2024屆湖北省武漢新區(qū)第一學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆湖北省武漢新區(qū)第一學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、如圖，開(kāi)口向下的玻璃管豎直插在水印漕中，管內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，管內(nèi)液面高與水印漕中液面。保持氣體溫度不變，緩慢的將玻璃管向下壓。能描述該過(guò)程中管內(nèi)氣體變化的圖像是（箭頭表示狀態(tài)變化的方向）（）A． B．C． D．2、(本題9分)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)水平方向速率與豎直方向速率相等，則其水平位移與豎直位移之比為A．1：1 B．：1 C．2：1 D．1：23、(本題9分)如圖所示,將一個(gè)半圓形軌道固定在豎直面內(nèi),一滑塊從左側(cè)軌道的最高點(diǎn)沿軌道的切線進(jìn)入軌道,之后沿軌道滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中其速率不變,則（）A．滑塊下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒B．滑塊下滑過(guò)程中所受合外力大小不變C．滑塊下滑過(guò)程中重力的功率不變D．滑塊沿右側(cè)軌道上升過(guò)程中速率也不變4、在距水平地面一定高度處以初速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為mA．小球質(zhì)量m越大，在豎直方向上下落越快B．由x=vC．在任意連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，小球下落高度之比為1：3：5：……D．由h=15、(本題9分)在采煤方法中，有一種方法是用高壓水流將煤層擊碎而將煤采下．今有一采煤用水槍?zhuān)蓸尶谏涑龅母邏核魉俣葹関．設(shè)水的密度為ρ，水流垂直射向煤層表面，若水流與煤層作用后速度減為零，則水在煤層表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為（）A． B． C． D．6、(本題9分)物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如下圖所示，以下說(shuō)法正確的是()A．物體在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．物體在2～4s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．物體在0～8s內(nèi)一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．物體在0～8s內(nèi)一直朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)7、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過(guò)定滑輪將A、B連接起來(lái)．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個(gè)水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)力F做功為20JB．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時(shí)，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時(shí)，小球B的機(jī)械能增加了20J8、(本題9分)質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達(dá)式中，正確的是A．B．C．D．9、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊動(dòng)能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()A．x＝1m時(shí)速度大小為1m/sB．x＝3m時(shí)物塊的加速度大小為2.5m/s2C．在前4m位移過(guò)程中拉力對(duì)物塊做的功為13JD．在前4m位移過(guò)程中克服摩擦力做功為8J10、(本題9分)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．該波的波速大小為1m/sB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度的方向均為發(fā)生改變二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）利用如圖所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：用輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個(gè)質(zhì)量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個(gè)裝置位于豎直面內(nèi)，將細(xì)繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計(jì)算機(jī)記錄的繩的拉力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點(diǎn)的值為F1，圖中B點(diǎn)的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律只需要再測(cè)量一個(gè)量的數(shù)值，這個(gè)量是___________________；（2）小球從A到B的過(guò)程中，重力勢(shì)能改變量的大小為_(kāi)______________；動(dòng)能改變量的大小為_(kāi)____________（請(qǐng)用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問(wèn)中需要再測(cè)量的那個(gè)量的符號(hào)表示）。12、（10分）如圖所示，某研究性學(xué)習(xí)小組探究“動(dòng)能定理”設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：水平軌道B（動(dòng)摩擦因數(shù)視為相同）固定在水平桌面上，彈射裝置A可置于水平軌道B的任何一處，將滑塊C以相同的初動(dòng)能彈射出去，滑塊C滑離軌道端點(diǎn)O后做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面。（已知重力加速度為g）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)若CO間距離為L(zhǎng)，滑塊被彈射后,在水平軌道上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程克服摩擦力做功為W，改變彈簧裝置位置,當(dāng)CO=L/2時(shí)，滑塊在水平軌道上克服摩擦力做功為：________。(2)如果要求出滑塊滑離桌面的末動(dòng)能，除了需要測(cè)量滑塊平拋的射程x以外，還需要測(cè)量的物理量有______（要求明確寫(xiě)出物理量的名稱(chēng)和對(duì)應(yīng)的符號(hào)）。末動(dòng)能EK=____________（只用字母表示）。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接，在過(guò)圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開(kāi)圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(P點(diǎn)恰好在A點(diǎn)的正上方，如圖所示，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)之前電荷量保持不變，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后電荷量立即變?yōu)榱?．已知A、B間距離為2R，重力加速度為g，在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：（1）小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度大?。?）小球經(jīng)過(guò)半圓軌道上與圓心O等高處D點(diǎn)的速度大?。?）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?）小球在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率14、（14分）(本題9分)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為m=5×l03kg的汽車(chē)，正以vl=l0m/s的速度向右勻速行駛，汽車(chē)前方水平路段BC較粗糙，汽車(chē)通過(guò)整個(gè)ABC路段的0-t圖象如圖乙所示，在t=20s時(shí)汽車(chē)到達(dá)C點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=5×l04W，且保持不變．假設(shè)汽車(chē)在AB和BC路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力不同但都各自恒定，汽車(chē)可看成質(zhì)點(diǎn)．求：(1)汽車(chē)在AB、BC路段上所受的阻力fi和f2；(2)BC路段的長(zhǎng)度x．15、（13分）(本題9分)如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)).設(shè)A以速度ｖ0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短。求從Ａ開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中，求：（1）碰撞過(guò)程中C物塊受到的沖量大??；（2）B、C碰撞前彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能與B、C碰撞后彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能之比；

