2022年上海市嘉定區(qū)嘉定二中物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。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(nèi)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(zhǔn)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)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度不同，已知內(nèi)外軌道平面與水平的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度等于gRtanA．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于mgD．這時鐵軌對火車的支持力等于mg2、(本題9分)已知銅的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N，下列說法中正確的是（）A．1個銅原子的質(zhì)量為B．1個銅原子的質(zhì)量為C．1個銅原子所占的體積為D．1個銅原子所占的體積為3、(本題9分)人的質(zhì)量m＝60kg，船的質(zhì)量M＝240kg，若船用纜繩固定，船離岸1.5m時，人可以躍上岸．若撤去纜繩，如圖所示，人要安全躍上岸，船離岸至多為(不計水的阻力，兩次人消耗的能量相等，兩次從離開船到躍上岸所用的時間相等)()A．1.5m B．1.2m C．1.34m D．1.1m4、(本題9分)如圖所示，由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個小球恰能在某一位置平衡．現(xiàn)將P緩慢地向左移動一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡．若小球所帶電量不變，與移動前相比（）A．桿BO對Q的彈力減小B．桿AO對P的彈力減小C．桿AO對P的摩擦力增大D．P、Q之間的距離增大5、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點O處的電勢為0V，點A處的電勢為6V，點B處的電勢為3V，則電場強(qiáng)度的大小為A． B．C． D．6、如圖所示，用大小為12N，沿水平方向的恒力F作用在質(zhì)量為2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直線運(yùn)動，已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，g取10m/s2，當(dāng)木箱從靜止開始運(yùn)動了12m時A．力F做的功W1=120JB．重力做的功W2=240JC．克服摩擦力做的功W3=120JD．合力做的功W合=07、起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物沿豎直方向勻加速提起，加速度大小為，貨物上升h的過程中（已知重力加速度為g），則（）A．貨物克服重力做功mghB．貨物的動能增加了mghC．合外力對貨物做功為mghD．貨物的機(jī)械能增加了mgh8、(本題9分)如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動。測得該星球?qū)︼w行器的最大張角為θ，飛行器離星球表面的高度為h，繞行周期為T.已知引力常量為G，由此可以求得A．該星球的半徑B．該星球的平均密度C．該星球的第一宇宙速度D．該星球?qū)︼w行器的引力大小9、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物塊A，以5m/s的速度與質(zhì)量為4kg靜止的物塊B發(fā)生正碰，碰撞后物塊B的速度大小可能為（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s10、如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長度均為d。m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當(dāng)m1與m2第一次相距最近時m1速度為v1，在以后的運(yùn)動過程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m11、(本題9分)如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時上端位于A點。質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點由靜止開始下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上。下列說法正確的是（）A．物體最終將停在A點B．整個過程中物體第一次到達(dá)A點時動能最大C．物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點D．整個過程中重力勢能的減少量大于克服摩擦力做的功12、(本題9分)如圖，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面（固定）底端的O點，彈簧處于原長狀態(tài)時，對應(yīng)的斜面OP部分光滑，斜面頂端Q至P的斜面部分粗糙。一滑塊從斜面頂端Q處釋放，接觸彈簧并壓縮，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，滑塊與彈簧作用時不損失能量，從滑塊開始運(yùn)動至壓縮彈簧最短的過程中，下列說法正確的是：A．滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能B．滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒C．滑塊先做勻加速后做勻減速直線運(yùn)動D．滑塊接觸彈簧以后減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示,為利用氣墊導(dǎo)軌“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗裝置示意圖.(1)實驗步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平實驗桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；②由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離x＝_______cm；③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼盤靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼盤落地前擋光條已通過光電門2；④從數(shù)字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間分別為Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)根據(jù)以上實驗測量結(jié)果完成以下的問題(只要求寫出表達(dá)式，已知擋光條的寬度為，重力加速度為)：①滑塊通過光電門1和光電門2時的瞬時速度分別為______和_____.②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、砝碼盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝______.(3)在實驗誤差允許范圍內(nèi)，如果關(guān)系式________成立，則可認(rèn)為機(jī)械能守恒定律得到了驗證.14、（10分）在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中：（1）下列釋放紙帶的操作正確的是__________．（2）打點計時器所接電源的頻率為50Hz．某次打出的一條紙帶如圖所示，當(dāng)打點計時器打到B點時，重錘的速度vB＝________m/s．（結(jié)果保留兩位小數(shù))（3）實驗發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減少量大于其動能增大量，原因可能是_____________．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）假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領(lǐng)先水平的神州X號宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運(yùn)動，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號宇宙飛船繞火星運(yùn)動的周期；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星表面的重力加速度。16、（12分）(本題9分)天文觀測到某行星有一顆以半徑R、周期T環(huán)繞該行星做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，已知衛(wèi)星質(zhì)量為m．求：（1）該行星的質(zhì)量M是多大?（2）如果該行星的半徑是衛(wèi)星運(yùn)動軌道半徑的1/10，那么行星表面處的重力加速度是多大?17、（12分）(本題9分)地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比r1∶r2=1∶4.求:(1)線速度之比;(2)角速度之比;(3)運(yùn)行周期之比;(4)向心力之比.

