2024年河南省新乡市第三中学物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2024年河南省新乡市第三中学物理高一下期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r1．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（）A． B． C． D．2、质量为m的小球从地面以初速度v0竖直向上抛出，已知球所受的空气阻力大小与速度大小成正比．下列图象分别描述了小球在空中运动的速度大小v随时间t的变化关系和动能Ek随球距离地面高度h的变化关系，其中可能正确的是A． B．C． D．3、(本题9分)关于匀速圆周运动的说法,正确的是()A．匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B．做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速(曲线)运动D．做匀速圆周运动的物体速度大小不变,是匀速运动4、(本题9分)如图所示，小球P粘在细直杆的一端，球随杆一起绕O作圆周运动，球在最高点时杆对球的作用力：（）A．一定是拉力B．一定是支持力C．无作用力D．可能是拉力，也可能是支持力，也可能无作用力5、(本题9分)物体从离地面高处以的初速度水平抛出，不计空气阻力，．则（）A．物体下落的时间B．物体着地点与抛出点间的距离为C．物体着地前瞬间的速度大小为D．物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为6、(本题9分)如图所示，倾角的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量也为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）A．物块的机械能逐渐增加B．物块静止释放瞬间的加速度为C．软绳重力势能减少了D．软绳刚好全部离开斜面时的速度大小为7、(本题9分)质量为m的物体，在距地面h高处以g3A．物体的重力势能减少了mghB．物体的动能增加mgh3C．物体的机械能减少mghD．重力做功28、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m9、(本题9分)在离地面30m高处，将一小球竖直向上抛出，到达最大高度h的时，速度为10m/s，则小球抛出5s末的速度大小、方向和5s内位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向竖直向上B．v＝30m/s，方向竖直向下C．x＝45m，方向竖直向下D．x＝25m，方向竖直向下10、(本题9分)如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J11、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜12、(本题9分)同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A． B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等．已知重力加速度大小为g,为求得，至少需要测量下列物理量中的___________A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离xC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量xE.弹簧原长(2)用（1）中所选取的测量量和已知量表示弹簧被压缩后的弹性势能，则弹性势能最大为Ep=_____________（用字母表示）14、（10分）(本题9分)如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）．A．直流电源

B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正确操作方法是_______（选填选项前的字母）．A．把长木板右端垫高

B．改变小车的质量(3)在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点

B．计时器打点(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T．测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_______，打B点时小车的速度v=________．(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________．(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2–W关系的是______________．A．B．C．D．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，将质量的小球用不可伸长的轻质细线悬挂起来，细线长。现将小球拉起，使细线水平且伸直，由静止释放小球。不计空气阻力，求：(1)小球运动到最低点时的速度大小；(2)小球运动到最低点时,细线对球拉力的大小.16、（12分）(本题9分)如图所示，放置在水平地面上一个高为48cm、质量为30kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计.活塞质量为10kg，横截面积为50cm².现打开阀门，让活塞下降直至静止.不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞静止时距容器底部的高度；(2)活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?17、（12分）中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心舱，二个实验舱.若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动的n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G.将空间站绕地球运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r1，则：ω1r1＝ω2r2＝ω1r1，故ω1=.A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；2、C【解析】

A.v-t图象与t轴的交点表示小球到达最高点，速度为0，此时空气阻力为0，小球所受的合力等于重力，由牛顿第二定律得：mg=ma，a=g不为零，故A错误；B.空气阻力f=kv，上升过程由牛顿第二定律得：，因为速度减小，所以加速度a大小逐渐减小，不可能恒定不变，故B错误；CD.根据动能定理得：上升过程有△Ek=-（mg+kv）△h，得=-（mg+kv），v减小，||减小，Ek-h图象应是切线斜率逐渐减小的曲线．下降过程有△Ek=（mg-kv）△h，得=mg-kv，v增大，||减小，Ek-h图象应是切线斜率逐渐减小的曲线．故C正确，D错误．3、B【解析】A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，故速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，故A错误，B正确；C、匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，既不是匀速运动，也不是匀变速曲线运动，而是变加速运动，故CD错误。点睛：匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动。4、D【解析】试题分析：对小球受力分析，受重力，杆的作用力，假设杆的作用力向下，如图；由牛顿第二定律得，；解得，讨论：①当F=0时，无作用力；②当F＞0时，一定是拉力；③当F＜0时，一定是支持力；故D正确；考点：考查了圆周运动实例分析5、C【解析】物体做平抛运动，在竖直方向上有，解得，A错误；在水平方向上做匀速直线运动，故物体的水平位移为，所以物体着地点与抛出点间的距离为，B错误；物体落地时竖直方向上的速度为，故物体落地时的速度为，C正确；因为，故物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为53°，D错误．6、D【解析】

A．对于物块和软绳组成的系统，只发生重力势能与动能之间的转化，所以系统的机械能守恒，故A错误。B．物块静止释放瞬间，由牛顿第二定律：解得选项B错误；C．软绳重力势能减少了，选项C错误；D．由机械能守恒定律：解得选项D正确。7、AB【解析】

AD.物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故A符合题意D不符合题意。B.物体的合力为13mg，则合力做功为13C.物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：Ff=所以阻力做功为：W所以机械能减少为2mgh8、BCD【解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。9、BD【解析】根据上抛运动的特点知，物体上升到最高点后，再下落距离时，速度大小也为10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；抛出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，负号说明方向竖直向下；位移为：，负号说明方向竖直向下，故BD正确，AC错误．10、AC【解析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。11、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律12、AC【解析】

AB.因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；CD.根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ABC（2）【解析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离x、桌面到地面的高度h，故选ABC；

（2）由平抛规律应有h=gt2，x=vt，又Ek＝mv2，联立可得：Ek＝【点睛】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．14、BABmgx2质量A【解析】

(1)[1]打点计时器均使用交流电源；A.直流电源与分析不符，故A错误；B.交流电源与分析相符，故B正确；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车做的功：[5]小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则有：(5)[6]由图示图线可知：纵截距为：则随变化的表达式为：[7]功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