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、A【解析】

ABCD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：，對(duì)于一定量的理想氣態(tài)在溫度不變時(shí)有pV為常數(shù)，由數(shù)學(xué)知識(shí)知p-V圖線為雙曲線，緩慢的將玻璃管向下壓，則封閉氣體體積減小，故對(duì)應(yīng)圖象為A；故A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.2、C【解析】

根據(jù)得則水平位移豎直位移則故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直速率和水平速率相等求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而根據(jù)位移公式求出水平位移和豎直位移．3、B【解析】

滑塊下滑的過(guò)程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑塊下滑的過(guò)程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，可知合力的大小不變，方向時(shí)刻改變，故B正確．重力不變，勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，速度在豎直方向上的分速度逐漸減小，則重力的功率減小，故C錯(cuò)誤．在右側(cè)軌道,滑塊所受合力沿切線方向的分力與瞬時(shí)速度相反,故滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.4、D【解析】

A.不計(jì)空氣阻力，小球只受重力，下落時(shí)加速度為g，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以小球在豎直方向上下落快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故A項(xiàng)不符合題意；BD.由h=1t=2知小球未落地前下落的高度越大，飛行時(shí)間越長(zhǎng)，與初速度無(wú)關(guān)；故B項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)符合題意；C．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知，從初始時(shí)刻起，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，小球下落高度之比為1：3：5：……，故C不符合題意。5、A【解析】設(shè)水流的橫截面積為S，則t時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為：m=ρSvt以該運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，?duì)其與墻壁碰撞過(guò)程采用動(dòng)量定理（水平分運(yùn)動(dòng)），有：﹣Ft=0﹣mv壓強(qiáng)為：聯(lián)立解得：P=ρv2故選擇A.【點(diǎn)睛】先求出時(shí)間t內(nèi)噴出水的質(zhì)量m，再對(duì)質(zhì)量為m的水分析，其水平方向經(jīng)過(guò)t時(shí)間與煤層的豎直表面碰撞后速度減小為零，根據(jù)動(dòng)量定理列式，再根據(jù)壓強(qiáng)公式列式求解水對(duì)煤層的壓強(qiáng)．6、ABD【解析】圖像的斜率等于加速度，物體在0～2s內(nèi)加速度恒定，速度均勻增加，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；物體在2～4s內(nèi)速度均勻減小，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；物體在0～8s內(nèi)加速度的方向不斷變化，不是一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體在0～8s內(nèi)速度一直為正值，則一直朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選ABD.7、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項(xiàng)A正確；把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)B的速度方向與繩子方向垂直，此時(shí)A的速度為零，設(shè)B的速度為v，則由動(dòng)能定理：，解得v=m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)細(xì)繩與圓形軌道相切時(shí)，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時(shí)和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關(guān)系可得h=0.225m選項(xiàng)C正確；B機(jī)械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD8、ABD【解析】質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞質(zhì)量為M的地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯(cuò)誤；故選ABD.【點(diǎn)睛】根據(jù)萬(wàn)有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力，根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運(yùn)動(dòng)也可以求解萬(wàn)有引力，要注意向心力表達(dá)式中的m應(yīng)為衛(wèi)星的質(zhì)量．9、BD【解析】

A.由圖象可知，x=1m時(shí)動(dòng)能為：Ek1=1J，由得：，故A錯(cuò)誤。B.由動(dòng)能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x圖象的斜率等于合外力，因此物體在0-1m內(nèi)和1-4m內(nèi)都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在1～4m內(nèi)，，則加速度，則x=3m時(shí)物塊的加速度大小為1.5m/s1．故B正確；C.對(duì)物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)程，由動(dòng)能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入數(shù)據(jù)解得：WF=17J，故C錯(cuò)誤D.在前4m位移過(guò)程中克服摩擦力做功為Wf=μmgx=8J，選項(xiàng)D正確；10、ABC【解析】

A.由圖可知，周期T＝4.0s，波長(zhǎng)λ＝4m，則波速，故A正確；B.x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)P在t＝2s時(shí)刻向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故B正確；C.由圖2可知，當(dāng)t＝1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P在最大位移處，此時(shí)的加速度最大，速度等于0，故C正確；D.由圖可知，在0?2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為正加速度的方向始終向下；在0?1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向正最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度方向?yàn)檎欢??2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從最大位移處向平衡位置處移動(dòng)，所以速度的方向?yàn)樨?fù)。故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）懸點(diǎn)到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過(guò)程中，動(dòng)能改變量的大小為；小球在最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最小，則有，即，小球擺到最高點(diǎn)時(shí)與最低點(diǎn)的高度差，小球從到的過(guò)程中，重力勢(shì)能改變量的大小為；若小球從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒定律則有，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為，由于小球的質(zhì)量已知，和通過(guò)力傳感器可以讀出，所以要利用小球從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律只需要再測(cè)量一個(gè)量的數(shù)值，這個(gè)量是懸點(diǎn)到球心的距離。12、W2滑塊質(zhì)量m，桌面到地面的高h(yuǎn)mg【解析】

(1)滑塊被彈射后，在水平軌道上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做負(fù)功，若CO=L，克服摩擦力做功為W=μmgL，當(dāng)CO=L2(2)滑塊從O點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2hg，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v=xt=xg2h三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（1）；（2）；(3)；(4)【解析】(1)設(shè)小球過(guò)C點(diǎn)速度為,小球從A到C過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理,有小球離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，水平方向：豎直方向:得：，(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到圓周D點(diǎn)時(shí)速度最大,設(shè)為v,此時(shí)OD與豎直線OB夾角設(shè)為,小球從A運(yùn)動(dòng)到D過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理：當(dāng)時(shí)動(dòng)能最大,得:綜上所述本題答案是：(1)（2）點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是明確小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后根據(jù)動(dòng)能定