2023-2024学年新疆阿克苏市沙雅县二中物理高一第二学期期末监测试题含解析

2023-2024学年新疆阿克苏市沙雅县二中物理高一第二学期期末监测试题注意事项：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：（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、关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率与时间成反比C．由P=Fvcosθ可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大2、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR3、(本题9分)在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键s，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则（）A．图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B．电源内电阻的阻值为10C．滑动变阻器R2的最大功率为0.8WD．电源的最大输出功率为1.8W4、(本题9分)地球质量是多少?这不可能用天平称量,但是可以通过万有引力定律来“称量”,早在万有引力定伸发现之前已经测得地球的半径为,地球表面的重力加速度为.发现万有引力定律100多年后,英国物理学家卡文迪许测出了万有引力常量,若不考虑地球自转的影响,就可以求地球的质量为（）A．B．C．D．5、(本题9分)在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否看作质点，下列说法正确的是()A．地球的质量太大，不能把地球看作质点B．地球的体积太大，不能把地球看作质点C．研究地球的自转时可以把地球看作质点D．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点6、(本题9分)嫦娥四号发射岀去后进入近月点约100公里旳环月轨道.关于“嫦娥四号”月球探测器的发-射速度，下列说法正确的是（）A．小于第一宇宙速度B．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C．介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间D．大于第三宇宙速度7、(本题9分)一个重为mg的物体在外力F作用下，从静止开始沿一条竖直平面内的直线斜向下运动，直线轨迹与竖直方向成30°角，不计空气阻力，则该物体机械能大小的变化可能是A．若，则物体运动过程中机械能守恒B．若，则物体运动过程中机械能可能增大，也可能减小C．若，则物体运动过程中机械能一定越来越大D．若，则物体运动过程中机械能一定越来越大8、(本题9分)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离为1m，g取10m/s1．若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则（）A．乘客与行李同时到达B处B．行李一直做加速直线运动C．乘客提前0.5s到达B处D．若传送带速度足够大，行李最快也要1s才能到达B处9、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量10、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（）A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为:=2:1D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：311、正在水平匀速飞行的飞机，每隔1秒钟释放一个小球，先后共释放5个．不计阻力则（）A．这5个球在空中排成一条直线B．这5个球在空中处在同一抛物线上C．在空中，第1、2两球间的距离保持不变D．相邻两球的落地点间距离相等12、(本题9分)如图所示，用通过定滑轮的细绳拉动穿在光滑固定竖直杆上的滑块P，使滑块向上做匀速运动，此过程中，下列说法正确的是()A．拉细绳的力越来越大B．拉细绳的速度越来越大C．拉细绳的力做的功大于克服滑块重力做的功D．拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，通过电磁铁控制小铁球从A点由静止释放，下列过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束．（当地重力加速度用g表示）（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有_________；A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径dE．A、B之间的距离h（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=________，如果关系式=_________成立，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒．（用测量的物理量表示）．14、（10分）(本题9分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程在弹簧的弹性限度内进行。弹簧伸长过程中某位置毫米刻度尺示数如图，则其读数为________cm.。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图象如下图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由________造成的．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）2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺利完成“三步走”发展战略的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，空间站的质量为m0，轨道半径为r0，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。（1）求空间站线速度v0的大小；（2）宇航员相对太空舱静止站立，应用物理规律推导说明宇航员对太空舱的压力大小等于零；（3）规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为Ep=-。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到r1（仍可看作匀速圆周运动），为了修正轨道使轨道半径恢复到r0，需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做多少功。16、（12分）(本题9分)如图所示，一物体质量m=2kg．在倾角为θ

=37°的斜面上的A点以初速度v0

=3m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB=4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD=3m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37°=0.6，求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）弹簧的最大弹性势能Epm．17、（12分）跳台滑雪的过程可用如图所示的简化模型进行分析：质量为m的质点，从A点由静止沿倾斜轨道AB下滑，在下降高度为h后从水平轨道B点飞出，速度大小为vB，落在倾角为θ的斜面上的C点。全程空气阻力不计，重力加速度为g。请根据以上条件求：（1）质点沿轨道AB下滑过程中阻力对质点所做的功W；（2）质点从B点飞出后在空中飞行的时间t；（3）质点从B点飞出后在空中离斜面的最远距离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、D【解析】

