上海理工大附中2021-2022學(xué)年物理高一下期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022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)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星A離地球較近，衛(wèi)星B離地球較遠(yuǎn)，關(guān)于兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星A的周期長B．衛(wèi)星B的角速度大C．衛(wèi)星A的線速度小D．衛(wèi)星B的機(jī)械能大2、(本題9分)為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測，我國于1011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”．假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T1．火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G．僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（）A．火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量B．火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的引力C．火星的密度和火星表面的重力加速度D．火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力3、(本題9分)在一個(gè)電場中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，電荷所受到的電場力F跟引入電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是()A．這個(gè)電場是勻強(qiáng)電場B．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>EcC．同一點(diǎn)的電場強(qiáng)度隨試探電荷電荷量的增加而增加D．無法比較以上四點(diǎn)的電場強(qiáng)度值4、質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P．當(dāng)它開上一個(gè)傾角為θ的斜坡時(shí)，受到的阻力為車重力的k倍，則車的最大速度為（）A．B．C．D．5、(本題9分)如圖甲所示，在一次海上救援行動(dòng)中，直升機(jī)沿水平方向勻速飛行，同時(shí)懸索系住傷員勻速上拉，以地面為參考系，傷員從A至B的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖乙中的A．折線ACB B．線段 C．曲線AmB D．曲線AnB6、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是，下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，在由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，空氣阻力恒定，則()A．物塊機(jī)械能守恒B．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．物塊機(jī)械能減少D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少7、質(zhì)量為m的小球以某一初速度豎直向上拋出上升過程的加速度大小為1.5g(g為重力加速度)，上升的最大高度為h，則在整個(gè)上升過程中以下說法正確的是A．小球動(dòng)能減少了mghB．小球動(dòng)能減少了1.5mghC．小球克服阻力做功1.5mghD．小球機(jī)械能減少了0.5mgh8、(本題9分)如圖所示，電場中各等勢面為豎直面，它們之間的距離為d=1cm，一個(gè)帶電小球的質(zhì)量為m=10g,初速度為v0=1m/s,方向與水平線成A．小球帶負(fù)電B．小球在vo的正方向上走的最遠(yuǎn)距離2C．小球所帶電荷量為10D．勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E=9、(本題9分)如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道10、(本題9分)如圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧一直保持豎直),下列說法中正確的是A．彈簧的彈性勢能一直增大B．小球的動(dòng)能先增大后減小C．小球的重力勢能先增大后減小D．小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小11、一個(gè)100g的球從的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到的高度，則整個(gè)過程中（）A．重力做了的負(fù)功 B．重力做的正功C．球的重力勢能一定減少 D．球的重力勢能一定增加12、(本題9分)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r．閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值后，電壓表示數(shù)的變化量為ΔU．在這個(gè)過程中，下列判斷正確的A．電流表的示數(shù)增大B．電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大C．電容器的帶電量減小，減小量小于CΔUD．電壓表示數(shù)變化量ΔU和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值不變二、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)我們可以用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等．轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值．（1）當(dāng)傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上時(shí)，塔輪邊緣處的__________相等（選填“線速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板__________和擋板__________處（選填“A”或“B”或“C”）．14、（10分）(本題9分)如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌(滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待托盤和砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2；④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時(shí)的擋光時(shí)間Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．回答下列問題：(1)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，可以確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1＝________________和Ek2＝________________；(2)在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________(重力加速度為g)；(3)如果滿足關(guān)系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．三、計(jì)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)一轟炸機(jī)在海面上方h=500m高處沿水平直線飛行，以v1=100m/s的速度追趕一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敵艦，如圖所示。要準(zhǔn)確擊中敵艦，飛機(jī)應(yīng)在離敵艦水平距離為s處釋放炸彈，釋放炸彈時(shí)，炸彈與飛機(jī)的速度相同，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g=10m/s2。求：(1)炸彈從被釋放到落到水面的時(shí)間；(2)炸彈剛落到水面時(shí)的速度大小；（結(jié)果保留一位小數(shù)）(3)要能準(zhǔn)確擊中敵艦，s應(yīng)為多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面上有平行于桌面的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），桌面上有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量q==-1.0×10-4C的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。在大小為F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度v0=0.6m/s沿圖中虛線由M向右勻速運(yùn)動(dòng)到N．已知力F與MN間夾角θ=60°．求：(1)勻強(qiáng)電場的大小和方向；(2)當(dāng)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)撤去F，求此后小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)在MN方向上運(yùn)動(dòng)的位移大小。17、（12分）(本題9分)將一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的小球從離地面h=15m高的地方水平拋出，拋出時(shí)小球的速度v0=10m/s，忽略空氣對小球的阻力．求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）小球落地時(shí)的速度大?。唬?）小球的重力勢能的減少量．（重力加速度g取10m/s2）

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】

A、由萬有引力充當(dāng)向心力：G=mr，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期T=2，兩顆衛(wèi)星A、B的軌道半徑rArB，則衛(wèi)星A的周期較短，故A錯(cuò)誤。B、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度==，rArB，則衛(wèi)星B的角速度較小，故B錯(cuò)誤。C、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度v=r=，rArB，則衛(wèi)星A的線速度較大，故C錯(cuò)誤。D、質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B，進(jìn)入高軌道發(fā)射時(shí)需要消耗的能量較大，則衛(wèi)星B的機(jī)械能大，故D正確。2、C【解析】根據(jù)萬有引力提供探測器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有：GMmR+h12=m2πT12R+h1【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供探測器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，列出等式．根據(jù)密度公式求出密度．運(yùn)用萬有引力等于重力表示出火星表面的重力加速度．3、B【解析】

