河南省周口市扶溝高級中學2024年物理高一下期末監(jiān)測模擬試題含解析

河南省周口市扶溝高級中學2024年物理高一下期末監(jiān)測模擬試題注意事項1．考生要認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（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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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)如圖所示，長為0.5m的輕質(zhì)細桿,一端固定一個質(zhì)量為2kg的小球，使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點的速率為2m/s，g取10m/s2。關于球在不同位置受桿的作用力，下列判斷正確的是A．小球通過最高點時，桿對小球向下的拉力大小是16NB．小球通過最高點時，桿對小球向上的支持力大小是4NC．小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是32ND．小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是30N2、如圖所示，以O點為圓心，以R＝0.20m為半徑的圓與坐標軸交點分別為a、b、c、d，該圓所在平面內(nèi)有一勻強電場，場強方向與x軸正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三點的電勢分別為43V、4V、-43A．該勻強電場的場強E＝403B．該勻強電場的場強E＝80V/mC．d點的電勢為-23D．d點的電勢為－4V3、2013年6月20日，航天員王亞平進行了首次太空授課。如圖所示的兩組太空實驗，下列說法正確的是()A．小球呈懸浮狀，說明小球不受重力作用B．小球呈懸浮狀，是因為小球受到的重力太小的緣故C．輕推小球，小球在最低點的速度必須大于某一臨界值，才能做完整的圓周運動D．輕推小球，小球在最低點只要獲得速度，就能做完整的勻速圓周運動4、(本題9分)如圖所示，一個傾角為37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O點將一小球以速度v0=3m/s的速度水平拋出，經(jīng)過一段時間后，小球垂直斜面打在P點處．（小球可視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則A．小球擊中斜面時的速度大小為5m/sB．小球擊中斜面時的速度大小為4m/sC．小球做平拋運動的水平位移是1.6mD．小球做平拋運動的豎直位移是1m5、(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．合外力做功一定大于零B．所受摩擦力大小不變C．合外力始終與速度垂直D．機械能始終保持不變6、(本題9分)如圖所示，用與水平方向成θ角的力F拉質(zhì)量為m的物體水平勻速前進距離x．已知物體和地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則在此過程中力F做功為（）A．mgx B．μmgxC．Fx D．Fxcosθ7、(本題9分)如圖所示,某段直滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度大小為g.在運動員滑到底端的過程中,下列說法正確的是()A．運動員受到的摩擦力的大小為mgB．運動員獲得的動能為mghC．運動員克服摩擦力做功為mghD．運動員減少的機械能為mgh8、如圖所示的是錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，大小齒輪的角速度分別為ω1、ω2，周期分別為T1、T2，兩齒輪邊緣處的線速度大小分別為v1、v2，兩齒輪邊緣處的向心加速度分別是a1、a2，則A．ω1<ω2v1=v2B．ω1=ω2T1>T2C．a(chǎn)1<a2T1>T2D．a(chǎn)1>a2v1>v29、(本題9分)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡單模型．圖中為原長相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧，下列表述正確的是（）A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關B．墊片向右移動時，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C．墊片向右移動時，兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變D．墊片向右移動時，兩彈簧的長度保持相等10、如圖所示，物體A、B由輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，物體A的質(zhì)量等于物體B的質(zhì)量。物體B左側(cè)與豎直光滑的墻壁相接觸，彈簧被壓縮，彈性勢能為E，釋放后物體A向右運動，并帶動物體B離開左側(cè)墻壁。下列說法正確的是（）A．物體B離開墻之前，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒B．物體B離開墻之后，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C．物體B離開墻之后，物體B動能的最大值為ED．物體B離開墻之后，彈簧的最大彈性勢能為E11、如圖所示，水平屋頂高H＝5m，圍墻高h＝3.2m，圍墻到房子的水平距離L＝3m，圍墻外馬路寬x＝10m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，小球離開屋頂時的速度v0的大小的可能值為(g取10m/s2)()A．6m/s B．12m/s C．4m/s D．2m/s12、(本題9分)由下列哪一組物理量可以計算出地球的質(zhì)量A．月球的軌道半徑和月球的公轉(zhuǎn)周期B．月球的半徑和月球的自轉(zhuǎn)周期C．人造衛(wèi)星的質(zhì)量和衛(wèi)星的周期D．人造衛(wèi)星離地面的高度、衛(wèi)星的周期和地球的半徑二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在一次驗證機械能守恒定律實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一些列的點，如圖所示，(相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s，單位：cm，g取9.8m/s2).那么：（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=_________m/s（2）從起點O到打點計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是_______J.此過程中物體動能的增加量________J.(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)（3）通過計算，數(shù)值上_________(填“>”、“=”或“<”),這是因為__________________.（4）實驗的結(jié)論是：_________________________.14、(本題9分)用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗。（1）以下是關于本實驗的一些做法，其中合理的選項有________和________A．應使坐標紙上豎線與重垂線平行B．斜槽軌道須選用光滑的C．斜槽軌道末端須調(diào)整水平D．應將坐標紙上確定的點用直線依次連接（2）若用每秒可以拍攝20幀照片的像機連拍小球做平拋運動的幾張連續(xù)照片，在坐標紙高0.5m的條件下，最多可以得到小球在坐標紙上的位置點為________A．3個B．7個C．16個D．60個（3）小球水平拋出后，在部分坐標紙上得到小球的位置點如圖所示.圖中坐標紙每小格的邊長為l，P1、P2和P3是小球平拋連續(xù)經(jīng)過的3個點。已知重力加速度為g。則小球從P1運動到P2所用的時間為________，小球拋出后的水平速度為________.15、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，讓重錘做自由落體運動，然后進行測量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中不必要的有_________。A．用天平稱出重錘的質(zhì)量B．把電磁打點計時器固定到鐵架臺上，用導線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D．接通電源，釋放紙帶E.用秒表測出重錘下落的時間實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另外連續(xù)的3個點A、B、C作為測量的點，如下圖所示。經(jīng)測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為72.20cm、80.10cm、88.20cm。如果已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.8m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重錘運動到打B點時瞬時速度的大小是_______m／s。本實驗中，重錘重力勢能的減少量略大于動能的增加量，這是因為_____________________。三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，MN是半徑為R=0.8m的豎直四分之一光滑圓弧軌道，豎直固定在水平桌面上，軌道末端處于桌子邊緣并與水平桌面相切于N點。把一質(zhì)量為m=1kg的小球B靜止放于N點，另一個完全相同的小球A由M點靜止釋放，經(jīng)過N點時與B球發(fā)生正碰，碰后粘在一起水平飛出，落在地面上的碰點。若桌面高度為h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不計空氣阻力，小球可視為質(zhì)點。求：（1）小球A運動到N點與小球B碰前的速度的大??；（2）小球A與小球B碰后瞬間的共同速度的大??；（3）P點與N點之間的水平距離x.17、（10分）2013年6月20日上午，王亞平在“天宮一號”中進行了中國載人航天史上的首次太空授課，如圖所示，王亞平在失重環(huán)境下講授并展示了彈簧稱實驗、單擺實驗、陀螺實驗、水球?qū)嶒灥?。為了簡化問題便于研究，將“天宮一號”繞地球的運動視為勻速圓周運動（示意圖如圖所示），已知這次太空授課的時間為t，“天宮一號”作勻速圓周運動的半徑為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。(1)求在太空授課的過程中“天宮一號”繞地球運行的線速度大小；(2)求在這次太空授課的時間t內(nèi)“天宮一號”與地心連線所轉(zhuǎn)過的角度；(3)在太空失重的環(huán)境中，請你判斷能否用天平測物體的質(zhì)量，如果能，請說明理由；如果不能，請你簡述一個可以測質(zhì)量的方案。

