2023年黑龍江省孫吳縣第一中學(xué)物理高一下期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)質(zhì)量為m的飛機(jī)，以速率v在水平面上做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，氣對(duì)飛機(jī)作用力的大小等于()A．mg B．mv2/rC．m（g2+v4/r2）1/2 D．m（v4/r2-g2）1/22、放在光滑水平面上的物體，僅在兩個(gè)互相垂直的水平力的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若在某一過(guò)程中這兩個(gè)力對(duì)物體做的功分別為3J和4J，則在該過(guò)程中物體動(dòng)能的增量為A．7J B．5JC．J D．1J3、(本題9分)如圖所示，“秋千擺“擺繩的一端系于O點(diǎn)，另一端打一個(gè)比較大的結(jié)，便于游戲者(視為質(zhì)點(diǎn))騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計(jì)。在擺繞O點(diǎn)沿豎直平面從P點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過(guò)程中，游戲者A．所受拉力不變 B．動(dòng)能始終不變C．機(jī)械能先減少后增加 D．重力勢(shì)能先減小后增加4、(本題9分)在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是A．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程B．電梯加速上升的過(guò)程C．石塊在水中下落的過(guò)程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程5、(本題9分)靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度時(shí)撤去恒力，若以地面作為重力勢(shì)能的零參考平面，不計(jì)空氣阻力。則在整個(gè)過(guò)程中，物體的機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是（）A． B．C． D．6、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角為37°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為0.9g。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這個(gè)過(guò)程中()A．物體的重力勢(shì)能增加了0.9mgHB．物體的重力勢(shì)能增加了mgHC．物體的動(dòng)能損失了0.5mgHD．物體的機(jī)械能損失了1.5mgH7、一部直通高層的客運(yùn)電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示．電梯在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，以向上方向?yàn)檎较?，電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對(duì)乘客的支持力為F．根據(jù)圖2可以判斷，力F逐漸變大的時(shí)間段有（）A．0～1s內(nèi) B．8～9s內(nèi) C．15～16s內(nèi) D．23～24s內(nèi)8、(本題9分)一物體豎直向上拋出，從開(kāi)始拋出到落回拋出點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是t，上升的最大高度是H，所受空氣阻力大小恒為F，則在時(shí)間t內(nèi)()A．物體受重力的沖量為零B．在上升過(guò)程中空氣阻力對(duì)物體的沖量比下降過(guò)程中的沖量小C．物體動(dòng)量的變化量大于拋出時(shí)的動(dòng)量D．物體機(jī)械能的減小量等于FH9、(本題9分)如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h．讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度恰為零．則在圓環(huán)下滑過(guò)程中()A．圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．當(dāng)彈簧垂直于光滑桿時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大C．彈簧的最大彈性勢(shì)能為mghD．彈簧轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，圓環(huán)的動(dòng)能為10、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車，一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回右端，則()A．小球以后將向右做平拋運(yùn)動(dòng)B．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)C．此過(guò)程小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為11、(本題9分)把一個(gè)架在絕緣座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示，這時(shí)導(dǎo)體（）A．導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零B．A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高C．A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等D．導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)線從A端指向B端12、如圖所示的是錐形齒輪的傳動(dòng)示意圖，大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大小齒輪的角速度分別為ω1、ω2，周期分別為T(mén)1、T2，兩齒輪邊緣處的線速度大小分別為v1、v2，兩齒輪邊緣處的向心加速度分別是a1、a2，則A．ω1<ω2v1=v2B．ω1=ω2T1>T2C．a(chǎn)1<a2T1>T2D．a(chǎn)1>a2v1>v2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為6V的交流電和直流電，交流電的頻率為重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)測(cè)量并分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟：A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是______，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______。這位同學(xué)進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析，如圖乙所示。其中0點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為_(kāi)_____。保留3位有效數(shù)字他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象，應(yīng)是圖丙中的______。14、（10分）(本題9分)如圖所示是某同學(xué)用水平氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置，該同學(xué)將光電門(mén)固定在導(dǎo)軌上的B點(diǎn)，吊盤(pán)通過(guò)細(xì)線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條，實(shí)驗(yàn)中滑塊從導(dǎo)軌上的位置A由靜止釋放。（1）該同學(xué)測(cè)得遮光條的寬度為d，若光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=___(用題中所給物理量的符號(hào)表示)。（2）若用天平測(cè)得滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為M，吊盤(pán)的質(zhì)量為m，用刻度尺測(cè)得位置A到位置B的距離為L(zhǎng)，已知重力加速度大小為g，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)______(用題中所給物理量的符號(hào)表示)。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的半球形陶罐固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨著陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為45°．已知重力加速度大小為g，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為．（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時(shí)的角速度ω0（2）若改變陶罐勻速旋轉(zhuǎn)的角速度,而小物塊一直相對(duì)陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的最大值和最小值．16、（12分）如圖為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器的裝置示意圖，其下部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管管口，C處切線水平，AB管內(nèi)有原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置一粒質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的魚(yú)餌解除鎖定后彈簧可將魚(yú)餌彈射出去。投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為8mgR（g為重力加速度），不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，重力加速度為g，求：（1）魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1；（2）魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)對(duì)管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水面高出1.5R，若豎直細(xì)管的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，圓弧彎道管BC可隨豎直細(xì)管一起升降，求魚(yú)餌到達(dá)水面的落點(diǎn)與AB所在豎直線OO′之間的最大距離Lmax。17、（12分）如圖所示，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，線段ab＝10cm、bc＝15cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc與電場(chǎng)方向間成53°角。電荷量q＝4×10—7C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W＝1.2×10—5J，已知sin53°=0.8。求:(1)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E(2)電荷q從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能變化量△E

