2023-2024學(xué)年云南省新平一中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023-2024學(xué)年云南省新平一中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)把質(zhì)量是m=0.5kg的小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至A的位置,如圖甲所示.迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知B、A之間的高度差為h1=0.1m,C、B之間的高度差為h2=0.2m,彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略，g=10m/s2.下面說法中正確的是A．由狀態(tài)甲至狀態(tài)乙，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能B．狀態(tài)乙時，小球的動能最大C．狀態(tài)甲中彈簧的彈性勢能是1.5JD．狀態(tài)乙中小球的動能是1.5J2、(本題9分)如圖所示，物塊a、b通過繞過定滑輪的輕繩連接，b可沿粗糙水平地面滑行，當(dāng)物塊a豎直下降時，以下說法正確的是（）A．物塊a、b速度大小相等B．物塊a、b加速度大小相等C．物塊a、b的總機械能保持不變D．輕繩對a、b做功功率相等3、(本題9分)如圖所示，帶正電q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，現(xiàn)加一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE<mg.以下判斷正確的是（）A．物體將沿斜面減速下滑B．物體將沿斜面加速下滑C．物體仍保持勻速下滑D．僅當(dāng)qE＝mg時，物體加速下滑4、用完全相同的電阻組成甲、乙兩個電路，電阻阻值R不隨電壓變化，R的額定電壓為U1，額定電流為I1．現(xiàn)將甲、乙電路分別接入各自能承受的最大電壓，則（）A．甲電路的電壓較大 B．乙電路的電壓較大C．甲電路的電功率較大 D．乙電路的電阻較大5、如圖所示，半徑為R的大圓環(huán)通過細輕桿固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點）套在大環(huán)上，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，不計一切摩擦，以大環(huán)底所在的水平面為參考平面，重力加速度為g，則小環(huán)（）A．在任何位置的機械能為mgRB．在任一直徑兩端的機械能之和為5mgRC．在任一直徑兩端的勢能之和為3mgRD．在任一直徑兩端的動能之和為2mgR6、(本題9分)如圖所示，一條小船過河，河水流速為v1，船在靜水中速度為v2，船頭方向與河岸垂直，關(guān)于小船的運動，以下說法正確的是（）A．小船做勻加速直線運動B．小船做勻速直線運動C．小船做勻加速曲線運動D．小船做變加速曲線運動7、如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面且不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．物體到海平面時的重力勢能為B．重力對物體做的功為C．物體在海平面上的動能為D．物體在海平面上的機械能為8、(本題9分)當(dāng)船速大于水速時，下列關(guān)于渡船的說法中正確的是A．船頭方向斜向上游，渡河時間最短 B．船頭方向垂直河岸，渡河時間最短C．當(dāng)水速度變化時，渡河的最短時間不變 D．當(dāng)水速度變大時，渡河的最短時間變長9、(本題9分)如圖甲所示小物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙斜面上．現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時間t的變化規(guī)律如圖丙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s，下列說法正確的是A．物塊的質(zhì)量為1kgB．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.7C．0～3s時間內(nèi)力F做功的平均功率為0.32WD．0～3s時間內(nèi)物塊克服摩擦力做的功為5.12J10、(本題9分)如圖（a）,一長木板靜止于光滑水平桌面上，時，小物塊以速度滑到長木板上，時刻小物塊恰好滑至長木板最右端。圖（b）為物塊與木板運動的圖像，已知圖中、、，重力加速度大小為g。下列說法正確的是A．木板的長度為B．物塊與木板的質(zhì)量之比為C．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為D．t1時刻，小物塊和木板動能之比為11、如圖所示，從地面上A點發(fā)射一枚遠程彈道導(dǎo)彈，在引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠地點，距地面高度為h。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，引力常量為G，設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運動周期為T0，不計空氣阻力。下列結(jié)論正確的是()A．地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個焦點B．導(dǎo)彈在C點的速度大于C．導(dǎo)彈在C點的加速度等于D．導(dǎo)彈從A點運動到B點的時間一定小于T012、(本題9分)質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上，從時刻開始受到水平力的作用．力的大小與時間的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．時刻的瞬時功率為B．時刻的瞬時功率為C．在到這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在到這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）驗證機械能守恒定律的方法很多，落體法驗證機械能守恒定律就是其中的一種，圖示是利用透明直尺自由下落和光電計時器來驗證機械能守恒定律的簡易示意圖．當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，所用的光電門傳感器可測得最短時間為0.01ms．將擋光效果好、寬度d=3.8×10﹣3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．一同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如圖所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用vi=求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：_____．（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為_____、_____、_____．（3）通過實驗得出的結(jié)論是：_____．（4）根據(jù)該實驗，請你判斷下列△Ek﹣△h圖象中正確的是_____．14、（10分）如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）實驗中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復(fù)寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是__________.A．秒表B．天平C．圓規(guī)D．打點計時器（2）實驗中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。實驗中通過測量小球運動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證__________.（3）實驗中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量__________（選填“無關(guān)”或“有關(guān)”），實驗中若需要減小OP的距離，可以進行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式__________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關(guān)系式__________，則碰撞是彈性碰撞.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)一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5s后警車發(fā)動起來，并以2m/s2的加速度做勻加速運動，并盡快追上貨車，但警車的行駛速度必須控制在108km/h以內(nèi)．問：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？（2）求出警車發(fā)動后至少要多長時間才能追上貨車？16、（12分）如圖，光滑斜軌道和光滑圓軌道相連，固定在同一豎直平面內(nèi)，圓軌道半徑為R，一個小球（大小可忽略），從離水平面高h處由靜止自由下滑，由斜軌道進入圓軌道，問：（1）為了使小球在圓軌道內(nèi)運動過程中始終不脫離圓軌道，h應(yīng)在什么取值范圍？（2）若小球到圓軌道最大高度時對圓軌道壓力大小恰好等于自身重力大小，那么小球開始下滑時h是多大？17、（12分）(本題9分)如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點，固定電荷量為＋Q的點電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點），從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v．已知點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在A點的電勢為φ（取無窮遠處電勢為零），PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：（1）物塊在A點時受到軌道支持力的大?。唬?）點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢．