功率是描述一个物体做功快慢的物理量，故A错误．由P=W/t可知，当功一定时，功率与时间成反比，故B错误．当F与v垂直时，则功率等于零，故C错误．根据知，做功越快，功率越大，故D正确．故选D2、C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力．设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R．由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误．【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高．3、D【解析】

A.当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A不符合题意；B.由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得r=5Ω，E=6V，故B不符合题意；C.由B的分析可知，R1的阻值为，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I′=A=0.3A，则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R′=0.9W；故C不符合题意；D.因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W；故D符合题意；4、A【解析】设地球质量为M，地球上的物体质量为m，重力等于万有引力，即G=mg，则地球质量M=；故选A.5、D【解析】试题分析：一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以A、B选项都不对．C、研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故C错误．D、研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以D选项正确．故选D．6、B【解析】

嫦娥四号进入近月点约100公里的环月轨道后，仍围绕地球做椭圆运动，未摆脱地球的引力束缚，故嫦娥四号的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故选项B正确，A、C、D错误．7、ABD【解析】

A.因为物体做直线运动，拉力F和重力的合力与运动轨迹在同一直线上，当外力时，的方向垂直于运动的直线，不做功，A正确；BC.当大于小于时，F的方向不可能与轨迹垂直，或斜向上或斜向下。因此可能做正功，也可能做负功，机械能可能增大，也可能减小，B正确，C错误。D.若时的方向与运动轨迹成锐角，故一定要做正功，机械能越来越大，D正确。8、CD【解析】

解：A、B、C、由牛顿第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v=1m/s．由v=at1代入数值，得t1=1s，匀加速运动的位移大小为：，匀速运动的时间为：，行李从A到B的时间为：t=t1+t1=1.5s．而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为t人==1s．故乘客提前0.5s到达B．故A、B均错误，C正确；D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由，解得，最短时间tmin=1s．故D正确．故选CD．【点评】该题考查是的传送带问题，行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，若要时间最短，则行李一直做匀加速运动．9、CD【解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.10、BCD【解析】

两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。【详解】A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，即，解得：，故C正确；D.由图示图象可知，在初始时刻，B的初动能为：在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：所以，这时候，最大的弹性势能为，所以：故D正确。11、AD【解析】

AD．释放的每个小球都做平抛运动，水平方向的速度与飞机的飞行速度相等，所以5个小球均始终在飞机正下方，且相邻小球落地点间距相等，故AD正确；BC．竖直方向5个小球均为自由落体运动，由于第2个球释放时第1个小球的速度已经为v0＝gt＝10m/s，所以之后经时间t，两小球间距为Δh＝(v0t＋gt2)－gt2＝v0t，所以两小球间距逐渐增大，故BC错误．12、AD【解析】A．设细绳与竖直方向的夹角为，滑块向上做匀速运动，细绳拉力沿竖直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正确；B．将滑块向上的速度v沿绳子和垂直绳子分解，沿绳子方向的分速度为vcos，增大，拉细绳的速度越来越小，故B错误；C．因为滑块匀速运动，合外力做功为零，拉细绳的力做的功等于克服滑块重力做的功，拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率，故C错误，D正确；故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、DE；；；【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；

B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；

C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；

D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确；

E、测量AB之间的距离h求解重力势能的减小量，故E正确．

（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：，

根据机械能守恒需要验证的是：即，因此14、25.85；200；弹簧本身有重力；【解析】

毫米刻度尺读数为25.85cm；F-x图像的斜率等于劲度系数，则k=F【点睛】此题考查的测量弹簧劲度系数的实验。关键是搞清F-x图像的物理意义，需要注意是：我们要考虑到弹簧自身的重力作用会使弹簧在竖直方向上有一定的伸长。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)；(2)