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

對(duì)飛機(jī)進(jìn)行受力分析，如圖根據(jù)牛頓第二定律有：，根據(jù)平行四邊形定則，得空氣對(duì)飛機(jī)的作用力，故選C．【點(diǎn)睛】飛機(jī)受重力、空氣的作用力，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出空氣對(duì)飛機(jī)的作用力．2、A【解析】

合外力做的功，則由動(dòng)能定理可知在該過(guò)程中物體動(dòng)能的增量為，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。3、D【解析】

A.設(shè)繩子與豎直方向夾角為θ，人的軌跡是圓，對(duì)人受力分析，沿繩方向的合力提供向心力，則：T-mgcosθ=m，則T=mgcosθ+m，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過(guò)程中，θ減小，v變大，則T增大；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過(guò)程中，θ變大，v變小，則T減小，所以T先增大后減小，故A錯(cuò)誤；BCD.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和繩的拉力做功，人的機(jī)械能守恒，由P點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加；由最低點(diǎn)擺至Q點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，故BC錯(cuò)誤，D正確。4、A【解析】

A.拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只受到重力的作用，機(jī)械能守恒，故A正確；B.電梯加速上升的過(guò)程，其動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大，則機(jī)械能必定增大，故B錯(cuò)誤；C.石塊在水中下落的過(guò)程，水的阻力和浮力對(duì)石塊做負(fù)功，機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程中，動(dòng)能不變，而重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。5、C【解析】

AC.設(shè)在恒力作用下的加速度為a，則機(jī)械能增量，知機(jī)械能隨時(shí)間不是線性增加，撤去拉力后，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能隨時(shí)間不變，A錯(cuò)誤C正確。BD.撤去拉力后，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能隨時(shí)間不變，BD錯(cuò)誤。6、B【解析】

AB．重力做了多少功，重力勢(shì)能就改變多少，根據(jù)題意重力做負(fù)功，大小為mgH，故重力勢(shì)能增加mgH，A錯(cuò)誤B正確；C．物體上滑過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin解得：f=0.3mg；合力：F合合力做負(fù)功，故動(dòng)能減小量等于克服合力做的功，故動(dòng)能減少ΔEC錯(cuò)誤；D．物體的機(jī)械能損失等于克服阻力做的功，故為：f?H故D錯(cuò)誤．7、AD【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個(gè)過(guò)程討論即可．解：1、加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內(nèi)的支持力F是增加的，1s﹣8s內(nèi)支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內(nèi)的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)評(píng)】超重和失重現(xiàn)象可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．8、BC【解析】

