上海市嘉定一中2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

上海市嘉定一中2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)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)下列有關(guān)能量的描述正確的是（）A．“又要馬兒跑得快，又要馬兒不吃草”違背了能量守恒定律B．工作中的電風(fēng)扇，消耗的電能大于輸出的機(jī)械能，該過程能量不守恒C．滑塊在粗糙的水平面上減速滑行，最終停了下來，動能消失，能量不守恒D．同時做自由落體運(yùn)動的物體，質(zhì)量越大，勢能減少越快，機(jī)械能減少也越快2、準(zhǔn)安現(xiàn)代有軌電車正以10m/s的速率通過一段圓弧彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)水平放置的指南針在時間10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了30°。在此10s時間內(nèi)，火車A．加速度為零 B．運(yùn)動位移大小為100mC．角速度為3rad/s D．彎道半徑為3、下面物理原理中說法不正確的是()A．物體所受合外力越大，它的動量變化就越快B．發(fā)射火箭的基本原理是利用直接噴出的高溫高壓氣體，獲得強(qiáng)大的反沖推力C．物體所受合外力對其所做總功為零，則該物體機(jī)械能一定守恒D．某系統(tǒng)在爆炸或碰撞瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可近似認(rèn)為該系統(tǒng)動量守恒4、(本題9分)飛行員進(jìn)行身體素質(zhì)訓(xùn)練時，抓住一質(zhì)量不計(jì)的秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，到達(dá)最低點(diǎn)的過程中（如圖所示），飛行員所受重力做功的瞬時功率的變化情況是A．一直減小B．一直增大C．先增大后減小D．先減小后增大5、(本題9分)下列對有關(guān)情景的描述，符合物理學(xué)實(shí)際的是A．火車軌道在彎道處應(yīng)設(shè)計(jì)成“外軌比內(nèi)軌高”B．汽車通過拱形橋最高點(diǎn)時對橋的壓力大于汽車所受重力C．洗衣機(jī)脫水時利用向心運(yùn)動把附著在衣物上的水分甩掉D．宇航員在繞地球做勻速圓周運(yùn)動的航天器內(nèi)懸浮時處于平衡狀態(tài)6、(本題9分)如圖所示，第一次，小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下，到達(dá)底端B的速度為，機(jī)械能減少；第二次，同一小球從底端B以沖上圓形軌道，恰好能到達(dá)A點(diǎn)，機(jī)械能減少，則（）A．等于B．小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)對軌道的壓力小C．小于D．小球第二次運(yùn)動的時間長7、(本題9分)長度為L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖所示，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，如果小球通過最高點(diǎn)時，受到桿的作用力大小為24N，g取10m/s2，則此時小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．8、如圖所示，水平屋頂高H＝5m，圍墻高h(yuǎn)＝3.2m，圍墻到房子的水平距離L＝3m，圍墻外馬路寬x＝10m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，小球離開屋頂時的速度v0的大小的可能值為(g取10m/s2)()A．6m/s B．12m/s C．4m/s D．2m/s9、(本題9分)高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛(wèi)星會受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠(yuǎn)在固定的圓軌道上運(yùn)動。則下列說法正確的是（）A．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會變小B．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此遠(yuǎn)離地球，軌道半徑會變大C．在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星的機(jī)械能不變D．雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的動能會增大10、(本題9分)質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑，如圖所示，在此過程中（）A．重力對物體做功為mg（H+h）B．物體的重力勢能減少了mg（H+h）C．所有外力對物體做的總功為零D．地面對物體的平均阻力為mg二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1（1）需要的測量儀器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重錘線E．打點(diǎn)計(jì)時器F．圓規(guī)（2）必須要求的條件是_______A．兩小球碰撞時，球心必須在同一高度上B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（3）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如下圖2所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為_________．（4）在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，對產(chǎn)生誤差的主要原因表述正確的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上B．傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用C．沒有測量高度，算出具體的平拋時間mD．測量長度的誤差12、（10分）隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行．飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動時，無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動．設(shè)飛船中帶有基本的測量工具．..（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是_________________________．（2）實(shí)驗(yàn)時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動的周期T和___________．（3）待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為_____________．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)從離地高80m處水平拋出一個物體，3s末物體的速度大小為50m/s，g取10m/s2。求：(1)物體拋出時的初速度大??；(2)物體在空中運(yùn)動的時間；(3)物體落地時的水平位移．14、（14分）(本題9分)把一個質(zhì)量為m=0.lkg的小球用一根長為L=5m的細(xì)線懸掛起來，讓小球在豎直平面內(nèi)擺動，擺動中小球最高位置與最低位置的高度差為h=1.25m。不計(jì)阻力，取重力加速度g=10m／s2。問：(1）小球擺到最低位置時，速度的大小是多少?(2)小球擺到最低點(diǎn)時，細(xì)繩的拉力為多大？15、（13分）(本題9分)地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點(diǎn)在地面上P′點(diǎn)的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），如圖所示，跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點(diǎn)水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計(jì)）．問：（1）當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？（2）要使沙袋落在跑道上，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時針運(yùn)動，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點(diǎn)時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？

