2024屆山東省德州市陵城區(qū)一中物理高一下期末監(jiān)測模擬試題含解析

2024屆山東省德州市陵城區(qū)一中物理高一下期末監(jiān)測模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)已知物體運(yùn)動初速度v0的方向和它所受恒定合外力F的方向，下圖中a、b、c、d表示物體運(yùn)動的軌跡，其中可能正確的是A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子在運(yùn)動中只受電場力作用．根據(jù)此圖作出的下列判斷中正確的是()A．帶電粒子一定帶正電B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場強(qiáng)度C．粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度D．粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向沿電場線向右3、(本題9分)一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置緩慢地移到Q點(diǎn)，如圖所示，則此過程中力F所做的功為（）A．mglcosθ B．FlsinθC． D．4、某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍，半徑為地球的一半，在地球表面從某一高度平拋一物體，其水平射程為60m，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的水平速度拋同一物體，其水平射程為（）A．360m B．90m C．15m D．10m5、兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，分別用兩根不可伸長的絕緣細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，，帶電小球均可視為點(diǎn)電荷且處于靜止?fàn)顟B(tài)。則（）A．兩個小球一定帶等量的同種電荷 B．AB連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)為零C．繩子的拉力為 D．A對B的庫侖力大小為6、(本題9分)在下列實(shí)例中，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能不守恒的是()A．做斜拋運(yùn)動的手榴彈B．起重機(jī)將重物勻速吊起C．沿豎直方向自由下落的物體D．沿光滑豎直圓軌道運(yùn)動的小球7、長度為L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖所示，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，如果小球通過最高點(diǎn)時，受到桿的作用力大小為24N，g取10m/s2，則此時小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．8、(本題9分)如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動.整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動.小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì)，重力加速度為g.下列說法正確的是()A．小環(huán)碰到釘子P時，繩中的張力大于2FB．物塊上升的最大高度為C．速度v不能超過D．若小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻以的速度反彈，這時繩的張力等于+Mg9、如圖所示，圓1和圓2外切，它們的圓心在同一豎直線上，有四塊光滑的板，它們的一端A搭在豎直墻面上，另一端搭在圓2上，其中B、C、D三塊板都通過兩圓的切點(diǎn)，B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，A板與D板最低點(diǎn)交于一點(diǎn)a（d），且兩板與豎直墻面的夾角分別為30°、60°，從A、B、C、D四處同時由靜止釋放一個物塊，它們都沿板運(yùn)動，到達(dá)叫板底端的時間分別為tA、tB、tC、tD，下列判斷正確的是（）A．最短 B．最短 C． D．10、(本題9分)如圖所示，物塊a、b的質(zhì)量均為m，水平地面和豎直墻面均光滑，在水平推力F作用下，兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)．則()A．b受到的摩擦力大小等于mgB．b受到的摩擦力大小等于2mgC．b對地面的壓力大小等于mgD．b對地面的壓力大小等于2mg11、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平，OB豎直，一個質(zhì)量為的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，不計(jì)空氣阻力，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力．已知PA=2.5R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中：A．重力做功2.5 B．動能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．機(jī)械能減少1.512、(本題9分)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點(diǎn)計(jì)時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)用圖甲的“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。O時小球拋出時球心在地面上的垂直投影點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時，先讓入射小球多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到七落地點(diǎn)的平均位置P，測量平拋水平射程OP。然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球相撞，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到兩個小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材選取或?qū)嶒?yàn)操作符合實(shí)驗(yàn)要求的時____________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足C．需用秒表測量小球在空中飛行的時間D．斜槽軌道必須光滑（2）圖乙是小球的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為____________cm（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，測量出兩小球的質(zhì)量分別為，三個落點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)的距離分別為OM、OP、ON。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________________，即驗(yàn)證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒（用所給符號表示）。（4）驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)也可以在如圖所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成，實(shí)驗(yàn)時讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運(yùn)動，滑塊運(yùn)動過程所受的阻力可忽略，它們穿過光電門后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實(shí)驗(yàn)測得滑塊A的總質(zhì)量為滑塊B的總質(zhì)量為，兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。左側(cè)光電門右側(cè)光電門碰前碰后無在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________。即驗(yàn)證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒。（用測量的物理量表示）14、(本題9分)圖甲是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置.一根輕細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方在鋼球底部豎直地粘住一片質(zhì)量不計(jì)、寬度為d的遮光條將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計(jì)時器測出.記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時器示數(shù)t.重力加速度大小為g已知.(1)用刻度尺測量遮光條寬度示數(shù)如圖乙所示，則遮光條寬度為__________cm；(2)若在誤差允許范圍內(nèi)，等式gh=_____________成立，說明鋼球F擺過程中機(jī)械能守恒.(用題中所給物理量符號表示)(3)撤掉光電門并在懸點(diǎn)處安裝一個拉力傳感器(可直接讀出各個時刻力的大小)，鋼球球心到懸點(diǎn)的距離為L，將鋼球拉至h高處靜止釋放，測出繩子擺動到豎直位置時的拉力大小為F，若要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要測量的一個物理量是______________(用文字和字母表示)；驗(yàn)證該過程機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______________________(用題中所給物理量符號表示).15、某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律，圖中CQ是斜槽，QR為水平槽，二者平滑相接，實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面上的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰球B時A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)．若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊．(1)入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA________mB(選填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程約為________cm.(3)下列選項(xiàng)中，屬于本次實(shí)驗(yàn)不必測量的一個物理量是________(填選項(xiàng)前的字母)．A．水平槽上未放B球時，測量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，測量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C．測量A球和B球的質(zhì)量D．測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度(4)若碰撞前后動量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為___________________________________．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，有一豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動時，圓筒壁對滑塊有阻力的作用，阻力的大小恒為f=mg（g為重力加速度）．在初始位置滑塊靜止，圓筒內(nèi)壁對滑塊的阻力為零，彈簧的長度為L．現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后物體與滑塊粘在一起立刻向下運(yùn)動，運(yùn)動到最低點(diǎn)后又被彈回向上運(yùn)動，滑動到發(fā)生碰撞位置時速度恰好為零，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．求：（1）物體與滑塊碰后瞬間的速度大??；（2）物體與滑塊相碰過程中損失的機(jī)械能；（3）碰撞后，在滑塊向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中彈彈性勢能的變化量．17、（10分）如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過繩子連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度l＝4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g＝10m/s2，求：（1）若圓環(huán)恰能下降h＝3m，A和B的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？（2）若圓環(huán)下降h＝3m時的速度vB＝5m/s，則A和B的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）不管A和B的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h＝3m時的速度不可能超過多大？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

