2024年安徽省合肥市第一六八中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2024年安徽省合肥市第一六八中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、如圖所示，虛線MN為一小球在水平面上由M到N的運(yùn)動(dòng)軌跡，P是運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn).四位同學(xué)分別畫(huà)出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙、丁來(lái)描述小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度方向.其中描述最準(zhǔn)確的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁2、(本題9分)關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說(shuō)法中正確的是A．物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能守恒B．物體沿斜面加速下滑過(guò)程中，機(jī)械能一定不守恒C．系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D．在空中飛行的炮彈爆炸前后機(jī)械能守恒3、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直公路上行駛，阻力f保持不變，當(dāng)汽車(chē)以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，從此時(shí)開(kāi)始，發(fā)動(dòng)機(jī)始終在額定功率下工作，以下說(shuō)法正確的是A．汽車(chē)的加速度保持不變B．汽車(chē)的速度保持不變C．汽車(chē)的最大速度為D．汽車(chē)的額定功率為fv4、已知火星的質(zhì)量是地球的a倍，它的半徑是地球半徑的b倍，地球表面處的重力加速度為g．現(xiàn)在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，不計(jì)大氣的阻力，忽略火星自轉(zhuǎn)，則小球在火星上上升的最大高度為（）A． B． C． D．5、(本題9分)關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B．物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－5J變化到－3J，重力勢(shì)能減少了D．重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功6、(本題9分)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上．從某時(shí)刻開(kāi)始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用．假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大?。苷_描述F與a之間的關(guān)系的圖像是A． B． C． D．7、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，它們一定具有相同的（

）A．質(zhì)量 B．高度 C．向心力 D．周期8、(本題9分)如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球放在彈簧上端（與彈簧不連接）。彈簧處于壓縮狀態(tài)，用一條拉緊的細(xì)線系住，此時(shí)細(xì)線上的拉力F=3mg。已知彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧形變量的平方成正比，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。現(xiàn)剪斷細(xì)線，彈簧將小球向上彈起，經(jīng)△t時(shí)間，小球上升到最高點(diǎn)，上升的最大高度為h。在此過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．小球速度最大時(shí)上升的高度小于B．地面對(duì)彈簧沖量的大小為mg△tC．剪斷細(xì)線前彈簧的彈性勢(shì)能為mghD．小球最大速度的大小為9、(本題9分)質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動(dòng)能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小20JD．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小60J10、如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，從高度處由靜止開(kāi)始通過(guò)光滑弧形軌道AB，進(jìn)入半徑為的豎直圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道部分的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道無(wú)壓力；沿CB滑下后進(jìn)入光滑軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時(shí)速度為零，則h的值可能為（）A．3.9m B．4.2m C．4.6m D．5.5m11、(本題9分)如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬板中有電流通過(guò)時(shí)，在金屬板的上表面A和下表面A′之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)．若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬板寬度為h、厚度為d，通有電流I，穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，上、下表面之間的電勢(shì)差大小為U．已知電流I與導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n、電子電荷量e、導(dǎo)體橫截面積S和電子定向移動(dòng)速度v之間的關(guān)系為．則下列說(shuō)法中正確的是A．在上、下表面形成電勢(shì)差的過(guò)程中，電子受到的洛侖茲力方向向上B．達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，金屬板上表面A的電勢(shì)高于下表面A′的電勢(shì)C．只將金屬板的厚度d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2D．只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/212、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以初速度v0=5m/s從木板的左端向右滑上木板，小滑塊始終未離開(kāi)木板。則下面說(shuō)法正確是A．從開(kāi)始到小滑塊與木板相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi),小滑塊和木板的加速度大小之比為1:4B．.整個(gè)過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為10JC．可以求出木板的最小長(zhǎng)度是3.5mD．從開(kāi)始到小滑塊與木板相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi)，小滑塊與木板的位移之比是6:1二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）如圖甲所示，在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開(kāi)始自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個(gè)點(diǎn)A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫(huà)出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么：(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的______（選填番號(hào)）A．動(dòng)能變化量與重力勢(shì)能變化量B．速度變化量和重力勢(shì)能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端（選填“左”或“右”）與重物相連；(3)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEP=____J,動(dòng)能增加量ΔEk=____J.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車(chē)上，另一端繞過(guò)定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車(chē)在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，來(lái)定量探究繩子拉力做功與小車(chē)動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙紙帶、刻度尺、鉤碼。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有_____________________________。(2)平衡摩擦力后，當(dāng)他掛多個(gè)鉤碼牽引小車(chē)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)快致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車(chē)速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法_________________________________。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）游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車(chē)可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(lái)．我們把這種情況抽象為圖2的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，使小球從弧形軌道上端無(wú)初速滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，其中M、N分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只要h大于一定值，小球就可以順利通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)．如果已知圓軌道的半徑為R=5.0m小球質(zhì)量為m=1.0kg（不考慮摩擦等阻力，）問(wèn)：（1）h至少為多大才可使小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不掉下來(lái)．（2）如果h=15m，小球通過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度為多大？此時(shí)軌道對(duì)小球的支持力為多大？（3）高度h大，小球滑至N點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力越大，試推出于h函數(shù)關(guān)系式．16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電小球，用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ角，重力加速度大小為g．（1）指出小球所帶電荷的電性；（2）求小球所帶電荷量的大??；（3）若將細(xì)線突然剪斷，求小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。?7、（12分）(本題9分)2008年9月25日21點(diǎn)10分，我國(guó)繼“神舟”五號(hào)、六號(hào)載人飛船后又成功地發(fā)射了“神舟”七號(hào)載人飛船．飛船繞地飛行五圈后成功變軌到距地面一定高度的近似圓形軌道．航天員翟志剛于27日16點(diǎn)35分開(kāi)啟艙門(mén)，開(kāi)始進(jìn)行令人振奮的太空艙外活動(dòng)．已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，飛船運(yùn)行的圓軌道距地面的高度為h，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）飛船繞地球運(yùn)行加速度的大小；（2）飛船繞地球運(yùn)行的周期．

