2024-2025学年上海中学、复旦附中等八校高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年上海中学、复旦附中等八校高一物理第二学期期末监测模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、 (本题9分)一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度--时间图像如图所示．则A、B两点所在区域的电场线是下图中的

A． B． C． D．
2、 (本题9分)2010年l0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，加速度大
C．线速度大，加速度小 D．角速度小，线速度小
3、下列物理量属于矢量的是
A．功率
B．功
C．位移
D．势能
4、 (本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则运动时间为(不计空气阻力)(　　)
A． B． C． D．
5、如图所示，物体A、B相对静止地随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的力有

A．圆盘对B的摩擦力及A对B的摩擦力，两力都指向圆心
B．圆盘对B指向圆心的摩擦力，A对B背离圆心的摩擦力
C．圆盘对B的摩擦力及A对B的摩擦力和向心力
D．圆盘对B的摩擦力和向心力
6、 (本题9分)库仑利用如图所示的装置进行实验研究，得出了库仑定律．关于实验装置和实验操作，下列说法正确的是（　　）

A．小球A、B、C均为带电小球
B．库仑用仪器测量了金属球所带电荷量的具体数值
C．A和C之间的静电力大小是用弹簧测力计测量出来的
D．A和C之间的静电力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小
7、 (本题9分)我国于2011年发射了“天宫一号”目标飞行器，之后发射的“神舟八号”、“神舟九号”飞船相继与之成功对接，今年即将发射的“神舟十”也会与“天宫一号”目标飞行器对接。如图所示，在对接前“天宫一号”的轨道半径为“神舟十号”的轨道半径大，它们都做匀速圆周运动。则在对接前

A．它们的线速度相等
B．它们的角速度相等
C．它们的线速度都小于7.9km/s
D．“神舟十号”的线速度一定大于“天宫一号”的线速度
8、 (本题9分)如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小

A．将M板向下平移
B．将M板沿水平向左方向远离N板
C．将M板沿水平向右方向靠近N板
D．在M、N板之间插入云母板
9、 (本题9分)如图所示，一滑块从足够长的粗糙斜面上的某位置以大小为10m/s的初速度沿斜面向上运动，斜面的倾角为37°，滑块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是

A．滑块向上运动的时间为1s
B．滑块向上运动的最大距离为10 m
C．斜面与滑块之间的动摩擦因数为0.5
D．滑块从开始运动到速度大小再次为10m/s所用的时间为2s
10、 (本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2 kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0 N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0 kg的物体，当转台以角速度ω＝5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10 m/s2，M、m可看成质点)(　　)

A．0.04 m
B．0.08 m
C．0.16 m
D．0.32 m
11、 (本题9分)下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（ ）
A．地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r
B．月球绕地球运行的周期T和地球的半径R
C．月球绕地球运动的角速度和轨道半径r
D．月球绕地球运动的周期T和轨道半径r
12、 (本题9分)2017年4月22日12时许，天舟一号货运飞船到达指定地点与天宫二号空间实验室成功进行了自动交会对接，这是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接，实现了空间科学领域的一次重大技术跨越，填补了我国航天领域的空白.简化模型如图所示，天舟一号经过多次变轨实现自动交会对接.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当天舟一号分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是

A．天舟一号在轨道3上的速率小于轨道1上的速率
B．天舟一号在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．天舟一号在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．天舟一号在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源是频率为20Hz的交流电源。打出纸带的一部分如图乙所示。当地重力加速度大小为9.80m/s2，下列计算结果均保留三位有效数字。

(1)已测得S1=6.67cm，S2=9.12cm，S3 =11.56cm;从打出的纸带可判定：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为 __m/s，打出C点时重物下落的速度大小为_______ m/s。
(2)若重物的质量为1kg，则在从打B点到打C点的过程中，重力对重物做功为_________J。 通过计算可知，在误差允许范围内，重物对物体做的功与重物动能的变化相等，即机械能守恒。
14、（10分）如图甲所示，已知当地的重力加速度为g，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是______和____
A．直流电源 B．交流电源 C．天平及砝码 D．毫米刻度尺
（2）实验中需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是________
A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
（3）如图乙是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h而绘制出的v2-h图线。图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________.

（4）若已知重物质量为m，利用由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h的实验数据，计算出从起始点到该点的过程中，重物重力势能的减少量=________，动能的增加量=________。实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是________.
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分） (本题9分)已知“天宫一号”在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h。地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．求：
（1）“天宫一号”在该圆轨道上运行时速度v的大小；
（2）“天宫一号”在该圆轨道上运行时重力加速度g’的大小；
16、（12分） (本题9分)我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G。
(1)试求月球表面处的重力加速度g.
(2)试求月球的质量M
(3)字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ.
17、（12分） (本题9分)如图，长为L的轻绳上端系于固定点O，下端系一个质量为m的可看成质点的小球，起初将小球提起，当绳处于水平绷直状态时，由静止释放小球，当小球摆到轻绳处于竖直方向时，求：