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、C【解析】

火車以某一速度v通過某彎道時，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由圖可以得出F合=mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角）支持力N=合力等于向心力，故mg解得v=AB.由上面分析可知，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時速度等于gRtanC.這時鐵軌對火車的支持力等于mgcosD.這時鐵軌對火車的支持力等于mgsin2、A【解析】

AB.銅原子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏伽德羅常數(shù)N，即，故A正確，B錯誤；C.銅原子所占的體積等于摩爾體積除以阿伏伽德羅常數(shù)N，即故C錯誤,D錯誤。3、C【解析】

以人的方向為正方向，撤去纜繩，由動量守恒定律可知，0=mv1-Mv2；由于兩次人消耗的能量相等，故人跳起時的動能不變；則由功能關(guān)系可知：解得：所以，故C正確．4、C【解析】

由于兩球原來平衡，移動后又達(dá)到平衡．故對Q受力分析，如圖所示，由力的合成與平衡條件可知：BO桿對小球Q的彈力NQ變大，兩小球之間的庫侖力F變大，由庫侖定律知，兩小球P、Q的距離變小，A、D錯誤；對P進(jìn)行受力分析，如圖所示，由于P緩慢移動，故而處于近似平衡狀態(tài)．有平衡條件可知：Np=Fy+mpg，F(xiàn)x=Ff；由于庫侖力F的豎直分力與Q的重力平衡，故而其反作用力的豎直分力Fy大小不變，則AO桿對小球P的彈力Np大小不變．故B錯誤；由于庫侖力F的水平分力與NQ平衡，故而其反作用力的水平分力Fx變大，則AO桿對小球P的摩擦力Ff變大，故C正確．故選C．也可以對整體分析得出：水平方向AO桿對P的摩擦力與BO桿對Q的彈力等大，故AO桿對小球P的摩擦力變大，豎直方向只受重力和AO桿的支持力，故AO桿對小球P的彈力不變．故而B錯誤，C正確．【點睛】本題涉及兩個物體的平衡問題，靈活選擇研究對象是關(guān)鍵．當(dāng)幾個物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，可以把它們看成整體進(jìn)行研究.5、A【解析】試題分析：OA的中點C的電勢為3V，將C點與B點連接，如圖，電場線與等勢線垂直，根據(jù)幾何關(guān)系得，BC=2cm，則OB沿電場線方向上的距離d=sin60°＝1．5cm．所以電場強(qiáng)度．故A正確，BCD錯誤．故選A．考點：電場強(qiáng)度【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場線與等勢線垂直，掌握勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小與電勢差的關(guān)系，即，注意d是沿電場線方向上的距離．6、C【解析】

A、根據(jù)做功公式可得力做的功，故選項A錯誤；B、在重力方向上沒有位移，重力不做功，故選項B錯誤；C、根據(jù)做功公式可得摩擦力做的功，所以克服摩擦力做的功120J，故選項C正確；D、合力做的功合，故選項D錯誤。7、ACD【解析】

A、貨物上升h的過程中，貨物克服重力做功mgh，故A正確。B、根據(jù)動能定理：動能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B錯誤。C、合外力對貨物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律：F拉-mg=ma，F(xiàn)拉=mg+ma=mg，貨物增加的機(jī)械能E機(jī)=F拉h(huán)=mgh，故D正確。8、ABC【解析】

A.由題意，令星球的半徑為R，則飛行器的軌道半徑r=R+h，由幾何關(guān)系，即，表達(dá)式中只有一個未知量R，故可以據(jù)此求出星球半徑R；故A正確.B.由A項分析知，可以求出飛行器軌道半徑r，據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力可知，已知r和T及G的情況下可以求得星球質(zhì)量M，再根據(jù)密度公式可以求得星球的密度，故B正確.C.在求得星球質(zhì)量M及星球軌道半徑R的情況下，根據(jù)，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正確；D.因為不知道飛行器的質(zhì)量大小，故無法求得星球?qū)︼w行器的引力大小，故D錯誤.9、BC【解析】以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，以碰撞前A球的速度方向為正方向，如果碰撞為彈性碰撞，由動量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由機(jī)械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv010、ABC【解析】

