2024届上海市交大附中嘉定分校高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届上海市交大附中嘉定分校高一物理第二学期期末学业质
量监测模拟试题
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)如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s．则在此过程中，拉力F对物块所做的功为（）
A．Fs B．FscosθC．FssinθD．Fstanθ
2、(本题9分)如图所示，若歼-10A战机起飞时的速度大小为100m/s,速度方向与水平方向的夹角α=30°，则飞机的水平分速度为
A．50m/s
B．100m/s
C．503m/s
D．1003m/s
3、(本题9分)把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中，下列说法正确的是( )
A．重力做的功为m g h B．空气阻力做的功为-2fh
C．空气阻力做功为零D．重力做功为2m g h
4、(本题9分)如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示．正常骑行时，下列说法正确的是（）
A．A点的角速度大于B点的角速度
B．A点的线速度与B点的线速度大小相等
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．C点的线速度与B点的线速度大小相等
5、(本题9分)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知
A．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关
D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
6、如图为平抛运动轨迹的示意图，对轨迹上的A、B两点，下列说法正确的是
A．A的点速度方向沿切线向下，受力方向竖直向下
B．B点的速度方向沿切线向下，受力方向沿切线向下
C．A、B两点的速度、加速度均不同
D．A、B两点的速度、加速度均相同
7、关于地球同步卫星，下列说法正确的是( ）
A．离地面的高度一定
B．轨道平面不一定在赤道平面内
C．线速度小于7.9km/s
D．向心加速度大于9.8 m/s2
8、如图所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上．一水平向右的力F作用于物体A，地面对斜面体B的支持力和摩擦力分别用N、f表示．若力F逐渐变大的过程中，两物体始终保持静止状态．则此过程中（）
A．N变大B．N不变C．f变大D．f不变
9、(本题9分)如图甲所示，一长为l的轻绳一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度二次方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g.下列判断正确的是()
A．图线的函数表达式为F＝m＋mg
B．重力加速度g＝
C．若绳长不变，用质量较小的球做实验，，则图线上b点的位置不变
D．若绳长不变，用质量较小的球做实验，则得到的图线斜率更大
10、(本题9分)用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）
A．小球过最高点时，绳子张力可以为零
B．小球过最高点时的速度是0
C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gR
D．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
11、(本题9分)某人向空中用力抛出一石块，若不计空气阻力，石块落地时的速度大小与下列哪些量有关（）
A．石块的质量
B．石块初速度的大小
C．石块初速度与水平方向的夹角
D．石块抛出时的高度
12、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，x A、x B分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能E p 随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是()
A ．该电场一定不是孤立点电荷形成的电场
B ．A 点的电场强度小于B 点的电场强度
C ．电子由A 点运动到B 点的过程中电场力对其所做的功W ＝E p A －E p B
D ．电子在A 点的动能小于在B 点的动能
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (本题9分)如图所示，两根细直硬杆a 、b 分别沿与各自垂直的方向以v 1、v 2的速率运动，并保持两杆始终垂直.此时两杆交点O 的运动速度大小v=_______________.
14、 (本题9分)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 =__。

15、 (本题9分)如图，一质量为m 的小物体（可视为质点）从高为h 的斜面上端滑到斜面底端．斜面固定在水平地面上．此过程中，重力对物体做功W G =________，斜面对物体的弹力做功W N =________．
三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)如图所示，传送带保持v ＝4 m/s 的速度水平匀速运动，将质量为1 kg 的物块无初速地放在A 端，若物块与皮带间动摩擦因数为1．2，A 、B 两端相距6 m ，则物块从A 到B 的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少？（g 取11 m/s 2）
17、（10分） (本题9分)某行星可看作半径为R 的均匀球体，一颗卫星做绕该行星做
半径为r周期为T的匀速圆周运动。

已知万有引力常量G。

求：
（1）该行星的密度；
（2）在该行星表面发射卫星的最小速度。

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、B
【解题分析】
试题分析：物体的位移是在水平方向上的，
把拉力F分解为水平的Fcosθ，和竖直的Fsinθ，
由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，
所以w=Fcosθ•s=Fscosθ
故选B
2、C
【解题分析】
根据平行四边形定则得：v水=v cos30°，故ABD错误，C正确．3、B
【解题分析】
物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零．故AD错误．在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh．故B正确，C错误．故选B．
【题目点拨】
解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关.
4、B
【解题分析】
大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=ωr 列式求解．
【题目详解】
AB.AB 两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr ，角速度与半径成反比，A 点的角速度小于B 点的角速度，故A 错误，B 正确； CD.BC 两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=ωr ，线速度与半径成正比，C 点的线速度大于B 点的线速度，故CD 错误；
故选B ．
5、C
【解题分析】
火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A 错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B 错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C 正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D 错误.
6、A
【解题分析】
试题分析: A 、B 两点的速度方向均沿切线向下，所以两点速度不同，由于物体只受重力，加速度为重力加速度g ，方向都是竖直向下，所以两点加速度相同，故A 正确，BCD 错误．
考点：平抛运动
7、ACD
【解题分析】
A.万有引力提供向心力，列出等式：
()()2
224GMm
m R h T R h π++＝ 其中R 为地球半径，h 为同步卫星离地面的高度。

