2023年廣東省廣州市番禺區(qū)物理高一第二學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)滑雪運動深受人民群眾喜愛，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中A．所受合外力始終為零B．合外力做功一定為零C．機械能始終保持不變D．所受摩擦力大小不變2、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3、(本題9分)質(zhì)點做直線運動的速度—時間圖象如圖所示，該質(zhì)點A．在第1秒末速度方向發(fā)生了改變B．在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變C．在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D．第3秒和第5秒末的位置相同4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球以速度v0水平拋出，恰好與傾角為30°的斜面垂直相碰，其彈回的速度大小與碰撞前的速度大小相等，求小球與斜面碰撞過程中受到的沖量大小為A．mv0B．2mv0C．3mv0D．4mv05、(本題9分)一輛汽車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在保持額定功率不變的情況下，汽車啟動時的v-t圖象如圖所示。已知時刻的速度為，時刻的速度為，且時刻的加速度為時刻的加速度的2倍。若汽車所受阻力大小恒定，則下列說法正確的是（）A．汽車在時刻的加速度為B．汽車在時間內(nèi)的平均速率等于C．汽車能達到的最大速度為D．汽車所受的恒定阻力為6、如圖所示，某人游長江，假如江水靜止，他以垂直于江岸的速度v1游到對岸．用時t1經(jīng)過路程S1,江水的流速為v2,游到對岸用時t2經(jīng)過路程S2。下列表述正確的是（）A．v2越大，S2越大，t2越大B．v2越大，S2越大，t2等于t1C．v2越大，S2越大，t2小于t1D．路程、時間與水速無關(guān)7、(本題9分)如圖甲所示，傳送帶以恒定速率逆時針運動，皮帶始終是緊的，將m=1kg的面粉袋放在傳送帶上的A處，經(jīng)過1.2s到達傳送帶的B端，用速度傳感器測得面粉袋與送帶的速度v隨時間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t圖線可知()A．A、B兩點的距離為3.2mB．粉袋與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5C．面粉袋從A運動到B這程中，傳送帶上面粉痕跡長為1.2mD．面粉袋從A運動到B過程中，其與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J8、(本題9分)如圖甲為應(yīng)用于機場和火車站的安全檢查儀，用于對旅客的行李進行安全檢查，其傳送裝置可簡化為如圖乙所示的模型，緊繃的傳送帶始終保持v＝1m/s的恒定速率運行．旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離為2m，g取10m/s2，若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v＝1m/s的恒定速率平行于傳送帶運動到B處取行李，則()A．乘客與行李同時到達B處B．乘客提前0.5s到達B處C．行李提前0.5s到達B處D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2s才能到達B處9、(本題9分)光滑的水平面上有一輛小車處于靜止狀態(tài)，在力F作用下小車開始加速，如圖所示，則（）A．力F對小車做正功 B．力F對小車做負功C．合力對小車做正功 D．以上說法都不對10、(本題9分)如圖甲所示．長為的粗糙傳送帶與水平地面間的夾角為．現(xiàn)讓傳送帶以某一速度逆時針轉(zhuǎn)動，并在傳送帶頂端由靜止釋放一滑塊．滑塊從頂端滑至底端的過程中的圖象如圖乙所示．取，，．下列判斷正確的是（）A．在內(nèi)，滑塊的加速度大小為2B．滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為C．整個過程中，滑塊受到的滑動摩擦力方向不變D．滑塊從傳送帶頂端滑至底端所需的時間為11、質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．3t0時刻的瞬時功率為5B．3t0時刻的瞬時功率為15C．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為23D．在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為2512、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是A．此時物塊的動能為F(x＋L)B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fLD．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx+(F－f)L二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學利用圖示裝置做“探究功與速度變化關(guān)系”的實驗。（1）該同學將氣墊導軌接通氣源，通過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導軌水平，他將滑塊輕置于氣墊導軌之上，進而判斷導軌是否水平。關(guān)于氣墊導軌是否水平的判斷，下列做法可行的是_________________（填選項前的字母）。A．若滑塊滑動，說明氣墊導軌水平B．輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運動，說明氣墊導軌水平C．輕推滑塊，若滑塊做減速直線運動，說明氣墊導軌水平（2）該同學測得遮光條的寬度為d實驗時，用橡皮條將滑塊向后拉伸一定的距離，并做好標記，以保證每次拉伸的距離相同?，F(xiàn)測得掛一根橡皮條時，滑塊被釋放彈離橡皮條后通過光電門的時間為t，則滑塊最后做勻速直線運動的速度表達式為v=____________（用題中涉及的物理量符號表示）。（3）該同學逐根增加橡皮條，記錄每次遮光條經(jīng)過光電門的時間，并計算出對應(yīng)的速度。若操作無誤，則作出的橡皮條對滑塊做的功與滑塊做勻速直線運動速度的二次方的關(guān)系圖象（W—v2圖象）應(yīng)為____________（選填“過坐標原點的拋物線”或“過坐標原點的傾斜直線”）。14、（10分）(本題9分)某同學采用如圖甲所示的裝置進行“驗證機械能守恒定律”實驗。(1)除了圖甲裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取實驗器材，其名稱是___________；(2)指出圖甲裝置中不合理的地方(一處)___________；(3)小明同學通過正確實驗操作得到了如圖丙的一條紙帶，讀出計數(shù)點0、4兩點間的距離為___________cm；(4)已知打點計時器的電源頻率為50Hz，計算得出打下計數(shù)點5時紙帶速度的大小為___________m/s(保留2位有效數(shù)字)。(5)在實際的測量中，重物減少的重力勢能通常會___________(選填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的動能，這樣產(chǎn)生的誤差屬于___________(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)(6)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒。在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確___________(選填“正確”或“不正確”)，并說明原因___________。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(zhì)量為M=1kg的小平板車靜止在光滑的水平面上，車的一端靜止著質(zhì)量為m=1kg的物體A（可視為質(zhì)點），如圖一顆質(zhì)量為的子彈以v0=600m/s的水平速度射穿物體A后速度變?yōu)関1=100m/s（穿過時間極短）．最后A未離開平板車．物體Ａ與平板車之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,求：（1）物體A對子彈的沖量大小；（2）物體A在平板車上運動的時間；（3）平板車的最小長度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R=0.7m的光滑圓弧槽固定在小車上，圓弧的對稱軸為經(jīng)過圓心的直線，圓弧的圓心角為120度。有一小球質(zhì)量為m=1Kg靜止在圓弧槽的最低點。小車和小球一起以v=4m/s的速度向右勻速運動。當小車遇到障礙物突然停止后，計算小球在上升過程中離圓弧最低點的最大豎直高度。（已知最后小球會離開圓弧槽，小球運動過程中不會碰到障礙物）17、（12分）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與光滑水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.4m的四分之一細圓管CD，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=50N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊．一個質(zhì)量為m=0.5kg的小球（可視為質(zhì)點）從曲面上P點靜止釋放，P點距BC的高度為h=0.8m．（已知彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)k和形變量x的關(guān)系是：，重力加速度g取10m/s2．）求：（1）小球通過C點時的速度大??；（2）小球通過C點時對管道的壓力；（3）在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm（壓縮彈簧過程未超過彈性限度）