（1）小球的速度大小；
（2）轻绳对球的拉力大小；
（3）重力的瞬时功率大小．
参考答案

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、D
【解析】
由v-t图象可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此从A到B该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ABC错误，D正确。
2、A
【解析】
试题分析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，进行分析．
解：向心力=所受的万有引力：G=m=mω2r=m（）2r═ma
解得v=①T==2π②ω=③a=④
由以上各式可知：半径大的线速度，角速度，加速度小，周期大．
A 因“嫦娥二号”的半径小，则其周期小，线速度大．故A正确
B 因“嫦娥二号”的半径小，则其周期小，加速度大．故B错误
C 因“嫦娥二号”的半径小，则其线速度大，加速度大．故C错误
D 因“嫦娥二号”的半径小，则其角速度大，线速度大．故D正确．
故选A D
3、C
【解析】
A. 功率只有大小无方向，是标量，选项A错误；
B. 功只有大小无方向，是标量，选项B错误；
C. 位移即有大小又有方向，是矢量，选项C正确；
D. 势能只有大小无方向，是标量，选项D错误.
4、C
【解析】
根据速度的分解，运用平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，根据求出运动的时间；
【详解】
将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度 ，根据得，，故C正确，ABD错误．
解决本题的关键掌握平抛运动的规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．
5、B
【解析】
AB.物体A的向心力由B对A的摩擦力提供，所以B对A的摩擦力指向圆心，根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力背离圆心，而B仍需要指向圆心的合力提供向心力，所以圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确A错误。
CD.向心力是效果力，并不是物体的实际受力，故CD错误。
6、D
【解析】
AD.在该实验中，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度a与力F的大小成正比．故A错误，D正确；
B.该实验中没有测量A与C的带电量．故B错误；
C.A与B之间的静电力是通过力矩平衡，结合悬丝的力矩来分析的．故C错误．
7、CD
【解析】
据万有引力提供向心力得；
AD、 ，“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大，“天宫一号”的线速度比“神舟十号”的线速度小，故A错误，D正确；
B、 ，“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大，“天宫一号”的角速度比“神舟十号”的角速度小，故B错误；
C、第一宇宙速度是近地环绕速度，也是最大环绕速度，所以它们的线速度都小于7.9km/s，故C正确；
故选CD。
根据万有引力提供向心力，分析运行速度、角速度与轨道半径的关系，从而比较出大小。
8、CD
【解析】
A．将M板向下平移，正对面积减小，根据 ，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；
B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；
C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；
D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据 ，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；
9、AC
【解析】
A、滑块上滑做匀减速直线运动，由速度公式可得减速时间为，A正确。B、匀减速的位移为，B错误。C、上滑过程根据牛顿第二定律，解得，C正确。D、下滑过程根据牛顿第二定律，解得，滑块做匀加速直线运动，可得，故加速到10m/s总时间为6s，D错误。故选AC。
本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，要求能正确得到上滑和下滑的加速度不同。
10、BCD
【解析】
物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。
11、CD
【解析】
A：知道地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r，借助，算不出地球质量，可计算出太阳的质量．
BD：知道月球绕地球运行的周期T和月球绕地球的轨道半径r，借助，可计算出地球的质量．利用月球绕地球运行的周期T和地球的半径R算不出地球的质量．
C：知道月球绕地球运动的角速度和轨道半径r，借助可计算出地球的质量．
综上，能算出地球质量的是CD两项．
点睛：知道环绕天体的相关物理量可计算出中心天体的质量．
12、AD
【解析】
天舟一号在轨道1、3上做匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有，所以，速率，角速度；故半径越大，线速度、角速度越小，所以，天舟一号在轨道3上的速率、角速度小于轨道1上的速率、角速度，A正确B错误；天舟一号在Q点时受到的万有引力等于它在轨道2上经过Q点时受到的万有引力，故天舟一号在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C错误；天舟一号在P点时受到的万有引力等于它在轨道3上经过P点时的万有引力，故天舟一号在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3经过P点时的加速度，D正确．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 1.58 2.07 0.894
【解析】
(1)纸带打点频率为，则打点周期为；根据平均速度推论知，打出B点的速度;
C点的速度.
(2)根据功的定义.
解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小和加速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用．
14、B D D 重力加速度的2倍 mgh mv2 阻力做功
【解析】
第一空.第二空.实验中打点计时器需接交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离。时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平。故选BD；
第三空.实验中不能用v=gt，v＝求解瞬时速度，不能根据计算出高度h，否则默认了机械能守恒，失去验证的意义，故ABC错误；实验中应该用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故D正确。
第四空.根据自由落体运动规律有v2=2gh，则可知v2-h图线斜率的物理含义是重力加速度的2倍；
第五空.第六空.根据重力做功与重力势能的变化关系，可得重力势能的减少量为|△EP|=mgh，动能的增加量为△Ek＝mv2；
第七空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是阻力做功。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）（2）
【解析】
（1）地球表面质量为m0的物体，有：①
“天宫一号”在该圆轨道上运行时万有引力提供向心力：
②
联立①②两式得：飞船在圆轨道上运行时速度：
（2）根据 ③
联立①③解得：
16、（1）（2） （3）
【解析】
（1）根据题目可得小球做平抛运动,
水平位移: v0t=L
竖直位移:h=gt2
联立可得:
（2）根据万有引力黄金代换式，
可得
（3）根据万有引力公式；可得，
而星球密度,
联立可得
17、（１）（２）（３）
【解析】
试题分析：根据动能定理求出最低点时的速度；根据牛顿第二定律求出拉力；根据P=Fv求瞬时功率．
（1）从静止到最低点过程中，根据动能定理：
解得：
（2）在最低点，根据牛顿第二定律有：
联立以上可得：
（3）在最低点时力的瞬时功率：
点睛：本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律，注意瞬时功率等于力乘以在力的方向的速度．