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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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】

AB、設小球在最高點時，重力剛好能提供向心力時，小球的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，由于，所以桿在最高點對小球產(chǎn)生支持力，方向向上，設大小為N，由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)可得N=4N，B正確A錯誤；

CD、設小球運動到最低點的速度為，由動能定理有，設桿對小球的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立可得F=116N，CD錯誤．【點睛】當物體與桿連接在豎直平面內(nèi)做圓周運動時，桿可以產(chǎn)生拉力與可以產(chǎn)生支持力，所以物體能否做完整的圓周運動的臨界速度與桿出現(xiàn)支持力還是拉力的臨界速度是不一樣的，這也是本題的關鍵。2、D【解析】

勻強電場中，電勢差與電場強度的關系為U=Ed，d是兩點沿電場強度方向的距離，根據(jù)此公式和ac間的電勢差，求出電場強度E。

由題可知，圓心O點的電勢為0，根據(jù)U=Ed分析d、b間電勢差的關系，即可求得d點的電勢?！驹斀狻緼、B項：由題意得，a、c間的電勢差為Uac=φa-C、D項：根據(jù)勻強電場中電勢差與電場強度的關系式U=Ed，相等距離，電勢差相等，因為φa=43故應選D。【點睛】解決本題的關鍵是正確理解U=Ed，正確分析勻強電場中兩點間的電勢差關系，即可正確求解場強，注意公式中的d為沿電場線的距離。3、D【解析】

AB.太空艙中小球呈懸浮狀，是因為完全失重，而不是不受重力或重力太小，故AB不符合題意；CD.太空艙中小球是因為完全失重輕推小球，小球在最低點只要獲得速度，就能做完整的勻速圓周運動，故C不符合題意，D合題意；4、A【解析】A、B、小球的速度方向與斜面垂直，根據(jù)平行四邊形定則有：，解得：，小球擊中斜面時的速度大小為：，A正確；B錯誤；C、D、小球運動的時間：，可知水平位移：，豎直位移：，CD錯誤；故選A。5、C【解析】