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(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)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、A【解析】

A、“又要馬兒跑得快，又要馬兒不吃草”，其中的“草”其實(shí)馬兒的能量，這當(dāng)然是不科學(xué)的，違背了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，故A正確。B、工作中的電風(fēng)扇，消耗的電能大于輸出的機(jī)械能，同時電風(fēng)扇電機(jī)有內(nèi)阻，工作時發(fā)熱也要消耗電能，總的過程能量守恒，故B錯誤。C、滑塊在粗糙的水平面上減速滑行，通過克服摩擦力做功，動能轉(zhuǎn)化成滑塊與地面之間的內(nèi)能散失在空氣中，最終停了下來，該過程能量守恒，故C錯誤。D、做自由落體運(yùn)動的物體，在下落過程中，物體減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成物體的動能，質(zhì)量越大，下落過程中勢能減少越快，但機(jī)械能守恒，故D錯誤2、D【解析】

A.因?yàn)榛疖嚨倪\(yùn)動可看做勻速圓周運(yùn)動，其所受到的合外力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度不等于零。故A錯誤；B.由于火車的運(yùn)動可看做勻速圓周運(yùn)動，則可求得火車在此10s時間內(nèi)的路程為s=vt=100m。位移小于100m，故B錯誤；C.利用指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約30°，根據(jù)角速度的定義式，解得角速度的大小為，故C錯誤；D.已知火車在此10s時間內(nèi)通過的路程即弧長為l=vt=100m，由數(shù)學(xué)知識可知，火車轉(zhuǎn)過的弧長為l=θR，可解得：．故D正確。3、C【解析】

A．物體所受合外力越大，加速度就越大，物體速度變化就越快，所以它的動量變化就越快，故A正確；B．發(fā)射火箭的基本原理是利用直接噴出的高溫高壓氣體，獲得強(qiáng)大的反沖推力，選項(xiàng)B正確；C．物體所受合外力對其所做總功為零，則該物體機(jī)械能不一定守恒，例如勻速上升的物體，選項(xiàng)C錯誤；D．某系統(tǒng)在爆炸或碰撞瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可近似認(rèn)為該系統(tǒng)動量守恒，選項(xiàng)D正確；4、C【解析】試題分析：剛開始豎直方向上的速度為零，重力的瞬時功率為零，到達(dá)最低點(diǎn)時，豎直方向上的速度為零，重力的瞬時功率為零，所以重力的瞬時功率先增大后減小，故C正確考點(diǎn)：考查了功率的計(jì)算【名師點(diǎn)睛】重力是豎直方向的，重力的瞬時功率只與人在豎直方向上的速度有關(guān)，根據(jù)人做的是圓周運(yùn)動，可以知道人的速度的變化的情況．5、A【解析】

