2023-2024學(xué)年河南省滎陽市第二高級(jí)中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年河南省滎陽市第二高級(jí)中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)一輛卡車在丘陵地區(qū)以不變的速率行駛，地形如圖，圖中卡車對(duì)地面的壓力最大處是A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．d處2、(本題9分)如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為φM、φN，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM、aN，速度大小分別為vM、vN，電勢(shì)能分別為EpM、EpN．下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)M＜aN B．vM＜vN C．φM＜φN D．EPN＜EPM3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒，已知重心在C點(diǎn)，其垂線與腳，兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、ob分別為0.9m和0.6m，若她在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則克服重力做功和相應(yīng)的功率為（）A．430J，7WB．4300J，70WC．720J，12WD．7200J，120W4、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定，小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落．不計(jì)空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過程中（）A．小球的動(dòng)能一直減小B．小球的機(jī)械能守恒C．小球的重力勢(shì)能先減小后增加D．彈簧的彈性勢(shì)能一直增加5、如圖所示，一個(gè)小球質(zhì)量為m，初始時(shí)靜止在光滑的軌道上，現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C，則水平力對(duì)小球所做的功至少為A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR6、(本題9分)關(guān)于功和能量等概念，正確的說法是（）A．動(dòng)能越大的物體，其重力勢(shì)能也越大B．功率越大的機(jī)械其做功也越多C．重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取無關(guān)D．物體的速度增大兩倍，其動(dòng)能也增大兩倍7、如圖，a、b、c、d為一邊長(zhǎng)為2l的正方形的頂點(diǎn)。電荷量均為q（q>0）的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a、c兩點(diǎn)，靜電力常量為k。不計(jì)重力。下列說法不正確的是A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2kq4l2 B．電子過C．在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，ac連線上中點(diǎn)的電勢(shì)最高 D．在b點(diǎn)從靜止釋放的電子，到達(dá)d點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不為零8、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動(dòng)量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時(shí)的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能19、(本題9分)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端系在天花板上P點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個(gè)與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個(gè)圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關(guān)于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無關(guān)B．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度為10、(本題9分)兩個(gè)質(zhì)量相等的物體，分別從兩個(gè)高度相等而傾角不同的光滑斜面頂從靜止開始下滑，則下列說法正確的是：（）A．到達(dá)底部時(shí)重力的功率相等 B．到達(dá)底部時(shí)速度相等C．下滑過程中重力做的功相等 D．到達(dá)底部時(shí)動(dòng)能相等11、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時(shí)，B的加速度最大B．A獲得最大速度為2gC．斜面傾角α＝30°D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒12、(本題9分)汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)1s速度達(dá)到3m/s，則()A．在這1s內(nèi)汽車的平均速度是3m/sB．在這1s內(nèi)汽車的平均速度是1.5m/sC．汽車再向前行駛1s，通過的位移是3mD．汽車的加速度是3m/s2二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示．向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面．通過測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能．回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能與小球拋出時(shí)的動(dòng)能相等．已知重力加速度大小為g,為求得，至少需要測(cè)量下列物理量中的___________A．小球的質(zhì)量mB．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離xC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量xE.彈簧原長(zhǎng)(2)用（1）中所選取的測(cè)量量和已知量表示彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能，則彈性勢(shì)能最大為Ep=_____________（用字母表示）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知重力加速度為g。（1）該實(shí)驗(yàn)需要直接測(cè)量的物理量是______。A、重錘的質(zhì)量B、重錘下落的高度C、重錘底部距水平地面的高度D、與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（2）選用一條點(diǎn)跡清晰且第一、二點(diǎn)間距離約為2mm的紙帶驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始計(jì)時(shí)點(diǎn)，點(diǎn)F是第n個(gè)點(diǎn)，設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，實(shí)驗(yàn)中計(jì)算點(diǎn)F速度vFA、vFB、vFC、vFD、v測(cè)得hn-1、hn、hn+1分別為15.40cm、19.00cm、23.00cm，重錘質(zhì)量m=1kg，T=0.02s動(dòng)能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________________________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質(zhì)量M＝0.6kg的平板小車靜止在光滑水面上，如圖所示，當(dāng)t＝0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量都為m＝0.2kg的小物體A和B，分別從小車的左端和右端以水平速度m/s和m/s同時(shí)沖上小車，當(dāng)它們相對(duì)于小車停止滑動(dòng)時(shí)，恰好沒有相碰。已知A、B兩物體與車面的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B兩物體在車上都停止滑動(dòng)時(shí)車的速度；（2）車的長(zhǎng)度是多少？（3）從A、B開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，經(jīng)8s小車離原位置的距離.16、（12分）(本題9分)如圖所示，一軌道由半徑為R=2m的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BC在B點(diǎn)平滑連接而成?，F(xiàn)將質(zhì)量為m=0.2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)無初速度釋放，經(jīng)過圓弧軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為FN=3.6N，然后從C點(diǎn)水平飛離軌道，落在水平地面上的P點(diǎn)。物塊與BC段的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，P到B的水平距離為1=4.64m，P、C兩點(diǎn)間的高度差為h=3.2m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取(1)小物塊在圓弧軌道上克服摩擦力做的功；(2)水平直軌道BC段的長(zhǎng)度。17、（12分）(本題9分)一個(gè)連同裝備共100kg的宇航員，在離飛船45m的位置與飛船處于相對(duì)靜止的狀態(tài)．裝備中有一個(gè)高壓氣源，能以50m／s的速度噴出氣體．宇航員為了能在10min時(shí)間返回飛船，則他需要在開始返回的瞬間一次性向后噴出的氣體質(zhì)量是多少？