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】試題分析：某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)某一位置，此時(shí)的速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，因此丙為P點(diǎn)的速度方向，故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．2、C【解析】試題分析：物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，例如在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體沿斜面加速下滑過(guò)程中，如果加速度為gsinα則說(shuō)明物體不受阻力作用，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；在空中飛行的炮彈爆炸后，由于火藥釋放出能量，故機(jī)械能要增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的條件判斷．3、C【解析】

當(dāng)汽車(chē)以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，則汽車(chē)的額定功率P=Fv，其中F-f=ma，以后汽車(chē)保持額定功率不變，速度繼續(xù)增大，則牽引力減小，加速度將逐漸減小，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，為vm=，之后將做勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握功率與牽引力的關(guān)系，知道汽車(chē)開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，功率逐漸變大，當(dāng)以額定功率行駛時(shí)，當(dāng)汽車(chē)牽引力等于阻力時(shí)，車(chē)速最大，4、B【解析】

在行星表面有：mg行=G，行星表面的重力加速度g行=，則有：==，在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，小球在火星上上升的最大高度h==，故B正確，ACD錯(cuò)誤．5、D【解析】

A、重力勢(shì)能具有相對(duì)性，某個(gè)物體處于某個(gè)位置，相對(duì)不同的參考平面具有不同的重力勢(shì)能，故A錯(cuò)誤；

B、重力勢(shì)能Ep=mgh，h為相對(duì)于零勢(shì)能面的高度差；若物體在零勢(shì)能面以下，勢(shì)能為負(fù)值，物體與零勢(shì)能面間距離越大，勢(shì)能越小，故B錯(cuò)誤

C、重力勢(shì)能可以為負(fù)，一個(gè)物體的重力勢(shì)能從-5J變化到-3J，說(shuō)明物體克服重力做功重力勢(shì)能變大，故C錯(cuò)誤；

D、只要重力做功，高度一定變化，故重力勢(shì)能一定變化，重力做功做多少功重力勢(shì)能變化多少，故D正確；

故選D．6、C【解析】

根據(jù)物體受力可知：物體受到拉力、摩擦力、重力和支持力，其中重力和支持力為平衡力，物體所受合力為拉力和摩擦力的矢量和．當(dāng)時(shí)，物塊受靜摩擦力，物塊始終靜止，物體所受合力為零，加速度為0；當(dāng)時(shí)，物塊受滑動(dòng)摩擦力且大小不變，合力大于零，物塊做加速運(yùn)動(dòng)．由牛頓第二定律可得，又，則有，根據(jù)圖像可知，綜上所述，正確答案為C．7、BD【解析】

A．由于等式兩邊的質(zhì)量相約，所以質(zhì)量不一定相等，故A錯(cuò)誤；BD．同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，萬(wàn)有引力提供向心力為：，可得：，；可知高度和周期一定相同，故BD正確；C．向心力為：，因質(zhì)量不一定相等，所以向心力不一定相等，故C錯(cuò)誤。8、ABC【解析】

