋放時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；（2）物塊P到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)所受的支持力大小；（3）從半圓軌道B點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程摩擦力對(duì)物塊P做的功。17、（12分）如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止．物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t；(2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過(guò)多少．

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、D【解析】

小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，故可得到落地時(shí)速度大小相等，但方向不同；根據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式判斷瞬時(shí)功率的大?。驹斀狻啃∏蜻\(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤；落地時(shí)速度大小相等，但方向不同，根據(jù)可知，重力的瞬時(shí)功率不等，故B錯(cuò)誤；根據(jù)重力做功公式W=mgh可知，三個(gè)小球重力做功相同，落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長(zhǎng)，豎直下拋時(shí)間最短，所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小球重力做功的平均功率不同，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒；同時(shí)速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意識(shí)．2、C【解析】

AB．在第20s末兩物體速度相等，由圖線的“面積”看出，這段時(shí)間內(nèi)甲的位移大于乙的位移，乙還沒(méi)有追上甲．故AB錯(cuò)誤．C．在追上前，速度相等時(shí)，相距最遠(yuǎn)，故20s末相距最遠(yuǎn)，故C正確；D．開(kāi)始階段，甲的速度較大，甲跑在乙的前面，20s后，乙的速度較大，甲仍在乙的前面，直到40s末兩者相遇．故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵要根據(jù)速度大小關(guān)系，分析甲乙兩物體間距離的變化．兩圖線的交點(diǎn)表示速度相等．兩物體由同一地點(diǎn)向同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移相等時(shí)兩物體相遇．3、D【解析】設(shè)地面對(duì)他雙腳的平均作用力為F，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：本題也可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解，但是沒(méi)有動(dòng)能定理解決簡(jiǎn)捷，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，不需要考慮過(guò)程中速度的變化，抓住初末狀態(tài)，列式求解．4、C【解析】因木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，故木箱受力平衡，即小孩的推力等于地面對(duì)木箱的摩擦力，木箱受到的推力方向與摩擦力的方向相反，C正確．5、C【解析】

A.根據(jù)動(dòng)能定理得：mgL=mv2，解得：，所以A球的速度大于B球的速度，故A錯(cuò)誤。B.在最低點(diǎn)，小球的動(dòng)能為Ek=mv2=mgL，則A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能。故B錯(cuò)誤。CD.A、B兩球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，初始位置時(shí)兩球的機(jī)械能相等，所以在最低點(diǎn)，兩球的機(jī)械能相等。故C正確，D錯(cuò)誤。6、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，讓小球自由下落，t1時(shí)刻繩子剛好繃緊，此時(shí)小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子的拉力大于重力時(shí)，小球才開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，所以t1時(shí)刻小球速度不是最大．故A錯(cuò)誤．t2時(shí)刻繩子的拉力最大，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，速度為零，動(dòng)能最小，勢(shì)能也最小，繩子也最長(zhǎng)．故BC錯(cuò)誤，D正確．故選D．點(diǎn)睛：本題考查運(yùn)用牛頓定律分析小球運(yùn)動(dòng)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(guān)系，從而分析小球的運(yùn)動(dòng)情況．7、CD【解析】

AB.由于子彈射入木塊過(guò)程中，二者之間存在著摩擦，故此過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過(guò)程中，速度逐漸減小到零，所以此過(guò)程動(dòng)量不守恒，故整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量、機(jī)械能均不守恒，故AB錯(cuò)誤；C.對(duì)子彈和木塊由動(dòng)量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機(jī)械能損失，所以最終彈簧彈性勢(shì)能小于最初的動(dòng)能，故D正確．8、BC【解析】

B．因?yàn)槿齻€(gè)小球下落高度相同，由可知下落時(shí)間相同，故B正確；A．由O'A：AB：BC=1：3：1，可知三個(gè)小球的水平位移之比為1：4：9，因?yàn)橄侣鋾r(shí)間相同，所以由可知v1：v2：v3=1：4：9。故A錯(cuò)誤；C．因?yàn)槿齻€(gè)小球下落高度相同，由可知三個(gè)小球落地時(shí)豎直方向速度相同。故C正確；D．由動(dòng)能定理有由于三個(gè)小球的質(zhì)量大小關(guān)系不知道，所以三個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)能大小關(guān)系無(wú)法判斷。故D錯(cuò)誤。故選BC。9、AD【解析】

AB.因?yàn)榕龅结斪忧昂笏查g水平方向沒(méi)有作用力，瞬時(shí)速度大小不變；但因?yàn)閳A周半徑變小，，角速度變大，A正確B錯(cuò)誤．CD.根據(jù)可知，球的加速度變大；根據(jù)向心力方程，可知，繩的拉力變大，C錯(cuò)誤D正確．10、ACD【解析】

小環(huán)受重力、支持力和彈簧彈力，彈簧彈力做功，故環(huán)的機(jī)械能不守恒，小環(huán)和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小環(huán)到達(dá)AD的中點(diǎn)時(shí)，彈性繩的伸長(zhǎng)量最短，彈性勢(shì)能最小，小環(huán)機(jī)械能最大，故下滑過(guò)程中小環(huán)的機(jī)械能先增大再減小，故A正確；小環(huán)到達(dá)AD的中點(diǎn)時(shí)，彈性繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，伸長(zhǎng)量不為0，故彈性勢(shì)能不為零，故B錯(cuò)誤；在A位置，環(huán)受重力、彈簧拉力、支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin30°+Fsin30°=ma，在D點(diǎn)，環(huán)的速度最大，說(shuō)明加速度為零，彈簧長(zhǎng)度為2L，故：mgsin30°-Fcos60°=0，聯(lián)立解得：a=g，故C正確；小環(huán)和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，在D點(diǎn)速度最大，此時(shí)橡皮繩長(zhǎng)度等于初位置橡皮繩的長(zhǎng)度，故初位置和D位置環(huán)的機(jī)械能相等，故：mg（2Lcos60°）=mv2，解得：v=，故D正確；故選ACD．【點(diǎn)睛】本題為力學(xué)綜合問(wèn)題，關(guān)鍵正確的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式分析，注意環(huán)的機(jī)械能不守恒，是環(huán)和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．11、CD【解析】

AB.由于子彈射入木塊過(guò)程中，二者之間存在著摩擦，故此過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過(guò)程中，速度逐漸減小到零，所以此過(guò)程動(dòng)量不守恒，故整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量、機(jī)械能均不守恒，故AB錯(cuò)誤；C.對(duì)子彈和木塊由動(dòng)量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機(jī)械能損失，所以最終彈簧彈性勢(shì)能小于最初的動(dòng)能，故D正確．12、CD【解析】

彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，在此后的過(guò)程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能不是最大．故A錯(cuò)誤．由題可知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=2．故B錯(cuò)誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對(duì)小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對(duì)小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過(guò)程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過(guò)A和B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、P2%【解析】

A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以P點(diǎn)是沒(méi)有碰時(shí)A球的落地點(diǎn)，N是碰后B的落地點(diǎn)，M是碰后A的落地點(diǎn)；所以，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的P點(diǎn)．碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量p′的百分誤差＝0.02=2%．14、勻速直線自由落體2.0m/s【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)是初速度時(shí)水平方向，只受重力的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故可分解為水平方向的勻速