2023-2024學年河南省滎陽市第二高級中學物理高一下期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析

2023-2024學年河南省滎陽市第二高級中學物理高一下期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．請按照題號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，實線表示某電場的電場線，虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設M點和N點的電勢分別為φM、φN，粒子在M和N時加速度大小分別為aM、aN，速度大小分別為vM、vN，電勢能分別為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，質量為60kg的某運動員在做俯臥撐運動，運動過程中可將她的身體視為一根直棒，已知重心在C點，其垂線與腳，兩手連線中點間的距離Oa、ob分別為0.9m和0.6m，若她在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則克服重力做功和相應的功率為（）A．430J，7WB．4300J，70WC．720J，12WD．7200J，120W4、(本題9分)如圖所示，輕質彈簧豎直放置，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．小球的動能一直減小B．小球的機械能守恒C．小球的重力勢能先減小后增加D．彈簧的彈性勢能一直增加5、如圖所示，一個小球質量為m，初始時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C，則水平力對小球所做的功至少為A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR6、(本題9分)關于功和能量等概念，正確的說法是（）A．動能越大的物體，其重力勢能也越大B．功率越大的機械其做功也越多C．重力勢能的變化量與零勢能面的選取無關D．物體的速度增大兩倍，其動能也增大兩倍7、如圖，a、b、c、d為一邊長為2l的正方形的頂點。電荷量均為q（q>0）的兩個點電荷分別固定在a、c兩點，靜電力常量為k。不計重力。下列說法不正確的是A．b點的電場強度大小為2kq4l2 B．電子過C．在兩點電荷產(chǎn)生的電場中，ac連線上中點的電勢最高 D．在b點從靜止釋放的電子，到達d點時動能不為零8、(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，一個質量為m的小物塊從槽高h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)機械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能19、(本題9分)一根長為L的細線上端系在天花板上P點，下端系一質量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關于圓錐擺，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與小球質量無關B．小球做圓周運動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．小球做勻速圓周運動向心加速度為10、(本題9分)兩個質量相等的物體，分別從兩個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．到達底部時重力的功率相等 B．到達底部時速度相等C．下滑過程中重力做的功相等 D．到達底部時動能相等11、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，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的輕質彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行．已知A的質量為4m，B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時，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)機械能守恒12、(本題9分)汽車由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)1s速度達到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、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)同學利用下述裝置對輕質彈簧的彈性勢能進行探究，一輕質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:彈簧處于原長時，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．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：(1)本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能與小球拋出時的動能相等．已知重力加速度大小為g,為求得，至少需要測量下列物理量中的___________A．小球的質量mB．小球拋出點到落地點的水平距離xC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量xE.彈簧原長(2)用（1）中所選取的測量量和已知量表示彈簧被壓縮后的彈性勢能，則彈性勢能最大為Ep=_____________（用字母表示）14、（10分）(本題9分)某同學用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運動來驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g。（1）該實驗需要直接測量的物理量是______。A、重錘的質量B、重錘下落的高度C、重錘底部距水平地面的高度D、與下落高度對應的重錘的瞬時速度（2）選用一條點跡清晰且第一、二點間距離約為2mm的紙帶驗證機械能守恒定律，如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始計時點，點F是第n個點，設相鄰點間的時間間隔為T，實驗中計算點F速度vFA、vFB、vFC、vFD、v測得hn-1、hn、hn+1分別為15.40cm、19.00cm、23.00cm，重錘質量m=1kg，T=0.02s動能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的實驗結論是_____________________________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質量M＝0.6kg的平板小車靜止在光滑水面上，如圖所示，當t＝0時，兩個質量都為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同時沖上小車，當它們相對于小車停止滑動時，恰好沒有相碰。已知A、B兩物體與車面的動摩擦因數(shù)都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B兩物體在車上都停止滑動時車的速度；（2）車的長度是多少？（3）從A、B開始運動計時，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點平滑連接而成?，F(xiàn)將質量為m=0.2kg的小物塊(可視為質點)從A點無初速度釋放，經(jīng)過圓弧軌道上的B點時對軌道的壓力大小為FN=3.6N，然后從C點水平飛離軌道，落在水平地面上的P點。物塊與BC段的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，P到B的水平距離為1=4.64m，P、C兩點間的高度差為h=3.2m。不計空氣阻力，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段的長度。17、（12分）(本題9分)一個連同裝備共100kg的宇航員，在離飛船45m的位置與飛船處于相對靜止的狀態(tài)．裝備中有一個高壓氣源，能以50m／s的速度噴出氣體．宇航員為了能在10min時間返回飛船，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，錯選和不選得零分）1、D【解析】a處、c處卡車做圓周運動，處于最高點，加速度豎直向下，卡車處于失重狀態(tài)，卡車對地面的壓力小于其重力。b處、d處卡車做圓周運動，處于最低點，加速度豎直向上，卡車處于超重狀態(tài)，卡車對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)帶負電粒子受力情況可知，電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側，電場線方向斜向左上方，若粒子從M到N過程，電場力做負功，動能減小，電勢能增加，故帶電粒子通過M點時的速度比通過N點時的速度大，即vM＞vN，故B錯誤；C.又沿著電場線方向，電勢逐漸降低，故φM＞φN；故C錯誤；D.若粒子從M到N過程，電場力做負功，電勢能增加，則在M點具有的電勢能比在N點具有的電勢能小，即EPM＜EPN；故D錯誤；3、B【解析】設重心上升高度為h，根據(jù)幾何知識可得，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】在剛接觸彈簧的時候這個時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，這個時候小球的加速度為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，這個時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，這個時候彈簧壓縮的最短．所以小球的動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能是不斷增加的，故A錯誤D正確；壓縮彈簧的過程中，彈性勢能增加，故小球的機械能減小，故B錯誤；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，重力勢能不斷減小，故C錯誤；5、C【解析】試題分析要通過豎直光滑軌道的最高點C，在C點有重力提供向心力，對小球，由動能定理，，聯(lián)立解得，選項C正確．考點：豎直平面內(nèi)的圓周運動；動能和動能定理．6、C【解析】

