2024届上海市普陀区曹杨二中物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024届上海市普陀区曹杨二中物理高一第二学期期末质量检测
模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、 (本题9分)一质量为m 的物体沿半径为R 的光滑轨道下滑，当它从距底端高度R 处下滑至距底端高度
2
R
的过程中，重力和轨道的支持力对物体做的功为
A ．
2
mgR
；0 B ．mg
22R ；mg
22R
C ．2mgR ；
2
mgR
D ．mg
22
R ；0 2、 (本题9分)高楼高空抛物是非常危险的事。

设质量为M =1kg 的小球从20m 楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为0.01s ，则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是（ ） A ．10倍
B ．50倍
C ．100倍
D ．200倍
3、关于电场的性质正确的是：（） A ．电场强度大的地方，电势一定高 B ．正点电荷产生的电场中电势都为正
C ．匀强电场中，两点间的电势差与两点间距离成正比
D ．电场强度大的地方，沿场强方向电势变化快
4、 (本题9分)一个人站在阳台上在同一位置，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。

则三球落地时的速度大小（ ） A ．上抛球最大
B ．下抛球最大
C ．平抛球最大
D ．三球一样大
5、 (本题9分)关于向心加速度，下列说法正确的是( )
A．由
2
n
v
a
r
知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B．做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心
C．向心加速度越大，物体速率变化越快
D．匀速圆周运动不属于匀速运动
6、(本题9分)某船在静水中的划行速度v1=4m/s，要渡过d=30m宽的河，河水的流速v2=5m/s．下列说法中正确的是（）
A．该船的最短航程等于30m B．该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸
C．该船渡河所用时间至少是10s D．河水的流速越大，渡河的最短时间越长
7、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g＝10 m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到40 kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有（）
A．先做匀减速运动再做匀加速运动
B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动
C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动
D．最后的速度大小是8 m/s
8、(本题9分)汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是
（）
A．汽车经过A、B两点时对路面压力值均等于车的重力
B．汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力
C．汽车经过A、B两点均处于超重状态
D．汽车通过A点时容易爆胎
9、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为F f，则
A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力等于1
1
v m
t B ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于1
11
()f v m
F v t + C ．汽车运动的最大速度等于1
11
(
1)f mv v F t + D ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速度小于
12
2
v v + 10、如图，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是
A ．M 可能为电子，N 可能为质子
B ．N 在从c 点运动到d 点的过程中电场力做正功
C ．N 在d 点的电势能等于它在c 点的电势能
D ．M 在b 点的动能大于它在a 点的动能
11、 (本题9分)如图所示,两个质量均为m 的小球A B 、套在半径为R 的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止．已知OA 与竖直方向的夹角o 53θ=, OA 与OB 垂直,小球B 与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为
g ,o o sin 530.8,cos530.6==．下列说法正确的是（ ）
A ．圆环旋转角速度的大小为
54g
R B ．圆环旋转角速度的大小为
53g R
C ．小球A 受到的重力和弹力合力水平向左
D ．小球A 与圆环间摩擦力的大小为15
mg
12、 (本题9分)如图所示，水平传送带长为s ，以速度v 始终保持匀速运动，把质量为m 的货物放到A 点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ．当货物从A 点运动到B 点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是
A ．等于
212
mv B ．小于
212
mv C ．大于mgs μ D ．小于mgs μ
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、动能相等的两物体A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比:2:1A B v v =，则其质量之比m A ∶m B =___；动量之比:A B p p =___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A 原来动量大小之比:A p p =__。

14、 (本题9分)如图所示装置中，三个轮的半径分别为r 、2r 、4r ，则图中a 、b 、c 各点的线速度之比v a ：v b ：v c =______；角速度之比ωa ：ωb ：ωc =_______；加速度之比a a ：a b ：a c =_______．
15、 (本题9分)中国高铁技术代表世界水平，最高时速可达500 km / h ．一高速列车在水平面内行驶，以360 km / h 的速度转弯，转弯半径1 km ，坐在列车上质量50 kg 的
乘客在转弯过程中受到座椅对乘客作用力的合力大小为 ______N ．（g 取10 m/s 2） 三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)额定功率为80 kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为10 m/s ，汽车的质量m =1×103 kg ．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1 m/s 1．运动过程中阻力不变，求： （1）汽车所受的恒定阻力； （1）3 s 末汽车的瞬时功率；
（3）汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功．
17、（10分） (本题9分)我国月球探测计划 “嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。