由于同步卫星的周期必须与地球自转
周期相同，所以T 为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h 也为一定值，故A 正确；
B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与
受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；
C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；
D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。

8、BC
【解题分析】
试题分析：对A和B整体受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根据共点力平衡条件列式求解．
解：对A和B整体受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的静摩擦力f，由于两物体相对地面始终保持静止，故加速度为零，合力为零，根据平衡条件，有：
竖直方向：N=（M+m）g…①
水平方向：F=f…②
当推力F变大时，f变大，支持力不变；
故选BC．
【点评】本题关键是灵活地选择研究对象；如果对两个物体分别受力分析，然后运用共点力平衡条件列式求解，问题将复杂化．
9、BC
【解题分析】
A项：小球在最高点，根据牛顿第二定律有：，解得：，故A 错误；
B项：当F=0时，根据表达式有：，解得：，故B正确；
C项：当F=0时，，可知b点的位置与小球的质量无关，绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变，故C正确；
D项：根据知，图线的斜率，绳长不变，用质量较小的球做实验，斜率更小，故D错误。

10、AC
【解题分析】
A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；
B、
C、
小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：，即
，故B 错误，C 正确．D 、因轻绳只能被拉长提供拉力，故在最高点绳的拉力只能是和重力方向相同，D 错误．故选AC ．
【题目点拨】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．
11、BD
【解题分析】 试题分析：在整个过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，由机械能守恒定律得：2201122
mgh mv mv =-，解得：20 2v v gh =+，由此可知，速度v 只与h 和0v 有关，与其它量无关，故选项BD 正确．
考点：抛体运动
【名师点睛】不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒，可以根据机械能守恒定律列式，判断出速度与哪些量有关．
12、AC
【解题分析】
由题图乙可知，电子在A 、B 两点的电势能分别为E p A 和E p B ，且E p B >E p A ，说明电子由A 运动到B 时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W ＝E p A －E p B ，选项C 正确；电场力做负功，故动能减小，故电子在A 点的动能大于B 点的动能，选项D 错误；由于A 、B 两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势是均匀增加的，故这一定是匀强电场，即不是孤立点电荷形成的电场，选项A 正确；A 、B 两点的电场强度相等，选项B 错误．
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 ;
【解题分析】
由题意可知，O 点参与了水平向右和竖直向下的运动，根据平行四边形定则，合速度v=
. 故答案为：
.
【题目点拨】
两根细直硬杆a 、b 分别沿与各自垂直的方向以v 1、v 2的速率运动，则O 点参与了两个方向上的运动，根据运动的合成求出合速度的大小．
14、1:4 1:2 1:1
【解题分析】 动能212k 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：214
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 ==．
15、mgh 1
【解题分析】
试题分析：当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．
解：对物体受力分析可知，物体受到的重力是竖直向下的，斜面对物体的支持力是垂直于斜面向上的，而物体的运动是沿着斜面的向下的，所以重力与位移的夹角为锐角，根据功的公式可知，重力要对物体做正功，大小为mgh ，而支持力是与物体的位移的方向垂直的，所以支持力对物体不做功．
故答案为mgh ；1．
【点评】本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况．
三．计算题(22分)
16、8 J 8 J
【解题分析】木块与皮带间的摩擦力
F f ＝μF N ＝μmg ＝1．2×1×11 N ＝2 N
由牛顿第二定律得木块加速度
a ＝f F m ＝21
m/s 2＝2 m/s 2 木块速度达到4 m/s 时需发生位移
l ＝22v a ＝2
422
⨯ m ＝4 m<6 m 即木块在到达B 端之前就已达到最大速度4 m/s ，后与传送带一起匀速运动，不再发生
滑动．
皮带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量，即
W ＝ΔE k ＝12mv 2＝12
×1×42 J ＝8 J 木块滑动过程中与传送带的相对位移
l 相＝v v a －l ＝4442⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭
m ＝4 m 所以产生的摩擦热为
Q ＝μmgl 相＝1．2×1×11×4 J ＝8 J
17、（1）3233r GT R πρ=（2）v =【解题分析】 （1）设行星的质量为M ，卫星的质量为m ，卫星绕行星运动的向心力由万有引力提供，则有：2
224mM G m r r T
π＝ 行星的体积为：V ＝
43πR 3 又有M V
ρ＝ 联立可得3
23
3r GT R πρ= （2）对于在行星表面附近绕行星运动的卫星，有：2
2Mm v G m R R
''＝
结合前面的分析，可得在该行星表面发射卫星的最小速度为v =。