A.受力與速度不在一條直線上，物體做曲線運(yùn)動，軌跡為曲線，A錯誤。B.曲線運(yùn)動的軌跡彎向合力方向，B正確。C.曲線運(yùn)動的速度方向是軌跡的切線，C錯誤。D.曲線運(yùn)動的軌跡彎向合力方向，D錯誤。2、C【解析】

做曲線運(yùn)動的物體受到的合外力指向運(yùn)動軌道的凹處，可知粒子在a、b點(diǎn)受力沿電場線向左，無論從a向b，還是從b向a，粒子在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度，由電場線的分布情況可得，無法判斷粒子所帶電荷的符號．故ABD錯誤，C正確；故選C．【點(diǎn)睛】從圖中可以看到，粒子的運(yùn)動軌跡向左彎曲，說明粒子受到的電場力大體向左，電場線方向不明，無法判斷粒子的電性．3、D【解析】

根據(jù)動能定理W=WG+WF=ΔEk=0，WG=-mgl(1?cosθ)，所以WF=mgl(1?cosθ)，故ABC錯誤，D正確．故選D4、D【解析】設(shè)星球質(zhì)量為，半徑為，地球質(zhì)量為M，半徑為R，已知，根據(jù)萬有引力等于重力得：，，①由題意從同樣高度拋出，②，①、②聯(lián)立，解得，在地球上的水平位移，在星球上的，故選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：把星球表面的物體運(yùn)動和天體運(yùn)動結(jié)合起來是考試中常見的問題；重力加速度g是研究天體運(yùn)動和研究天體表面宏觀物體運(yùn)動聯(lián)系的物理量．5、D【解析】

AB.庫侖力是相互作用力，電荷量不等時，A對B的庫侖力也等于B對A的庫侖力，故兩小球不一定帶等量同種電荷，AB連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)不一定為零，故AB錯誤；CD.分析小球A的受力情況，受到重力、庫侖力和繩子的拉力。根據(jù)共點(diǎn)力平衡知識可知，繩子拉力庫侖力故C錯誤，D正確。6、B【解析】

A、不計(jì)空氣阻力，做斜拋運(yùn)動的手榴彈只受重力，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)A不符合題意；

B、起重機(jī)將重物體勻速吊起，拉力對重物做正功，機(jī)械能增大，故機(jī)械能不守恒，故選項(xiàng)B符合題意；

C、自由下落的物體只受重力，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C不符合題意；

D、沿光滑豎直圓軌道運(yùn)動的小球，軌道的支持力不做功，只有重力對小球做功，其機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)D不符合題意．【點(diǎn)睛】本題是對機(jī)械能守恒條件的直接考查，關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒的條件，知道各種運(yùn)動的特點(diǎn)即可解決．7、AC【解析】

