上海市同济大学附属七一中学2024-2025学年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析.doc

上海市同济大学附属七一中学2024-2025学年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星.下列说法中正确的是

A．a的线速度小于b的线速度
B．a的周期大于b的周期
C．a的角速度小于b的角速度
D．a的向心加速度大于b的向心加速度
2、 (本题9分)以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（　　）
A．即时速度的大小是v0
B．运动时间是
C．竖直分速度大小等于水平分速度大小
D．运动的位移是
3、一轻弹簧原长为10cm，甲乙两人同时用100N的力，分别在两端拉弹簧，稳定时，弹簧的长度变为12cm，则（　　）

A．甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对平衡力
B．甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对作用力与反作用力
C．弹簧的劲度系数为5×103N/m
D．弹簧的劲度系数为10N/m
4、航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D．对支持它的物体的压力为零
5、 (本题9分)如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出

A．弹簧的弹性势能的最大值
B．上升过程中重力所做的功
C．水平滑行过程中摩擦力所做的功
D．笔与桌面间的动摩擦因数
6、 (本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较

A．M的线速度较大
B．M的角速度较大
C．N的线速度较大
D．N受到的万有引力较大
7、 (本题9分)下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是( )
A． B．
C． D．
8、 (本题9分)如图所示，在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC，O点位于坐标原点，OC与x轴重合，P点坐标为，A、B分别为OP、PC的中点，坐标系处于匀强电场中，且电场方向与坐标平面平行，已知O点的电势为6V，A点的电势为3V，B点的电势为0V，则由此可判定

A．C点的电势为3V
B．场强方向一定与PC边垂直
C．电场强度大小为300（V/m）
D．电场强度大小为
9、 (本题9分)一质量为2kg的物块，在竖直方向的拉力作用下运动的图象如图所示向上为运动的正方向，重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是　　

A．4s时克服重力做功的功率为80W
B．前6s内物块的重力势能先增大后减少
C．前2s内拉力的功率变大
D．5s时物块的动能为4J
10、 (本题9分)以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（　　）
A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动
D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等
二、实验题
11、（4分） (本题9分)在用伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为50Ω，电压表V的内阻约为4kΩ，电流表A的内阻约为10Ω。为尽量减小实验误差，应采用图___________（选填“甲”或“乙”）所示的测量电路。某同学选择正确的测量电路后进行实验，若电压表和电流表的读数分别为U和I，电阻的测量值由计算得出，则测量值_____________（选填“大于”“等于”或“小于”）电阻真实值。

12、（10分）某个实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）小组内某同学按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。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=___________。

（2）小组内同学发现他们的实验结果总有△Ep略大于△Ek，请你指出一个可能的原因___________。
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，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求

（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？
（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？
14、（14分） (本题9分)如图所示，水平传送带正以v=2m／s的速度运行，两端的距离为l=10m.把一质量为m=1kg的物体轻轻放到传送带的左端，物体在传送带的带动下向右运动.如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．

（1）则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力对其做了多少功？
（2）则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力做功的平均功率有多大?
15、（13分） (本题9分)1992年,中国载人航天工程正式启动.2003年10月15日9时,我国神舟五号字宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,把中国第一位航天员杨利伟送入太空.飞船绕地球飞行14圈后,于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场这次成功的发射实现了中华民族千年的飞天梦想,标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础.

(1)神舟五号飞船绕地球飞行的周期大约是多少分钟(结果保留2位有效数字)?
(2)已知引力常量,神舟五号做圆周运动时离地面的高度约为,地球半径约为,试根据这些数据估算出地球的质量.(结果保留2位有效数字)
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、D
【解析】
A．根据万有引力与行星线速度的关系得：

又因为 ，所以a、b的线速度，

故A项错误。
B．根据万有引力与行星绕转周期的关系得：

又因为 ，所以a、b的周期，

故B项错误。
C．根据万有引力与行星角速度的关系得:

又因为 ，所以a、b的角速度，

故C项错误。
D．根据万有引力与行星加速度的关系得：

又因为 ，所以a、b的加速度，

故D项正确。
2、C
【解析】
本题考查的是平抛运动相关的一些计算问题．以初速度v0水平抛出一物体，当其竖直位移与水平位移相等，有：，有，答案B正确；C错误；平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向速度，合速度，答案A正确；水平位移：，由于水平位移和竖直位移相等，所以合位移为答案D对；
点评：平抛运动中水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，各分运动具有等时性和独立性，根据运动的合成与分解解决平抛类问题
3、C
【解析】
A.甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对相互作用力，故A项不合题意.
B.甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对平衡力，故B项不合题意.
CD.甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧拉力为：F＝100N;根据
F＝k（l-l0），
将l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：
5000N/m，
故C项符合题意，D项不合题意.
4、D
【解析】
A．失重状态是物体对水平支持物的压力或者对竖直悬挂物的拉力小于自身重力，大于自身重力为超重．并不是不受地球引力A错．
BCD．对航天飞机中的物体，重力提供向心力，对水平支持物或竖直悬挂物没有作用力，是完全失重，处于非平衡状态，而且受力分析也不存在向心力和离心力，BC错．D对．
5、D
【解析】
设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值 Epm=mgh…①
上升过程中重力所做的功 W=-mgh…②
笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律得 Epm=μmgs…③
由①③得 μ=，可知，能求出笔与桌面间的动摩擦因数，由于不能求出m，所以其他量不能解出。
A. 弹簧的弹性势能的最大值，与结论不相符，选项A错误；
B. 上升过程中重力所做的功，与结论不相符，选项B错误；
C. 水平滑行过程中摩擦力所做的功，与结论不相符，选项B错误；
D. 笔与桌面间的动摩擦因数，与结论相符，选项D正确；
6、CD
【解析】
A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.
B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.
D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.
故选CD.
本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．
7、ACD
【解析】
A．由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；
B．由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；
C．物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；
D．物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；
故选ACD。
8、BD
【解析】
O点的电势为6V，A点的电势为3V，则由可知，P点的电势为0V ，因B点的电势为0V，可知PC为等势线，即C点的电势为0，选项A错误；电场线与等势面垂直，则场强方向一定与PC边垂直，选项B正确；，则场强大小，选项C错误，D正确；故选BD.
9、AD
【解析】
4s时，由图象得，又由  重力与物体运动方向相反，；代入数据得：4s时克服重力做功的功率为80W；故A正确；前6s内物块一直朝上运动，物体的重力势能会一直增加，故B错误；前2s内物体的速度未发生改变，物体做匀速直线运动，拉力与重力平衡；又由功率的计算公式；得前2s内拉力的功率为定值，故C错误；由，5s时的速度为，代入数据得，故D正确；故选AD。
此题要理解图象得相关意义：图象与t轴围成的面积表示物块的位移；一直为正值，故物体一直朝一个方向运动；并结合功率的计算公式就能解决问题。
10、ACD
【解析】
根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．
点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.

二、实验题
11、甲 小于
【解析】
[1] 由题意可知：
,
则：

电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图；
[2] 由于电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。
12、 纸带和重物受到摩擦阻力和空气阻力的作用（言之成理即可）
【解析】
第一空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；
第二空.打B点时，重物的速度为，由于初速度为零，所此过程中动能的增加量为；
第三空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。

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）υA＝6m/s，υB= 12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）50J
【解析】
考查了动量守恒和机械能守恒定律的应用
【详解】
（1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为υA、υB．
由动量守恒定律有：0 =mAυA - mBυB
此过程机械能守恒有：Ep=mAυA2+mBυB2
又：Ep＝108J
解得：υA＝6m/s，υB= 12m/s，A的速度向右，B的速度向左．
（2）C与B碰撞时，C、B组成的系统动量守恒，设碰后B、C粘连时速度为υ′，则有：
mBυB-mCυC= (mB+mC)υ′， 代入数据得υ′ = 4m/s，方向向左．
此后A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧第二次压缩最短时，弹簧具有的弹性势能最大，设为Ep′，且此时A与B、C三者有相同的速度，设为υ，由动量守恒有：mAυA-(mB+mC)υ′ = (mA+mB+mC)υ，代入数据得υ= 1m/s，υ的方向向右．
由机械能守恒有：mAυA2+(mB+mC)υ′2=Ep′+(mA+mB+mC)υ2
代入数据得：E′p＝50J．
列动量表达式时注意了方向性．同时研究对象的选取也是本题的关键之处．还值得重视的是B与C碰后有动能损失的，所以碰前的与碰后不相等．
14、（1）2J（2）
【解析】
(1)物体放到传送带上时，相对传送带向左滑行，受到向右的滑动摩擦力，因而向右做初速度为零的匀加速直线运动，当速度增加到传送带运动的速度v=2m/s时，物体与传送带间就不再有相对滑动，也就不再有摩擦力了，物体从此做匀速运动一直到右端．物体做匀加速运动时，受力如图示：

则：物体所受摩擦力大小为：f=μFN=μmg=1N…①
物体在皮带上滑行时加速度的大小为：a=f/m=1m/s2…②
经历时间t1=v/a=2/1s=2s后，一起做匀速运动，
加速到v=2m/s过程中运动的位移为：s=v2/2a=2m…③
摩擦力做的功为：W=fs=1×2J=2J…④
(2)匀速运动阶段l-s=vt2，即10-2=2t2
t2=4s
根据P=W/t
平均功率
物体轻轻放在传送带上受到滑动摩擦力而做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求得加速度，由速度公式求出物体的速度增大到与传送带相等所用时间，并求出此过程的位移，判断速度相等后物体的运动情况，若物体继续做匀速直线运动，由位移公式求解时间，即可求得总时间．摩擦力对物体做的功等于摩擦力大小乘以物体相对地面的位移，根据平均功率的定义求解平均功率．
15、（1） （2）
【解析】
（1）飞船在2003年10月15日共运行.
在16日共运行.
飞船运行的总时间为.
飞船运行的周期，
则.
（2）万有引力提供向心力，，

解得：，
代入数据得.