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、B【解析】

滑雪運動員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運動員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運動員所受合外力始終不為零，故A錯誤；滑雪運動員的速率不變則動能不變，由動能定理可知，合外力對運動員做功為零，故B正確；運動員從A到B下滑過程中的動能不變而重力勢能減小，所以機械能減小，故C錯誤；運動員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動摩擦力，由圖可知，運動員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運動員的速率不變，則運動員沿滑道方向的合外力始終等于零，所以滑動摩擦力也逐漸減小，故D錯誤。所以B正確，ACD錯誤。2、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；3、D【解析】試題分析：速度圖象的正負表示速度的方向，而在前2s內(nèi)，運動方向沒有變化，故A錯；圖象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不變，所以加速度不變，故B錯；前兩秒內(nèi)圖象都在時間軸上方，故質(zhì)點位移為圖線與坐標軸所圍成的面積，C錯；同理，由圖象面積可以知道，第4秒內(nèi)和第5秒內(nèi)的位移大小相同、方向相反，故D正確?？键c：運動學圖象4、C【解析】小球在碰撞斜面前做平拋運動,設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為v',小球恰與傾角為30由幾何關(guān)系得：v'=vsin30°=2v0【點睛】小球在碰撞斜面前做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律可以求得與斜面碰撞時的速度的大小，再由動量定理可以求得斜面對小球的沖量．5、A【解析】

B．t1-t2時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，由圖象的“面積”表示位移知，其位移大于勻加速直線運動的位移，則平均速度大于，故B錯誤；D．由題意，設(shè)1時刻的加速度為a1、2時刻的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律有，，聯(lián)立解得故D錯誤；C．汽車能達到最大速度時，則有F=f，P=Fv故故C錯誤；A．根據(jù)解得故A正確。故選A。6、B【解析】

人以一定速率垂直河岸向?qū)Π队危^河的寬度不變，人在靜水中速度不變，故過河時間不變；若水流速度v2變大，則人沿水流方向運動的距離增大，故路程s2變長，而過河時間仍不變，即t2等于t1；故B正確。7、ABD【解析】