A.設(shè)初始時(shí)彈簧的壓縮量為，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知：初始由平衡條件可得：速度最大時(shí)，彈簧的壓縮量為：當(dāng)速度最大時(shí)，小球上升的高度為：由以上方程解得：，，故A正確。B.以球和彈簧為研究對(duì)象，向上的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理可得：解得地面對(duì)彈簧的沖量為，故B正確。C.在整個(gè)過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能，即彈簧的彈性勢(shì)能為，故C正確。D.由初始狀態(tài)到小球的速度最大的過(guò)程，彈簧釋放的彈性勢(shì)能為：由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可得：以上方程解得：，故D錯(cuò)誤。9、AC【解析】

AB.對(duì)物體受力分析后列動(dòng)能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.除重力外其他力做功等于機(jī)械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機(jī)械能減小20J，故C正確，D錯(cuò)誤。10、BC【解析】

小球到達(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道壓力為零，在C點(diǎn)，由重力充當(dāng)向心力，則根據(jù)牛頓第二定律得可得從開(kāi)始小球從H=6m高處，由靜止開(kāi)始通過(guò)光滑弧形軌道ab，因此在小球上升到頂點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理得：從C點(diǎn)繼續(xù)沿粗糙圓周軌道下降后上升到D點(diǎn)速度為零，由動(dòng)能定理因小球沿軌道下滑由于機(jī)械能有損失，所以下滑速度比上升速度小，因此對(duì)軌道壓力變小，所受摩擦力變小，所以下滑時(shí)，有聯(lián)立各式解得故符合高度h范圍的只有4.2m和4.6m，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。11、AD【解析】試題分析：電流向右、磁場(chǎng)向內(nèi)，根據(jù)左手定則，安培力向上；電流是電子的定向移動(dòng)形成的，洛倫茲力也向上；上極板聚集負(fù)電荷，下極板帶正電荷，下極板電勢(shì)較高；AB錯(cuò)誤；電子最終達(dá)到平衡，有：evB=e則：U=vBh電流的微觀表達(dá)式：I=nevS=nevhd則：v=，代入得：U=只將金屬板的厚度d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)?U，C錯(cuò)誤；只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)椋珼正確；考點(diǎn)：本題考查電勢(shì)、洛倫茲力．12、BD【解析】

由牛頓第二定律分別求出加速度即可；分析滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的外力，判斷動(dòng)量是否守恒?；瑝K相對(duì)木板靜止時(shí)，由動(dòng)量守恒定律求出兩者的共同速度，由能量守恒定律求內(nèi)能。再由Q=μmgL，求木板的最小長(zhǎng)度L；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求滑塊與木板的位移之比。【詳解】A．滑塊在水平方向只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma1=μmg，地面光滑，可知M在水平方向也只受到m對(duì)M的摩擦力，由牛頓第二_定律可得：MB．水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動(dòng)量守恒，滑塊相對(duì)木板靜止時(shí)，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv0=M+mvC．設(shè)木板的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則有Q=μmgL，但由于不知道動(dòng)摩擦因數(shù)μ，不能求出木板的最小長(zhǎng)度，故C錯(cuò)誤；D.從開(kāi)始到滑塊與木板相対靜止込段吋向內(nèi)，滑快與木板的位移之比是：xm【點(diǎn)睛】本題主要考查了板塊模型的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、A左0.310.30【解析】

第一空：為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量是否在誤差允許的范圍之內(nèi)相等，A正確，BC錯(cuò)誤。第二空：重物在下落過(guò)程中，速度在增大，故相鄰點(diǎn)間的距離應(yīng)該是增大的，由圖可知，紙帶的左端與重物相連；

第三空：從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量為；第四空：打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為，由初速度為零，則此過(guò)程中，重物動(dòng)能的增加量為。14、天平可在小車(chē)上加適當(dāng)?shù)捻来a或鉤碼【解析】(1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量，通過(guò)研究紙帶來(lái)研究小車(chē)的速度，利用天平測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車(chē)的合外力，所以需要刻度尺來(lái)測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離和用天平測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量，即還需要天平．(2)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車(chē)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，即小車(chē)的加速度大，所以應(yīng)減少小車(chē)的加速度，當(dāng)小車(chē)的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，適當(dāng)增大小車(chē)的質(zhì)量，即在小車(chē)上加適量的砝碼．【