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、D【解析】a處、c處卡車做圓周運(yùn)動(dòng)，處于最高點(diǎn)，加速度豎直向下，卡車處于失重狀態(tài)，卡車對(duì)地面的壓力小于其重力。b處、d處卡車做圓周運(yùn)動(dòng)，處于最低點(diǎn)，加速度豎直向上，卡車處于超重狀態(tài)，卡車對(duì)地面的壓力大于其重力；向心加速度a=v2、A【解析】

A.根據(jù)電場(chǎng)線疏密可知，EM＜EN，根據(jù)F=Eq和牛頓第二定律可知，aM＜aN；故A正確；B.根據(jù)帶負(fù)電粒子受力情況可知，電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)線方向斜向左上方，若粒子從M到N過程，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，故帶電粒子通過M點(diǎn)時(shí)的速度比通過N點(diǎn)時(shí)的速度大，即vM＞vN，故B錯(cuò)誤；C.又沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，故φM＞φN；故C錯(cuò)誤；D.若粒子從M到N過程，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，則在M點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能小，即EPM＜EPN；故D錯(cuò)誤；3、B【解析】設(shè)重心上升高度為h，根據(jù)幾何知識(shí)可得，解得h=0.24m，故做一次俯臥撐克服重力做功為mgh=144J，所以一分鐘克服重力做功為W=30×144J=4320J，功率約為，故B正確．4、D【解析】在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個(gè)時(shí)候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸彈簧到加速度變0的過程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個(gè)時(shí)候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個(gè)時(shí)候彈簧壓縮的最短．所以小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢(shì)能是不斷增加的，故A錯(cuò)誤D正確；壓縮彈簧的過程中，彈性勢(shì)能增加，故小球的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的高度不斷減小，重力勢(shì)能不斷減小，故C錯(cuò)誤；5、C【解析】試題分析要通過豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C，在C點(diǎn)有重力提供向心力，對(duì)小球，由動(dòng)能定理，，聯(lián)立解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能和動(dòng)能定理．6、C【解析】

動(dòng)能和勢(shì)能沒有必然的聯(lián)系，動(dòng)能大的物體勢(shì)能不一定大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)P=W/t可知，功率大的機(jī)械，做的功不一定多，還要看時(shí)間，故B錯(cuò)誤；重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能面選取有關(guān)，重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取無關(guān)，故C正確；根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式EK=mv2，可知物體的速度增大兩倍，其動(dòng)能增大4倍，故D錯(cuò)誤；故選C．7、CD【解析】

A．固定在a點(diǎn)的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E1=kq(2l)2，方向由a點(diǎn)指向b點(diǎn)；固定在c點(diǎn)的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E2=kq(2l)BD．由等量正電荷電場(chǎng)線分布和等勢(shì)面分布特點(diǎn)知，b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，則電子過b、d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能相等；據(jù)能量守恒知，在b點(diǎn)從靜止釋放的電子，到達(dá)d點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零．故B項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)符合題意；C．由等量正電荷電場(chǎng)線分布和等勢(shì)面分布特點(diǎn)知，ac連線上中點(diǎn)的電勢(shì)最低；故C項(xiàng)符合題意。8、ABC【解析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．【詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，故B正確；設(shè)小球到達(dá)水平面時(shí)速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機(jī)械能守恒定律得mgh=19、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，A、C正確；B.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯(cuò)誤。10、BCD【解析】

A、物體到達(dá)底部重力的功率:PG=mgvB、物體從靜止到最低點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理得:mgh=12mv211、BC【解析】

A.C剛離開地面時(shí)，A的速度最大，此時(shí)B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯(cuò)誤；C.C剛離開地面時(shí)，對(duì)A有：kx2=mg

此時(shí)B有最大速度，即aB=aA=0

對(duì)B有：T-kx2-mg=0

對(duì)A有：4mgsinα-T=0

以上方程聯(lián)立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正確；B.初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對(duì)B有：kx1=mg

由上問知x1=x2=，則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢(shì)能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程聯(lián)立可解得：A球獲得最大速度為vAm=2g，故B正確；D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對(duì)系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12、BD【解析】

根據(jù)平均速度公式為：v=0+v2=0+3【點(diǎn)睛】此題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用；關(guān)鍵是掌握加速度的求解公式a=v-v0二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）ABC（2）【解析】

（1）由平拋規(guī)律可知，由水平距離和下落高度即可求出平拋時(shí)的初速度，進(jìn)而可求出物體動(dòng)能，所以本實(shí)驗(yàn)至少需要測(cè)量小球的質(zhì)量m、小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x、桌面到地面的高度h，故選ABC；

（2）由平拋規(guī)律應(yīng)有h=gt2，x=vt，又Ek＝mv2，聯(lián)立可得：Ek＝【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是通過測(cè)量小球的動(dòng)能來間接測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能，然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動(dòng)能表達(dá)式即可求出動(dòng)能的表達(dá)式，從而得出結(jié)論．14、BC1.861.81在誤差允許范圍內(nèi)，物體減小的機(jī)械能等于物體動(dòng)能的增加，物體機(jī)械能守恒?！窘馕觥吭囶}分析：（1）重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測(cè)量的物理量是：重錘下落的高度，故選項(xiàng)B正確。（2）求速度時(shí)我們是利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，vF（3）重力勢(shì)能減小量ΔEp=mg（4）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能是否守恒?？键c(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】在解決實(shí)驗(yàn)問題時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)的原理有實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，特別要注意數(shù)據(jù)的處理及圖象的應(yīng)用；對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）0.6m/s（2）6.8m（3）3.84m【解析】

解：（1）設(shè)物體A、B相對(duì)于車停止滑動(dòng)時(shí)，車速為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：代入數(shù)據(jù)解得：v=0.6