（1）若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球绕地球运动的周期为T ，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径； （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v 0水平抛出一个小球，经过时间t ，小球速度和水平方向成45°角。

已知月球半径为R 月，引力常量为G ，试求出月球的质量M 月。

参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分） 1、A 【解题分析】 物体下滑的高度为
2
R
，所以重力做功为： 2
G R W mg =⋅
由于下滑过程中支持力方向始终与速度方垂直，所以支持不做功 A.
2
mgR
；0与分析相符，故A 项正确；
B.mg
2；mg 2
与分析不符，故B 项错误；
C.
2mgR ，2
mgR
与分析不符，故C 项错误； D.mg 22
R
；0与分析不符，故D 项错误。

2、D
【解题分析】
设自由下落的时间为t 1，则有：12220210
h t g ⨯===s 与水泥地面接触时间为20.01t =s 下落的整个过程中，根据动量定理可得：
()1220mg t t Ft +-=
解得：F≈200mg 。

A.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故A 错误；
B.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故B 错误；
C.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故C 错误；
D.根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是200倍，故D 正确。

3、D 【解题分析】
A 项，场强和电势没有直接关系，电场强度大的地方电势不一定高，故A 项错误．
B 项，正点电荷产生的电场中电场线由正点电荷发出指向无穷远，但本题中没有规定哪儿为零势点，所以正点电荷产生的电场中电势不一定为正，故B 项错误．
C 项，匀强电场中，两点间电势差与两点沿电场线方向上的距离d 成正比U Ed = ，故C 项错误．
D 项，电场强度大的地方，电场线密集，等势线距离小，电势变化快，故D 项正确 4、D 【解题分析】
由机机械能守恒定律可得：
解得
所以三球落地时的速度大小相等。

A. 上抛球最大与上述计算结果不符，故A不符合题意；
B. 下抛球最大与上述计算结果不符，故B不符合题意；
C. 平抛球最大与上述计算结果不符，故C不符合题意；
D. 三球一样大与上述计算结果相符，故D符合题意。

5、D
【解题分析】
A、做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变，故A错误；
B、只有做匀速圆周运动的物体，加速度一定指向圆心，故B错误；
C、向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量，故C错误；
D、匀速圆周运动速度的方向不断变化，线速度的大小不变而方向时刻变化，而匀速运动是速度的大小和方向均不变的运动，两者是不同的运动；故D正确；故选D．
【题目点拨】匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的．
6、B
【解题分析】
AB．船在静水中的划行速度v1=4m/s，河水的流速v2=5m/s，渡过d=30m宽的河．船速小于水速，船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸；该船的最短航程大于河宽．故A 项错误，B项正确．
CD．当船速垂直河岸时，渡河所用时间
130
7.5 4
d
t s s
v
===
渡河的最短时间与水速无关．故CD两项错误．
故选B。

点睛：运动的独立性原理又称运动的叠加性原理，是指一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成独立进行的，互不影响，物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果．知道最小位移、最短时间对应的物理模型．
7、CD
【解题分析】
试题分析：根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度
减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动．故C 正确，AB 错误．当额定功率为60kW 时，做匀速直线运动的速度为12m/s ，则1
160000500012
P f N N V =
==．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，240000/8/5000
P v m s m s f ==＝．故D 正确．故选CD ．
考点：牛顿第二定律；功率
【名师点睛】解决本题的关键会根据P=Fv 判断牵引力的变化，会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，以及会根据加速度方向与速度的方向关系判断汽车做加速运动还是减速运动． 8、BD 【解题分析】
A 、由于做曲线运动根据牛顿第二定律可知汽车经过A 、
B 两点时对路面压力值不等于车的重力，故A 错；
B 、汽车通过B 点时存在向下的加速度，由牛顿第二定律得2
v mg N m r
-= ，所以N
小于汽车的重力，结合牛顿第三定律可知 B 正确；
C 、汽车经过A 点时有向上的加速度所以处于超重状态，而经过B 点时有向下的加速度所以处于失重状态，故C 错误；
D 、处于超重状态下受到的挤压力比较大，所以在A 处比较容易爆胎，故D 正确； 本题选：BD
点睛：利用牛顿第二定律求解圆周运动中的压力问题，并且找知道什么是超重、失重． 9、BC 【解题分析】
A.由题图可知，0～t 1阶段，汽车做匀加速直线运动，1
1
v a t =
，F 1-F f =ma ，联立得，1
11
f v F m
F t =+，故A 错误； B.在t 1时刻汽车达到额定功率：P =F 1v 1=（m 1
1
v t +F f ）v 1，t 1～t 2时间内，汽车保持额定
功率不变，故B 正确；
C.t 2时刻，速度达到最大值v 2，此时刻F 2=F f ，P =F 2v 2，12121
1f mv P v v F F t ==+（），故C 正确；
D.由v-t 图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t 1～t 2时间内，汽车的平均速度大于
12
2
v v +，故D 错误。