從小球m1到達(dá)最近位置后繼續(xù)前進(jìn)，此后拉到m2前進(jìn)，m1減速，m2加速，達(dá)到共同速度時兩者相距最遠(yuǎn)，此后m1繼續(xù)減速，m2加速，當(dāng)兩球再次相距最近時，m1達(dá)到最小速度，m2達(dá)最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩(wěn)定，一直向右前進(jìn)，選取向右為正方向，則：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度為2m1m1+m2v1，此時由于m1＜m2，可知當(dāng)m2的速度最大時，m1的速度小于1，即m1的速度方向為向左，所以m1的最小速度等于1．A.A項與上述分析結(jié)論相符，故A符合題意；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結(jié)論相符，故C符合題意；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意。11、CD【解析】

根據(jù)題圖可知，考查彈力作功與彈性勢能變化關(guān)系，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，摩擦力做功導(dǎo)致彈簧與物塊的機(jī)械能在變化。根據(jù)重力與重力沿斜面方向分力的關(guān)系判斷物體最終靜止的位置。根據(jù)能量守恒判斷物體反彈后到達(dá)的位置。結(jié)合能量守恒，通過重力勢能的減小量等于彈性勢能的增加量和克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能之和，判斷重力勢能的減小量與克服摩擦力做功的大小關(guān)系?！驹斀狻緼、由題意可知，物塊從靜止沿斜面向上運(yùn)動，說明重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，因此物體不可能最終停于A點，故A錯誤；B、物體接觸彈簧后，還要繼續(xù)加速，直到彈力與重力的分力相等時，達(dá)到最大速度；故最大速度在A點下方；故B錯誤；C、由于運(yùn)動過程中存在摩擦力，導(dǎo)致摩擦力做功，所以物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點，故C正確；C、根據(jù)動能定理可知，從靜止到速度為零，則有重力做功等于克服彈簧彈力做功與物塊克服摩擦做的功之和，則重力勢能的減小量大于物塊克服摩擦力做功。故D正確；【點睛】由受力分析來確定運(yùn)動情況很關(guān)鍵。12、AD【解析】

A.滑塊開始運(yùn)動至壓縮彈簧最短的過程中，根據(jù)能量守恒定律可知，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能和QP段摩擦生的熱能，故滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能；A正確.B.滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)在全程運(yùn)動中，有除重力做功和彈簧的彈力做功外，其它的摩擦力做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系知系統(tǒng)的機(jī)械能減少；B錯誤.C.滑塊在QP段受恒力做勻加速，接觸彈簧后，彈簧的彈力逐漸增大，則合力先向下減小后向上增大，先做加速度向下減小的變減速直線運(yùn)動，后做加速度向上增大的變減速直線運(yùn)動；故C錯誤.D.滑塊接觸彈簧時有不為零的速度，則此后的過程減少的重力勢能和減少的動能一起轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能，即滑塊減少的機(jī)械能全部變成彈簧增加的彈性勢能；故D正確.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、50.00【解析】

標(biāo)尺讀數(shù)時，注意最小刻度為十分度，需讀到最小刻度的下一位；光電門的寬度很小，可平均速度代替瞬時速度；動能和勢能減少量，根據(jù)基本公式求解即可?！驹斀狻康谝豢眨畼?biāo)尺讀數(shù)：；第二空第三空．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，即滑塊通過光電門1的速度為：，滑塊通過光電門2的速度為：；第四空第五空．，；第六空．系統(tǒng)重力勢能的減少量為：；第七空．機(jī)械能守恒，即：，所以有：?！军c睛】本題主要考查了利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律的實驗，較為簡單。14、A1.83阻力造成了機(jī)械能損失（意思正確即可）【解析】

(1)[1]由圖中可以看出，B和C圖中的紙帶發(fā)生彎曲，阻力太大，故BC選項錯誤，而D圖有可能造成打出的點跡太少，故選項D錯誤，故選項A正確；(2)[2]由運(yùn)動學(xué)公式求速度(3)[3]實驗發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減少量大于其動能增大量，這是系統(tǒng)誤差造成的，阻