2024-2025学年上海市普陀区市级名校物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析.doc

2024-2025学年上海市普陀区市级名校物理高一第二学期期末考试模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是 ( )

A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下。
2、 (本题9分)如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船R的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f，当绳AO段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（　　）

A． B． C． D．
3、如图所示，小杨用与水平方向成θ角的恒力F拖地，拖把沿水平方向移动了一段距离s. 该过程中，力F对拖把做的功是

A．Fs B．Fscosθ C．Fssinθ D．Fs tanθ
4、如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是

A．粒子在M点的速率最大 B．粒子所受电场力沿电场方向 C．粒子在电场中的加速度不变 D．粒子在电场中的电势能始终在增加
5、 (本题9分)如图所示，用劲度系数为的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为的小球A，此时弹簧的长度为。在A的正下方放一个带电球B时，弹簧伸长量增加，此时两球相距。已知静电力常量为，A、B可视为点电荷，则（　　）

A．A球受到的库仑力是 B．A球受到的库仑力是
C．B球带负电，电荷量是 D．B球带负电，电荷量是
6、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为，则（　　）

A．小球到达c点的速度为
B．小球到达b点时对轨道的压力为
C．小球在直轨道上的落点d与b点距离为
D．小球从c点落到d点所需时间为
7、 (本题9分)如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=600，则下列说法正确的是( )

A．小球重力与电场力的关系是mg=qE
B．小球在B点时，对圆弧的压力为2qE
C．小球在A点和B点的加速度大小相等
D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，不能沿AB圆弧而运动
8、 (本题9分)2010年10月1日我国成功发射“嫦娥二号”绕月卫星,绕月运行高度为100公里.2007年10月24日发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里,如图所示．“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比,下列判断正确的是( )

A．周期小，线速度大
B．周期大，加速度小
C．线速度大，加速度小
D．角速度大，线速度大
9、 (本题9分)如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（　 　）

A．小球经过B点时，小球的动能为mgL
B．小球经过B点时，绳子的拉力为3mg
C．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0
D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
10、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则

A．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上
B．b对c的摩擦力可能先减小后增大
C．地面对c的摩擦力方向一定向右
D．地面对c的摩擦力一定减小
二、实验题
11、（4分） (本题9分)王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为________（选填“A”、“B”或“C”）

（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值，则打下点“5”时重物的速度大小为________m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为_________J。（结果均保留两位有效数字）
12、（10分）利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______
A．利用公式v=gt计算重物速度
B．利用公式v=计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)如图所示，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，从静止开始运动，经过4s运动了16m．求：

（1）力F在4s内对物体所做的功；
（2）力F在4s内对物体做功的平均功率；
（3）在4s末，力F对物体做功的瞬时功率．
14、（14分）2017年2月22日上午，美国航天局宣布在距地球仅40光年的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星，其中3颗已确定位于宜居带，很可能含有液态水，观测某行星的半径为R0，自转周期为T0，它有一颗卫星，轨道半径为R，绕行星公转周期为T．已知万有引力常量为G
求：（1）该行星的平均密度为多大？
（2）要在此行星的赤道上发射一颗人造同步卫星，则该人造卫星的轨道半径r为多大？
15、（13分）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h＝5 m处有一个可间断滴水的容器，从t＝0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。(取g＝10 m/s2)

（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为多大？
（3）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 m，求容器的加速度a。
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、C
【解析】
用撤去法判断接触物件是否有弹力，当撤去挡板时小球会滚下，撤去斜面时，小球会落下，所以两个接触点都有弹力产生，根据弹力的方向与接触面垂直指向受力物体，所以C对。
思路分析:判断弹力的有无，根据撤去支撑物法或条件法，此题只用到第一种方法。
试题点评：考查弹力有无的判断
2、A
【解析】
ABCD. 假设卡车速度是v0，对小船运动分解，小船的速度为v的沿绳分量与卡车速度相同，如图：