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、C【解析】

A項：小球由狀態(tài)甲至狀態(tài)乙的過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和重力勢能；故A錯誤；B項：由狀態(tài)甲至狀態(tài)乙的過程，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球的合力先向上后向下，則小球先加速后減速，動能先增大后減小，當(dāng)彈力等于重力時動能最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，位置在甲、乙之間，故B錯誤；C項：小球由狀態(tài)甲至狀態(tài)丙的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則小球在圖甲中彈簧的彈性勢能等于小球由A到C位置時增加的重力勢能：Ep=mg（h1+h2）=0.5×10×0.3=1.5J；故C正確；D項：球由狀態(tài)乙至狀態(tài)丙的過程中，小球機械能守恒，則狀態(tài)乙中小球的動能Ek乙=mgh2=0.5×10×0.2=1.0J；故D錯誤。2、D【解析】

A.物塊b沿繩子方向的速度大小等于物塊a的速度大小，設(shè)繩子與水平方向的夾角為，根據(jù)平行四邊形定則，物塊a的速度，所以物塊a、b速度大小不相等，故A錯誤；B.由A分析可知，在某時刻a、b的速度為，經(jīng)過ts后a、b的速度為，則有：，由此可知，由，得物塊a、b加速度大小不相等，故B錯誤；C.b沿粗糙水平地面滑行，所以除重力之外還有摩擦力對這個系統(tǒng)做負(fù)功，所以物塊a、b的總機械能減少，故C錯誤；D.根據(jù)，可知輕繩對兩個物塊的拉力大小相等，兩個物塊沿繩方向的速度大小相等，所以輕繩對a、b做功功率相等，故D正確。3、C【解析】設(shè)斜面傾角為θ，摩擦因數(shù)為μ．質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，則有mgsinθ=μmgcosθ，即有sinθ=μcosθ；當(dāng)加一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE≤mg，此時物體合力應(yīng)為：F=（mg-Eq）sinθ-μ（mg-Eq）cosθ=0，所以物體仍保持勻速下滑，故ABD錯誤，C正確．故選C.點睛：當(dāng)加一豎直向上的勻強電場時，相當(dāng)于減小了物體的重力，在摩擦因數(shù)不變的情況下，物體仍保持勻速下滑．注意這種等效觀點的應(yīng)用．4、A【解析】

AB．因為串聯(lián)電路總電壓為各用電器電壓之和，并聯(lián)電路總電壓等于各之路電壓，所以甲電路的電壓為2U1，乙電路的電壓為U1，甲電路電壓大，故A正確，B錯誤；C．因為功率為標(biāo)量，電路中的總功率等于各用電器功率之和，故甲乙的電功率都為2U1I1，故C錯誤；D．甲電路的總電阻為R甲=2，乙電路的總電阻為R乙=，所以甲電路的電阻較大，故D錯誤；5、D【解析】

質(zhì)量為m的小環(huán)從大環(huán)的最高處由靜止滑下過程中，以大環(huán)底所在的水平面為參考平面，小環(huán)在任何位置機械能守恒為2mgR，在任一直徑兩端的機械能之和為4mgR，在任一直徑兩端的勢能之和為2mgR，在任一直徑兩端的動能之和為2mgR，故ABC錯誤，D正確。6、B【解析】