AB.圖線斜率的絕對值Fq，所以可以使用直線的斜率表示電場強(qiáng)度的大小，d圖線斜率的絕對值最大，所以d點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，c圖線斜率的絕對值最小，電場強(qiáng)度的最小。所以四點(diǎn)場強(qiáng)的大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>EcC.同一點(diǎn)的電場強(qiáng)度是由電場本身決定的與試探電荷的電荷量無關(guān)。故C不符合題意。4、D【解析】

當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，由于汽車是沿傾斜的路面向上行駛的，對汽車受力分析可知，汽車的牽引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡時(shí)的速度：，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.5、B【解析】

傷員參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速移動(dòng)，豎直方向勻速上升，合速度是兩個(gè)分速度的矢量和，遵循平行四邊形定則，由于兩個(gè)分速度大小和方向都恒定，故合速度是固定不變，即合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故軌跡是線段AB；故ACD錯(cuò)誤，B正確．6、D【解析】

根據(jù)機(jī)械能守恒條件求解．由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，物體的動(dòng)能變化為零，重力勢能減小量等于機(jī)械能的減小量．整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．【詳解】A．對于物體來說，從A到C要克服空氣阻力做功，從B到C又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈力勢能，因此機(jī)械能肯定減少．故A錯(cuò)誤；B．對于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來說，物體減少的機(jī)械能為（克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢能），而彈簧則增加了彈性勢能，因此整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功．故B錯(cuò)誤；C．由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，物體的動(dòng)能變化為零，重力勢能減小量等于機(jī)械能的減小量．所以物塊機(jī)械能減少mg（H+h），故C錯(cuò)誤；D．物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是，根據(jù)牛頓第二定律得：，所以空氣阻力所做的功為，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，故D正確。故選D。【點(diǎn)睛】本題是對機(jī)械能守恒條件的直接考查，掌握住機(jī)械能守恒的條件即可，注意題目中的研究對象的選擇。學(xué)會運(yùn)用能量守恒的觀點(diǎn)求解問題，知道能量是守恒的和能量的轉(zhuǎn)化形式。7、BD【解析】

AB.小球的合外力大小F合=ma=1.5mg，方向豎直向下，根據(jù)動(dòng)能定理得：小球動(dòng)能減少量△Ek=F合h=1.5mgh，故A錯(cuò)誤，B正確.CD.小球重力勢能增加了mgh，動(dòng)能減少了1.5mgh，所以機(jī)械能減少了0.5mgh，根據(jù)功能關(guān)系知：小球克服阻力做功等于小球機(jī)械能減少，因此小球克服阻力做功0.5mgh；故C錯(cuò)誤，D正確.8、BC【解析】

根據(jù)電場線與等勢面垂直，且指向電勢低的等勢面，可知電場線水平向左，畫出勻強(qiáng)電場的電場線，如圖所示．由U=Ed得：E=U由題意可知，只有小球受到向左的電場力，電場力和重力的合力才有可能與初速度方向在一條直線上，所以小球帶正電．故A錯(cuò)誤；由受力圖可知，Eq=mg，q=mgE由動(dòng)能定理，得-F合?9、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯(cuò)誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.10、AB【解析】

A、小球在向下運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的壓縮量越來越大，彈簧的彈性勢能一直增大，故A正確；B、小球在向下運(yùn)動(dòng)過程中，受到重力與彈簧彈力作用，開始的一段時(shí)間內(nèi)，重力大于彈力，合外力做正功，小球動(dòng)能增大，后來彈簧的彈力大于小球重力，合力對小球做負(fù)功，小球的動(dòng)能減小，因此小球動(dòng)能先增大后減小，故B正確；C、在向下運(yùn)動(dòng)過程中，小球的質(zhì)量不變而高度逐漸減小，小球的重力勢能一直減小，故C錯(cuò)誤；D、小球在向下運(yùn)動(dòng)過程中，受到重力與彈簧彈力的作用，除重力之外，彈簧彈力對小球做負(fù)功，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能不變。故D錯(cuò)誤。11、BC【解析】

AB．物體高度下降了則重力做正功為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．重力做功多少等于重力勢能的減小量，故小球的重力勢能一定減少0.45J，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12、BCD【解析】

AC．閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值后，電路中電流減小，電流表示數(shù)減小，由歐姆定律分析得知，電阻R1兩端的電壓減小，電阻R兩端的電壓增大，而它們的總電壓即路端電壓增大，所以電阻R1兩端的電壓減小量小于△U，則電容器的帶電量減小，減小量小于C△U．故A錯(cuò)誤，C正確。B．由圖，，R增大，則電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大，故B正確。D．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-I（R1+r），由數(shù)學(xué)知識得知，，保持不變，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）線速度（2）AC【解析】

(1)當(dāng)傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上時(shí)，它們是皮帶傳動(dòng)，塔輪邊緣處的線速度相等；(2)探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，利用控制變量法，根據(jù)可知控制質(zhì)量相同和半徑相同，所以將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板和擋板處；14、