10、AB 【解题分析】
A ．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M 受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M 带负电；带电粒子N 受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N 带正电；所以M 可能为电子，N 可能为质子．故A 项符合题意；
BC ．带电粒子N 受到中间正点电荷的库仑斥力，N 在从c 点运动到d 点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N 做正功，带电粒子N 在d 点的电势能小于它在c 点的电势能．故B 项符合题意，C 项不符合题意；
D ．带电粒子M 受到中间正点电荷的库仑引力，M 在从a 点运动到b 点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M 做负功，带电粒子M 动能减小，则带电粒子M 在b 点的动能小于它在a 点的动能．故D 项不符合题意． 11、AD 【解题分析】
小球B 与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝
54g
R
，则A 正确，B 错误；对小球A 受力分析如图，可知小球A 受到的重力、弹力和摩擦力的合力水平向左，选项C 错误；由图可知：
Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；联立解得：f ＝1
5
mg ，故D 正确；故选AD ．
点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖
直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解． 12、ABD 【解题分析】
试题分析:若物块一直做匀变速直线运动，根据动能定理有W f =△E k ，W f =μmgs ，知△E k 可能等于
，可能小于
．若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运
动，有W f ＜μmgs ．不会大于μmgs ，故A 、B 、D 正确， C 错误． 考点：动能定理
二．填空题(每小题6分，共18分) 13、1:4 1:2 1:1 【解题分析】 动能2
12k E mv =
，解得：22k E m v
=，因两物体的动能相等，则两物体质量之比：2
1
4
A B B A m v m v ⎛⎫== ⎪⎝⎭，物体的动量为：2k p mE =，两物体动量之比12A A B B m m p p =
=，以B 的初动量方向为正方向，A 、B 碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：
B A p p p -=，得：A p p =，A 、B 碰撞后总动量与A 原来动量大小之比为：::1:1A A A p p p p ==．
14、 1:1:2 2:1:1 2:1:2
【解题分析】试题分析：a 、b 为共线关系，线速度相等，b 、c 为共轴关系，角速度相等，而线速度v=wr 可知b 、c 线速度之比为1：2,a 、b 角速度之比等于半径的倒数比，因此ωa ∶ωb ∶ωc =2∶1∶1，加速度公式，因此加速度之比为
a a ∶a
b ∶a
c =2∶1∶2 考点：考查圆周运动
点评：本题难度较小，注意共轴和共线关系，共轴是角速度相等，共线是线速度相等 15、2； 【解题分析】
[1]．乘客随着火车做匀速圆周运动，受重力、弹力，根据牛顿第二定律，有： N y =mg =50×10=500N
N x =m 22
100 501000
v r =⨯=500N
故火车给乘客的作用力的大小为
225002N x y N N N =+＝
三．计算题(22分) 16、（1）4000N （1）48kW （3）5s
【解题分析】
（1）
（1）
v 1=10 m/s
解得t 1=5 s
解得P 1=48 kW
（3）
代入解得 【题目点拨】解决本题的关键掌握机车的启动方式，知道机车在整个过程中的运动规律，知道当牵引力与阻力相等时，速度最大．
17、 (1) 22
324gR T π
(2) 20v R Gt 月 【解题分析】
(1) 设地球质量为M ，根据万有引力定律和向心力公式得：
2
224GMM M r r T
π=月月 在地表
2
GMm mg R = 联立解得
22324gR T r π
=(2) 设月球表面处的重力加速度为g 月，小球的质量为m ，根据题意可知：
v y =g 月t ；0tan y v v θ= 在月球表面 2M m G mg R =月月月 联立解得
20v R M Gt
=月月。