重力的沖量I=mgt，故A錯(cuò)誤；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度較大，用時(shí)小，故在上升過(guò)程中空氣阻力對(duì)物體的沖量Ft較小，所以B正確；設(shè)拋出的速度為v0，下降回到拋出點(diǎn)的速度為v，取向上為正方向，則動(dòng)量的變化量為-mv-mv0大于拋出時(shí)的動(dòng)量mv0，所以C正確；因上升和下落阻力均做負(fù)功，所以減少的機(jī)械能為2FH，D錯(cuò)誤．9、CD【解析】試題分析：在圓環(huán)下滑過(guò)程中，彈簧的拉力對(duì)圓環(huán)做功，所以圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；當(dāng)圓環(huán)沿桿的加速度為零時(shí)，其速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，給圓環(huán)一個(gè)斜向左下方的拉力，故B錯(cuò)誤；圓環(huán)和地球以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh，那么圓弧的機(jī)械能的減小量等于彈性勢(shì)能增大量，為mgh，C正確；彈簧轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，此時(shí)彈簧仍為原長(zhǎng)，以圓環(huán)為研究對(duì)象，利用動(dòng)能定理得：，即圓環(huán)的動(dòng)能等于，故D正確，考點(diǎn)：考查了機(jī)械能守恒，牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行受力情況、運(yùn)動(dòng)情況、做功情況分析，是解決問(wèn)題的根本方法．要注意對(duì)于圓環(huán)來(lái)說(shuō)機(jī)械能并不守恒，但對(duì)圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的．10、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，當(dāng)小球上升的最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度為零，水平方向上與小車具有相同的速度，結(jié)合動(dòng)量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時(shí)的速度，從而得出小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)動(dòng)能定理得出小球?qū)π≤囎龉Φ拇笮。驹斀狻緼B．設(shè)小球離開(kāi)小車時(shí)，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個(gè)過(guò)程中動(dòng)量守恒，得：①，由動(dòng)能守恒得②，聯(lián)立①②得，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確；C．對(duì)小車運(yùn)用動(dòng)能定理得，小球?qū)π≤囎龉?，C正確；D．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時(shí)，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，則③，④，聯(lián)立③④解得，D正確．11、AC【解析】

枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面。A.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A符合題意；B.A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B不符合題意；C.A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C符合題意；D.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，則無(wú)電場(chǎng)線可言，選項(xiàng)D不符合題意；12、AC【解析】

AB.大齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子邊緣上的點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)走過(guò)的弧長(zhǎng)相同，則線速度大小相等，即v1=v1，根據(jù)，知，r1＞r1，則ω1＜ω1．由，知T1＞T1，故A正確，B錯(cuò)誤.CD.根據(jù)，可知，r1＞r1，則a1＜a1，由，知T1＞T1，故C正確，D錯(cuò)誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、CB1.84C【解析】

（1）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤，操作不當(dāng)；因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒(méi)有必要．（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，由此可以求出B點(diǎn)的速度大小為：；（3）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象，根據(jù)，所以應(yīng)是圖中的C．14、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t很短，故可以認(rèn)為滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=。第二空、需要驗(yàn)證的是吊盤(pán)減少的重力勢(shì)能與滑塊和吊盤(pán)增加的動(dòng)能之間的關(guān)系，即需要驗(yàn)證的關(guān)系式為mgL=（M+m）。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（1）（2）【解析】試題分析：（1）當(dāng)摩擦力為零，支持力和重力的合力提供向心力，有：解得：．（2）當(dāng)時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，當(dāng)角速度最大時(shí)，摩擦力方向沿罐壁切線向下達(dá)最大值，設(shè)此最大角速度為，由牛頓第二定律得，，聯(lián)立以上三式解得：；當(dāng)時(shí)，重力和支持力的合力大于所