黑龙江齐齐哈尔市第八中学2023-2024学年物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

黑龙江齐齐哈尔市第八中学2023-2024学年物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为()A．mB．mC．mυ2rD．mυr2、如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出A．弹簧的弹性势能的最大值B．上升过程中重力所做的功C．水平滑行过程中摩擦力所做的功D．笔与桌面间的动摩擦因数3、(本题9分)某河宽为1000m，河中某处的水流速度v与该处到较近河岸的距离d的关系图象如图所示。已知船渡河时间最短，船在静水中的速度为。下列说法正确的是A．渡河最短时间为250sB．船行驶方向始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船离开河岸400m时的速度大小为4、(本题9分)狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(图中O为圆心)，其中正确的是()A．B．C．D．5、如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能在不断增大C．小球、弹簧、地球构成的系统机械能不断减小D．弹簧的弹性势能先增大后减小6、(本题9分)列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f＝kv1．设提速前匀速运动速度为180km/h，提速后匀速运动速度为140km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为()A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力8、(本题9分)如图所示，长为L的水平传送带以恒定速率v运行，质量为m的物块(可视为质点),从传送带左端由静止释放，一直加速运动到传送带右端，经历时间t,若物体与传送带之间动摩擦因数为μ.在上述过程中，下列说法中一定正确的是A．传送带对滑块做的功为µmgvtB．传送带对滑块做的功为mv2C．传送装置额外多做的功为µmgvtD．传送装置额外多做的功为9、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒B．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒C．小球从B→C的过程中减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到B点时动能最大10、(本题9分)2016年9月15日，我国发射了空间实验室“天宫二号”．它的初始轨道为椭圆轨道，近地点M和远地点N的高度分别为200km和350km，如图所示．关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是（）A．在M点的速度大于在N点的速度B．在M点的加速度等于在N点的加速度C．在M点的机械能大于在N点的机械能D．从M点运动到N点的过程中引力始终做负功11、(本题9分)甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的x–t图象如图所示（乙的图线为抛物线），下列说法正确的是（）A．t1时刻，两者相距最远B．0~t2时间内，乙的速度先减小后增大C．t2时刻，甲物体追上乙D．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动12、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）14、(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________(填“交流”或“直流”)电源．（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是（______）A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下图所示的纸带回答)．15、(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是______s．（2）小球运动的水平分速度为______m/s．（3）小球经过B点时竖直分速度的大小为______m/s．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量m＝70kg的运动员以10m/s的速度从高h＝10m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下，以最低点B为零势能面，一切阻力可忽略不计．求运动员：(g＝10m/s2)(1)在A点时的机械能；(2)到达最低点B时的速度大小；(3)相对于B点能到达的最大高度．17、（10分）(本题9分)一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g＝10m/s2，试求：（1）机车受到的阻力f的大小．（2）机车在这5min内行驶的路程．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．2、D【解析】

设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值Epm=mgh…①

上升过程中重力所做的功W=-mgh…②

笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs，可知，能求出笔与桌面间的动摩擦因数，由于不能求出mA.弹簧的弹性势能的最大值，与结论不相符，选项A错误；B.上升过程中重力所做的功，与结论不相符，选项B错误；C.水平滑行过程中摩擦力所做的功，与结论不相符，选项B错误；D.笔与桌面间的动摩擦因数，与结论相符，选项D正确；3、D【解析】

当静水速与河岸垂直时渡河时间最短，根据两个分运动的情况确定合运动的轨迹。根据平行四边形定则求出合速度的大小。【详解】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，。故A错误；因为静水速不变，水流速在变化，知沿河岸方向上有加速度，合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，知轨迹是曲线，船行驶方向不可能始终与河岸垂直。故B错误，C错误。水流的速度与离开河岸得距离成正比，船离开河岸500m时，此时水流速度最大为，则船离开河岸400m时，此时水流速度为。根据平行四边形定则。故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法，知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。4、C【解析】

雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，做匀速圆周运动，其合力提供向心力，即合力指向圆心．雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力的分力指向圆心．【详解】A、f与F的合力不指向圆心，没有力提供向心力．故A错误．B、f与F的合力不指向圆心，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，故B错误．C、雪橇受到向后的滑动摩擦力，因为雪橇有向外运动的趋势，则会受到指向圆心的静摩擦力，所以摩擦力合效果偏向圆心，故C错误．D、f与F的合力指向圆心，雪橇受到向后的滑动摩擦力，因为雪橇有向外运动的趋势，则会受到指向圆心的静摩擦力，所以摩擦力合效果偏向圆心，拉力跟运动方向相同，故D正确．故选D5、A【解析】

A．在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，小球受到竖直向下的重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后向下做减速运动，故其动能先增大后减小，故选项A正确；BD．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能在不断减少，弹簧的弹性势能在不断增大，故选项B、D错误；C．小球小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，重力做正功，弹簧弹力做负功，小球动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球、弹簧、地球构成的系统机械能守恒，故选项C错误．6、C【解析】匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f＝kv1．匀速运动时，机车牵引力；机车发动机功率．提速前匀速运动速度为180km/h，提速后匀速运动速度为140km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比．故C项正确，ABD三项错误．7、AC【解析】

AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．8、CD【解析】

A、B项：传送带对滑块的摩擦力为：，滑块的位移为：L，所以传送带对滑块做的功为，由于滑块到达传送带右端的速度不一定为，所以传送带对滑块做的功不一定为，故AB错误；C项：传送装置额外多做的功即为传送带克服滑块与传送带间的摩擦做的功，传送带的位移为，所以功为：，故C正确；D项：由能量守恒可知，传送装置额外多做的功转化的系统的热量和滑块的动能，滑块到达右端时的速度为：，所以动能为，产生的热量为：，所以传送装置额外多做的功为，故D正确。9、AC【解析】从A到B的过程中，小球仅受重力，只有重力做功，所以小球的机械能守恒．故A正确．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒．故B错误．B到C的过程中，系统机械能守恒，小球减小的机械能等于弹簧的弹性势能的增加量．故C正确．小球到B点时，重力大于弹力，小球将继续向下加速，随着弹力的增加，在BC间某位置弹力等于重力时，加速度为零，此时小球的动能最大，选项D错误；故选AC.10、AD【解析】

A．根据开普勒第二定律知，“天宫二号”在近地点的速度大于远地点的速度，即在M点的速度大于在N点的速度，故选选项A正确；B．“天宫二号”在M点受到的地球引力大于在N点的引力，由牛顿第二定律知在M点的加速度大于在N点的加速度，故选项B错误；C．“天宫二号”沿椭圆轨道运行的过程中，只有地球的引力做功，故其机械能守恒，故选项C错误；D．从M点运动到N点的过程中引力与速度的夹角为锐角，所以引力做负功，故选项D正确．11、ABD【解析】

A.纵坐标之差表示甲乙之间的距离，根据图象可知tl时刻，两者相距最远，故A正确；BD.在位移-时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知乙的斜率先负后正，即乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动，斜率大小先减小后增大，乙的速度先减小后增大，故BD正确；C.图象的交点表示甲、乙两物体相遇，t2时刻之前甲在乙的前面，则t2时刻，乙物体追上甲，故C错误．12、ACD【解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB[5]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：v则动能的变化量：△E（4）[6]由机械能守恒mgh=12mv1得v1＝1gh，由此可知：图象的斜率k＝1g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h＝10cm时，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s114、交流DGK【解析】【点睛】打点计时器使用交流电源，实验前要平衡摩擦力，把纸带穿过打点计时器的限位孔，把木板一端适当垫高，使小车在木板上做匀速直线运动即可平衡摩擦力，实验要求出橡皮筋做功完毕时小车的速度，橡皮筋做功完毕小车做匀速直线运动，