A．火車拐彎靠重力和支持力的合力提供向心力，彎道處設(shè)計(jì)成外軌高內(nèi)軌低，故A正確；B．在最高點(diǎn)，則得故B錯誤；C．洗衣機(jī)脫水時，利用離心運(yùn)動把附著在衣物上的水份甩掉，故C錯誤；D．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的宇航員重力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故D錯誤。故選A。6、BC【解析】小球從A到B的過程，由動能定理得mgh-W1=；小球從B到A的過程，由動能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，對比可得v1＜v1．故A錯誤．同理可知，小球經(jīng)過軌道上同一點(diǎn)時，上滑時的速度大于下滑時的速度，上滑時所需要的向心力大于下滑時所需要的向心力，而向心力是由軌道的支持力和重力垂直于軌道的分力的合力提供，所以上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，即小球第一次在B點(diǎn)所受的支持力小于第二次在B點(diǎn)所受的支持力，由牛頓第三定律可知，小球第一次在B點(diǎn)對軌道的壓力小于第二次在B點(diǎn)對軌道的壓力，故B正確．因同一點(diǎn)上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，則上滑時所受的摩擦力大于下滑時所受的摩擦力，而上滑與下滑兩個過程路程相等，所以上滑時克服摩擦力做功大于下滑時克服摩擦力做功，即上滑時機(jī)械能減小量大于下滑時機(jī)械能減小量，E1小于E1，故C正確．因小球經(jīng)過軌道上同一點(diǎn)時，上滑時的速度大于下滑時的速度，則上滑時的平均速度大于下滑時的平均速度，則第二次上滑用的時間短，選項(xiàng)D錯誤；故選BC.

點(diǎn)睛：本題考查了動能定理、向心力的基本運(yùn)用，運(yùn)用動能定理要靈活選擇研究的過程，根據(jù)向心力分析支持力的關(guān)系，注意判斷不同過程中克服摩擦力做功的關(guān)系．7、AC【解析】

當(dāng)桿對小球?yàn)橹С至r，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；當(dāng)桿對小球?yàn)槔r，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=3m/s，故AC正確，BD錯誤。8、AB【解析】

剛好能過圍墻時水平方向：豎直方向：解得剛好運(yùn)動到馬路邊時水平方向：豎直方向：解得，所以為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上速度的取值故AB對；CD錯9、AD【解析】

由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，則此時地球的引力大于向心力，掌握衛(wèi)星做近心運(yùn)動，因此靠近地球，軌道半徑會變小，選項(xiàng)A正確，B錯誤；在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星由于受阻力作用，則其機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯誤；雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的半徑減小，根據(jù)v=GM【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，當(dāng)引力大于向心力時要做近心運(yùn)動，會根據(jù)該規(guī)律判斷線速度、周期與軌道半徑的變化的關(guān)系．10、ABC【解析】

A.重力對物體做功為mg（H+h），選項(xiàng)A正確；B.重力做功等于重力勢能的減小，則物體的重力勢能減少了mg（H+h），選項(xiàng)B正確；C.根據(jù)動能定理可知，物體動能變化為零，則所有外力對物體做的總功為零，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)動能定理：，則地面對物體的平均阻力為，選項(xiàng)D錯誤.二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)需要天平稱量物體的質(zhì)量，需要刻度尺測量長度，需要中垂線調(diào)節(jié)軌道末端水平，需要圓規(guī)找物體的平均落點(diǎn)，故選BCDF．

（2）A、要保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，故A正確；

B、要保證碰撞后兩個球做平拋運(yùn)動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；

C、入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈，故C錯誤；

D、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故D正確；

故選ABD．

（3）根據(jù)動量守恒定律，有：

代入數(shù)據(jù)，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上會產(chǎn)生較大的誤差，故A正確；

B、傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，即可保證碰撞的初速度相同，故B錯誤；

C、小球做平拋運(yùn)動的時間由高度差決定，由于高度差一定，故平拋的時間都相同，故水平射程與平拋的初速度成正比，故不需要測量高度差，只要滿足：m1，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C錯誤；

D、測量長度的誤差對最終動量是否守恒的驗(yàn)證會有影響，故D正確；12、物體與接觸面間沒有壓力，摩擦力為零圓周運(yùn)動的半徑R【解析】太空中物體處于完全失重狀態(tài)，則與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零實(shí)驗(yàn)時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動的周期T和物體做圓周運(yùn)動的半徑R，則可得待測物體質(zhì)量的表達(dá)式三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)40m/s；(2)4s；(3)160m?！窘馕觥?/p>

(1)物體在3s末的豎直分速度：根據(jù)平行四邊形定則知，物體的初速度：；(2)根據(jù)得，物體平拋運(yùn)動的時間：；（3）物體落地的水平位移：?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和