當(dāng)桿對小球?yàn)橹С至r，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；當(dāng)桿對小球?yàn)槔r，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=3m/s，故AC正確，BD錯誤。8、CD【解析】A.小環(huán)碰到釘子P時，物體M做圓周運(yùn)動，依據(jù)最低點(diǎn)由拉力與重力的合力提供向心力，因此繩中的張力等于夾子與物體間的摩擦力，由于物塊在夾子中沒有滑動，拉力一定小于2F，故A錯誤；B.依據(jù)機(jī)械能守恒定律，減小的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，則有：，那么物塊上升的最大高度為h=，故B錯誤；C．因夾子對物體M的最大靜摩擦力為2F，依據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達(dá)式，對物體M，則有：2F?Mg=，解得：v=，故C錯誤；D.若小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻以的速度反彈，繩的張力T-Mg=M，T=+Mg，故D正確．故選CD.9、BCD【解析】

設(shè)板與豎直方向的夾角為，沿板運(yùn)動的加速度為：設(shè)上面圓1的半徑為，下面圓2的半徑為，則Bb軌道的長度為：根據(jù)位移時間公式得：則故從上面圓1上的任一點(diǎn)沿光滑直軌道達(dá)到下面圓2的任一點(diǎn)的時間相等；因B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，且板的低端堵在下面圓2上，故有；軌道Aa和Dd相交于最低點(diǎn)a（d），則對A、D有：，聯(lián)立解得：則有：故故有：故A錯誤，BCD正確。故選BCD。10、AD【解析】

AB.因?yàn)槲飰Ka靜止，所以b對a的摩擦力平衡了a的重力，所以b對a的摩擦力大小為mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，a對b的摩擦力為mg，A正確B錯誤。CD.對整體分析，豎直方向地面對b的支持力平衡了整體的重力，所以地面對b的支持力大小為2mg，根據(jù)牛頓第三定律，b對地面的壓力大小為2mg，C錯誤D正確。11、BC【解析】

A、重力做功只與豎直高度有關(guān)，故重力做功為：1.5mgR，A錯誤；B、恰好到達(dá)B點(diǎn)有：，由動能定理知由P運(yùn)動B的過程中，合外力所做的功為：，故B正確；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：，故C正確；D、由以上分析知在由P運(yùn)動到B的過程中，機(jī)械能的減少量為等于克服摩擦力所做的功，故為，D錯誤．12、AC【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中安裝打點(diǎn)計(jì)時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B.實(shí)驗(yàn)可通過打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶情況計(jì)算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計(jì)算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，可以選比較清晰的點(diǎn)作為初始位置，所以可以用來驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯誤．二．填空題(每小題6分，共18分)13、B55.50【解析】

（1）[1]A.為保證碰撞在同一條水平線上，所以兩個小球的半徑要相等。故A錯誤；B.為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大。故B正確；C.小球在空中做平拋運(yùn)動的時間是相等的，所以不需要測量時間。故C錯誤；D.要保證小球在空中做平拋運(yùn)動，所以斜槽軌道末端必須水平，但是在斜槽軌道的運(yùn)動發(fā)生在平拋以前，所以不需要光滑，但入射球必須從同一高度釋放。故D錯誤。故選：B；（2）[2]確定B球落點(diǎn)平均位置的方法：用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置；碰撞后m2球的水平路程應(yīng)取為55.50cm；（3）[3]要驗(yàn)證動量守恒定律定律，即驗(yàn)證：，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：得：，可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：；（4）[4]若讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運(yùn)動，選取向右為正方向，則有：，設(shè)遮光片的寬度為d，則：，，，聯(lián)立可得：故答案為：[1]B[2]B[3][4]【點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運(yùn)動并且落到同一水平面上，故下落的時間相同，所以在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目。14、0.60d22【解析】（1）由刻度尺讀數(shù)法則可知：遮光條寬度為0.60cm；（2）小球通過光電門的速度為：v=dt即在誤差允許范圍內(nèi)，等式gh=1（3）根據(jù)牛頓第二定律有：F-mg=mv2L，解得：點(diǎn)睛：本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)物理規(guī)律列出相應(yīng)方程，然后求解討論即可。15、>63.3(63.0-64.0）DmA·OP=mA·OM＋mB·ON【解析】

第一空.為保證入射球碰后不反彈，則入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA>mB．第二空.取B球的平均落地點(diǎn)，則碰撞后B球的水平射程約為63.3cm.第三空.水平槽上未放B球時，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測量出碰撞前A球的速度，故A正確；A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測