由几何关系可知，此时卡车的牵引力为

再对小船受力分析如图：

由牛顿第二定律可知，小船加速度为

故A正确BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】
由图可知，力和位移的夹角为θ，故推力的功为：W=Fscosθ；
A. Fs，与结论不相符，选项A错误；
B. Fscosθ，与结论相符，选项B正确；
C. Fssinθ，与结论不相符，选项C错误；
D. Fs tanθ，与结论不相符，选项D错误；
4、C
【解析】
根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加；当达到M点后电场力做正功，加速，电势能在减小，则在M点的速度最小A错，D错；在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变，C正确.
5、D
【解析】
AB．A球受到的库仑力

故AB错误；
CD．弹簧伸长，说明A和B相互吸引，带电性不同，故B球带负电，根据库仑定律

则

解得

故C错误，D正确。
故选D。
6、CD
【解析】
A. 小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，只有重力提供向心力

解得：

故A错误；
B.由机械能守恒定律得：

由向心力公式有：

解得轨道对小球的支持力F=6mg，根据牛顿第三定律得：小球到达b点时对轨道的压力为，故B错误；
C.由平抛运动规律得，水平位移

故C正确；
D.小球离开轨道后，在竖直方向做自由落体运动， 小球从c点落到d点所需时间为

故D正确。
7、CD
【解析】
A、小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：，得，即，故A错误；
B、小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析可知：，故圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力为，故B错误；
C、在A点，小球所受的合力等于重力，加速度；在B点，合力沿切线方向，加速度，所以A、B两点的加速度大小相等，故C正确；
D、如果小球带负电，从A点由静止释放后，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，不能沿AB圆弧而运动，故D正确；
故选CD．
小球从A运动到B的过程中，重力和电场力做功，动能的变化量为零，根据动能定理求解小球重力与电场力的关系；小球在B点时，球到达B点时速度为零，向心力为零，沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析，求解圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力．
8、AD
【解析】
卫星绕地球做匀速圈周运动，根据万有引力提供向心力得：

解得：
可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而线速度、加速度和角速度均越小，所以“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，周期小，线速度大，加速度大，角速度大，故AD正确．
9、ABD
【解析】
A、从A到B的过程中，根据动能定理得：，故A正确；
B、在B点，根据牛顿第二定律得，解得：，故B错误；
C、小球下摆过程中，重力做的功，则重力的平均功率不为零，故C错误；
D、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D正确．
点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题．
10、BD
【解析】
AB.设a、b的重力分别为Ga、Gb，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件，有：f=Gbsinθ－Ga，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力增加；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力减小，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，由牛顿第三定律知b对c的摩擦力方向可能平行斜面向下，故A错误，B正确；
CD.以bc整体为研究对象，分析受力如图所示，根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力：f=Tcosθ=Gacosθ，Ga减小，故摩擦力减小，方向水平向左，故C错误，D正确．

二、实验题
11、 (1)C (2)2.4~2.6m/s 0.25~0.27J
【解析】
第一空.实验中应选择质量尽量大，体积尽量小的重物挂在纸袋下方，故选C；
第二空.根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得出5点的瞬时速度大小为：，解得：v5=2.5m/s；
第三空.从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mgh2-5，解得△EP=0.25J。
12、AB -mghB C 不正确
【解析】
(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；
B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；
C.在验证机械能守恒时，
mgh=
既需要验证
gh=
即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．
(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量
△Ep=mghB
B点的速度为：

则增加的动能为：

(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．
(4)[5]若机械能守恒，有
mgh=
则
v2=2gh
可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，且斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确．

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）96J （2）24W （3）48W
【解析】
（1）力F在4s内对物体所做的功
（2）力F在4s内对物体做功的平均功率
（3）在4s末，力F对物体做功的瞬时功率
故答案为(1)96J (2)24w (3)48w
14、（1）；（2）
【解析】
（1）设该行星的质量为M，卫星的质量为m，
对卫星有：
又行星的体积为
所以该行星的平均密度为
（2）设该卫星的同步人造卫星的轨道半径为r，对同步卫星有：
所以半径
15、（1）1s （2），其中k＝1,2,3，… （3）
【解析】
（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，则每一滴水滴落到盘面上所用时间
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，则圆盘在1 s内转过的弧度为kπ，k为不为零的正整数。
由ωt＝kπ得，其中k＝1,2,3，…
（3）第二滴水离O点的距离为
第三滴水离O点的距离为
又Δθ＝ωt＝1.5π
即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上，所以x12＋x22＝x2
即
解得