試題分析：根據(jù)曲線運動的特點分析物體受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解出運動員與曲面間的正壓力變化情況，從而分析運動員所受摩擦力變化；根據(jù)運動員的動能變化情況，結(jié)合動能定理分析合外力做功；根據(jù)運動過程中，是否只有重力做功來判斷運動員的機械能是否守恒；因為運動員做曲線運動，所以合力一定不為零，A錯誤；運動員受力如圖所示，重力垂直曲面的分力與曲面對運動員的支持力的合力充當向心力，故有，運動過程中速率恒定，且在減小，所以曲面對運動員的支持力越來越大，根據(jù)速率恒定可得可知摩擦力越來越小，B錯誤；運動員運動過程中速率不變，質(zhì)量不變，即動能不變，動能變化量為零，根據(jù)動能定理可知合力做功為零，C正確；因為克服摩擦力做功，機械能不守恒，D錯誤；【點睛】考查了曲線運動、圓周運動、動能定理等；知道曲線運動過程中速度時刻變化，合力不為零；在分析物體做圓周運動時，首先要弄清楚合力充當向心力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式，基礎題，難以程度適中．6、D【解析】某一個力做功只要這個力和物體的位移決定，與受不受其他力無關，與物體怎么運動無關；而合力做功就與受其他力有關，與怎么運動有關；故根據(jù)功的定義式可知，則D正確、A、B、C錯誤．故選D．【點睛】本題考查了功的基本運算，解決本題的關鍵掌握功的公式，注意力和位移方向之間的夾角．7、BD【解析】

A、根據(jù)牛頓第二定律知;可解得：，故A錯；B、根據(jù)動能定理可知解得：，故B對；C、運動員克服摩擦力做功為，故C錯；D、摩擦力做功導致運動員的機械能減少了，所以機械能的減少量就等于克服摩擦力做的功即，故D對；綜上所述本題答案是：BD【點睛】由幾何關系可以知道運動員下滑的位移,則由速度和位移公式可得出運動員的末速度,則可得出運動員的動能;由動能定理可得出運動員克服摩擦力所做的功;由功能關系即可得出機械能的改變量.8、AC【解析】

AB.大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，輪子邊緣上的點在相同時間內(nèi)走過的弧長相同，則線速度大小相等，即v1=v1，根據(jù)，知，r1＞r1，則ω1＜ω1．由，知T1＞T1，故A正確，B錯誤.CD.根據(jù)，可知，r1＞r1，則a1＜a1，由，知T1＞T1，故C正確，D錯誤.9、BC【解析】緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關，故A錯誤；當墊片向右移動時，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力大小相等，故B正確；當墊片向右移動時，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變，故C正確；墊片向右移動時，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力相等，由于勁度系數(shù)不同，兩彈簧形變量不同，故兩彈簧長度不同，故D錯誤；故選BC．10、BD【解析】

A.物體B離開墻之前，由于墻壁對B有向右的作用力，物體A、B系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒；故A項不合題意.B.物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，故B項符合題意.C.彈簧從B離開墻壁到第一次恢復原長的過程，B一直加速，彈簧第一次恢復原長時B的速度最大.設此時A、B的速度分別為vA、vB.根據(jù)動量守恒和機械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物體B的最大動能為：EkB=故C項不合題意.D.根據(jù)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，可得物體B離開墻時物體A的動能等于E.設物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v，則E=1物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的動量守恒，當彈簧伸長最大時和壓縮最大時，兩物體的速度相等，則mv=(m+m)v′，則知兩種狀態(tài)下AB共同速度相同，動能相同，則根據(jù)機械能守恒知，彈簧伸長最大時的彈性勢能等于彈簧壓縮最大時的彈性勢能,有：1聯(lián)立解得：E'11、AB【解析】

剛好能過圍墻時水平方向：豎直方向：解得剛好運動到馬路邊時水平方向：豎直方向：解得，所以為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上速度的取值故AB對；CD錯12、AD【解析】只要知道天體的一顆衛(wèi)星或行星的周期和軌道半徑，利用公式就可以計算出中心天體的質(zhì)量，故AD正確．選AD.二．填空題(每小題6分，共18分)13、0.980.490.48>實驗中有阻力在誤差允許范圍內(nèi)重物的機械能守恒【解析】

（1）[1]打點周期s，根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度推論可得B點的瞬時速度m/s=0.98m/s（2）[2]從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量JJ[3]物體動能的增加量JJ（3）[4][5]通過計算，數(shù)值上，這是因為阻力的存在，一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（4）[6]在誤差允許范圍內(nèi)重物的機械能守恒?！军c睛】解決本題的關鍵知道驗證機械能守恒的實驗原理，掌握處理紙帶的方法，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出B點的速度，從而求解動能的變化量，通過下降高度求解重力勢能的減小量．14、ACB5lg5gl【解析】

第一空.第二空.小球在豎直平面內(nèi)做平拋運動，所以坐標紙應在豎直平面內(nèi)，故A正確；小球在運動中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B錯誤；為了保證小球做平拋運動，斜槽末端必須水平，故C正確；連線時應將坐標紙上盡可能多的點連接起來，不在線上的點分居線的兩側(cè)，故D錯誤；

第二空.每兩張照片的時間間隔T＝120s，小球在坐標紙所在平面下落的總時間t0＝2hg＝2×0.510s＝0.1s，因