A.根據(jù)速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知A、B兩點的距離對應(yīng)圖象與時間軸所圍圖形的“面積”大小，為x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正確；B.由v-t圖象可知，0-0.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：．對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向下，由牛頓第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即為：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s內(nèi)，面粉袋的加速度為：，對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向上，由牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，聯(lián)立解得：μ=0.5，f=4N．故B正確．C.在0-0.2s時間內(nèi)，傳送帶速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：，方向沿皮帶向上．在0.2s-1.2s時間內(nèi)，面粉袋速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮帶向下．故傳送帶上面粉痕跡的長度為：s=△x2=1m；故C錯誤．D.面粉袋與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正確．8、BD【解析】

行李在傳送帶上先加速運動，然后再和傳送帶一起勻速運動，由牛頓第二定律和運動學公式求出時間．若行李一直做勻加速運動時，運動時間最短．【詳解】A、B、C、由牛頓第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．設(shè)行李做勻加速運動的時間為t，行李加速運動的末速度為v=1m/s．由v=at1代入數(shù)值，得t1=1s，勻加速運動的位移大小為：x==0.5m，勻速運動的時間為：t1==1.5s，行李從A到B的時間為：t=t1+t1=1+1.5=1.5s．而乘客一直做勻速運動，從A到B的時間為t人==1s．故乘客提前0.5s到達B．故A、B錯誤C正確；D、若行李一直做勻加速運動時，運動時間最短．由L=，解得最短時間tm=1s．故D正確．故選CD．9、AC【解析】

AB．小車向右運動故位移向右，力F對物體做功為：由于，故力F做正功，故A正確，B錯誤；C．小車做加速運動，根據(jù)動能定理可得：故合力做正功，故C正確；D．由ABC可知，D錯誤；故選AC。10、BD【解析】

在0～1???s內(nèi)，滑塊的加速度大小為，選項A錯誤；在0～1???s內(nèi)，由牛頓第二定律可得：解得μ=0.5，選項B正確；在物塊與傳送帶達到共速之前，物塊所受的摩擦力方向向下，在1s后物塊與傳送帶達到共速后，因物塊繼續(xù)加速下滑，但是加速度減小，可知此時傳送帶對物體的摩擦力方向變?yōu)橄蛏?，選項C錯誤；物塊與傳送帶達到共速后：解得a2=2m/s2；物塊在1s之前的位移：，則1s后的位移為s2=16-5=11m；根據(jù)，帶入數(shù)據(jù)解得：，解得t2=1s，則滑塊從傳送帶頂端滑至底端所需的時間為2s，選項D正確；故選BD.【點睛】解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)v-t圖像理清物塊在傳送帶上的受力情況和運動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解．11、BD【解析】

AB.3t0時速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0時刻瞬時功率P=3F0·v=15故A錯，B對；CD.0~2t0內(nèi)，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0內(nèi)位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0內(nèi)水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0內(nèi)平均功率P=W1＋C錯，D對。12、BCD【解析】

A項：對物塊，根據(jù)動能定理得：則物塊的動能為，故A錯誤；B項：對小車，由動能定理得：，，則此時小車的動能為，故B正確；C項：系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，為，故C正確；D項：這一過程中，由能量守恒定律可知，小物塊和小車增加的機械能為，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）（3）過坐標原點的傾斜直線【解析】

(1)氣墊導軌可以認為是光滑的，在判斷其是否水平時可以采取的方法是：接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，滑塊基本保持靜止說明導軌是光滑的(或接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動)，故選項B正確；(2)由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，所以滑塊最后做勻速直線運動的速度表達式為；(3)根據(jù)動能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動能的變化量，所以畫出的圖象應(yīng)是過坐標原點的一條傾斜直線。14、（1）刻度尺（2）重錘離打點計時器太遠（3）3.11（4）0.91（5）略大于系統(tǒng)誤差（6）不正確要想通過v2-h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g?！窘馕觥?/p>

第一空.實驗中不需要秒表測時間；要驗證的表達式：mgh=mv2兩邊的m消掉，則不需要用天平測量質(zhì)量；由而不需要彈簧秤；則除了圖甲裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取刻度尺；第二空.圖甲裝置中不合理的地方：重錘離打點計時器太遠；第三空.計數(shù)點0、4兩點間的距離為3.11cm；第四空.打下計數(shù)點5時紙帶速度的大小為.第五空.第六空.在實際的測量中，重物減少的重力勢能通常會略大于增加的動能，這是由于有阻力造成的，這樣產(chǎn)生的誤差屬于系統(tǒng)誤差；第七空.第八空.這樣做不正確；因為若是機械能守恒，則mgh=mv2，即v2