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

A．固定在a點的點電荷在b點的電場強度大小E1=kq(2l)2，方向由a點指向b點；固定在c點的點電荷在b點的電場強度大小E2=kq(2l)BD．由等量正電荷電場線分布和等勢面分布特點知，b、d兩點的電勢相等，則電子過b、d點時的電勢能相等；據(jù)能量守恒知，在b點從靜止釋放的電子，到達d點時動能為零．故B項不符合題意，D項符合題意；C．由等量正電荷電場線分布和等勢面分布特點知，ac連線上中點的電勢最低；故C項符合題意。8、ABC【解析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應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)水平方向動量守恒，故B正確；設小球到達水平面時速度大小為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)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機械能守恒定律得mgh=19、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質量無關，A、C正確；B.小球做圓周運動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錯誤。10、BCD【解析】

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

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

此時B有最大速度，即aB=aA=0

對B有：T-kx2-mg=0

對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，彈性勢能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒，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)由于彈簧的彈力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機械能不守恒，選項D錯誤.12、BD【解析】

根據(jù)平均速度公式為：v=0+v2=0+3【點睛】此題考查了勻變速直線運動的規(guī)律的應用；關鍵是掌握加速度的求解公式a=v-v0二、實驗題（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的初速度，進而可求出物體動能，所以本實驗至少需要測量小球的質量m、小球拋出點到落地點的水平距離x、桌面到地面的高度h，故選ABC；

（2）由平拋規(guī)律應有h=gt2，x=vt，又Ek＝mv2，聯(lián)立可得：Ek＝【點睛】本題的關鍵是通過測量小球的動能來間接測量彈簧的彈性勢能，然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動能表達式即可求出動能的表達式，從而得出結論．14、BC1.861.81在誤差允許范圍內(nèi)，物體減小的機械能等于物體動能的增加，物體機械能守恒?！窘馕觥吭囶}分析：（1）重錘的質量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質量，可以約去．需要測量的物理量是：重錘下落的高度，故選項B正確。（2）求速度時我們是利用勻變速直線運動的規(guī)律即勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，vF（3）重力勢能減小量ΔEp=mg（4）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能是否守恒?？键c：驗證機械能守恒定律【名師點睛】在解決實驗問題時要注意實驗的原理有實驗中的注意事項，特別要注意數(shù)據(jù)的處理及圖象的應用；對于基礎實驗要從實驗原理出發(fā)去理解，要親自動手實驗，深刻體會實驗的具體操作，不能單憑記憶去理解實驗。三、計算題要求解題步驟，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）設物體A、B相對于車停止滑動時，車速為v，根據(jù)動量守恒定律有：代入數(shù)據(jù)解得：v=0.6