小船實際的速度是水流速度與靜水的合速度，因兩方向均是勻速直線運動，根據(jù)平行四邊形定則，則小船實際的運動是勻速直線A.小船做勻加速直線運動與分析不符，故A項與題意不相符；B.小船做勻速直線運動與分析相符，故B項與題意相符；C.小船做勻加速曲線運動與分析不符，故C項與題意不相符；D.小船做變加速曲線運動與分析不符，故D項與題意不相符。7、BCD【解析】

A.以海平面為零勢能平面，則物體到海平面時的重力勢能為零，故A錯誤。B.重力對物體做功W=mgh故B正確。C.根據(jù)機械能守恒有：可知物體在海平面時的動能為故C正確。D.物體在運動的過程中機械能守恒，以地面為零勢能面,物體在海平面的重力勢能Ep=-mgh則物體在海平面上的機械能故D正確。8、BC【解析】當(dāng)靜水速（船頭指向）與河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，則渡河時間最短，當(dāng)水流速度增大，不影響垂直于河岸方向上的分速度，則渡河時間不變．故BC正確，AD錯誤．故選BC．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道分運動與合運動具有等時性，各分運動具有獨立性，互不干擾．9、AD【解析】試題分析：對物塊受力分析，如圖所示．由圖2、圖3可知，當(dāng)力F1=1．8N時，物塊加速下滑，加速度，當(dāng)力F2=1．4N時，物塊勻速下滑，根據(jù)牛頓第二定律有：，，解得物塊質(zhì)量m=1kg，摩擦力f=2．4N，故A正確；摩擦力，動摩擦因數(shù)，故B錯誤；由圖3圖象與橫軸形成的面積可知，1-3s時間內(nèi)物塊位移x=1．8m，速度從1增加到，物體克服摩擦力做功，故D正確；根據(jù)動能定理有：，力F做功，平均功率，故C錯誤．考點：牛頓第二定律，動能定理，平均功率．10、ACD【解析】

A.時刻小物塊恰好滑至長木板最右端，所以相對位移就是板長，根據(jù)圖b知，相對位移為圖像面積差：，A正確。B.相對運動過程中，相互間的摩擦力設(shè)為f，木塊的加速度，木板加速度，所以質(zhì)量之比為，B錯誤。C.木塊的加速度，摩擦力，所以動摩擦因數(shù)為，C正確。D.動能，t1時刻，速度相同，所以動能比等于質(zhì)量比，D正確。11、ACD【解析】

A.根據(jù)開普勒定律分析知道，地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個焦點。故A正確。B.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度為v，則由牛頓第二定律得：，得到．導(dǎo)彈在C點只有加速才能進入衛(wèi)星的軌道，所以導(dǎo)彈在C點的速度小于．故B錯誤。C.由牛頓第二定律得：，得導(dǎo)彈在C點的加速度為．故C正確。D.設(shè)導(dǎo)彈運動的周期為T，由于導(dǎo)彈的半長軸小于衛(wèi)星的軌道半徑R+h，根據(jù)開普勒第三定律知道：導(dǎo)彈運動的周期T＜T1，則導(dǎo)彈從A點運動到B點的時間一定小于T1．故D正確。12、BD【解析】在0-2t0時間內(nèi)，物體的加速度a=，則2t0時刻的瞬時速度v1=a?2t0=2at0，在2t0-3t0時間內(nèi)，a′=，則3t0時刻的瞬時速度v=v1+a′t0=．所以3t0時刻的瞬時功率P=3F0v=．故A錯誤，B正確．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，根據(jù)動能定理得：水平力做的功W=mv2-0=m（）2=，則平均功率．故C錯誤，D正確．故選BD．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握瞬時功率的公式P=Fvcosθ，以及平均功率的公式．要注意平均功率和瞬時功率的區(qū)別，不能搞混．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）當(dāng)位移很小，時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒（4）C．【解析】（1）根據(jù)平均速度的定義可知，當(dāng)位移很小，時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi=求出．

（2）根據(jù)題意可知：，則動能的增加量△Ek5＝Mv52?Mv12=×0.1×(4.222?3.142)J=0.397J，重力勢能的減小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒．

（4）根據(jù)機械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h圖線為過原點的傾斜直線，故選C．點睛：本題考查了實驗“驗證機械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，以及利用圖象來處理實驗數(shù)據(jù)的能力，注意物理基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用．14、BC>斜槽末端水平無關(guān)減小斜槽高度或降低擋板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證：m因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故m1OP=m1OM+m2ON，實驗需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點的位置，測量質(zhì)量需要天平，確定落點的平均