安徽省合肥八中、马鞍山二中、阜阳一中2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

安徽省合肥八中、马鞍山二中、阜阳一中2023-2024学年物理高一第二学期期末质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最低点时的最小速度vmin＝C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力2、(本题9分)3个质量分别为m1、m2、m3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m1:m2:m3为()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:13、如图所示．脚盘在水平面内匀速转动，放在盘面上的一小物块随圆盘一起运动，关于小物块的受力情况，下列说法中正确的是（）A．只受重力和支持力B．受重力、支持力和压力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力，摩擦力和向心力4、(本题9分)在如图所示的电路中，E是直流电源，A、B是平行板电容器的两极板。电容器原来不带电，闭合开关S，电源给电容器充电，下列说法正确的是A．充电过程中，电容器的电容增大B．充电时，电容器储存的是电场能C．充电时，A极板带负电荷、B极板带正电荷D．充电过程中，没有电流流过电阻R5、如图所示：两只相同的白炽灯泡D1和D2串联后接在电压恒定的电路中，若D1的灯丝断了，经过搭丝后（搭丝后灯泡的电阻变小）仍然与D2串联，重新接入原来的电路，假设在此过程中，灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计，且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压，则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比有（）A．D1的功率变大 B．D1的功率变小 C．D2的功率不变 D．D2的功率变小6、(本题9分)如图所示,在竖直平面内有一固定的半圆槽,半圆直径水平,点为最低点．现将三个小球1、2、3(均可视为质点,不计空气阻力)分别从点向右水平抛出,球1、2、3的落点分别为,则下列说法正确的是（）A．球1水平抛出时的初速度最大B．球3空中运动的时间最长C．球2不可能垂直圆槽切线打在点D．运动过程中球1的动量变化率最大7、(本题9分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b，（可视为质点）放在水平圆盘上，之间用轻质细线连接，且a，b之间的距离恰等于线长，a与转轴OO’的距离为L，b与转轴的距离为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．b一定比a先开始滑动B．当ω=2kgC．当ω=2kgD．当ω=kg8、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号系统定位精度由10米提升至6米。若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度大于b的角速度9、(本题9分)轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m，与弹簧连在一起保持静止。现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动～小段距离L时，速度为v，下列说法中正确的是A．合外力做的功是12B．重力做的功是mgLC．合外力做的功是FL-mgLD．弹簧弹力做的功是mgL-FL+110、(本题9分)一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m可视为质点的小球M和N，细杆的中点处有一转轴O，细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示．当装置受到很小扰动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（）A．小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量B．小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量C．重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值D．重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值11、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是A．该卫星距离地面的高度为B．该卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度D．该卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度12、(本题9分)在某次高尔夫球比赛中，美国选手罗伯特－斯特布击球后，球恰好落在洞的边缘，假定洞内bc表面为球面，半径为R，且空气阻力可忽略，重力加速度大小为g，把此球以大小不同的初速度v0沿半径方向水平击出，如图所示，球落到球面上，下列说法正确的是()A．落在球面上的最大速度为B．落在球面上的最小速度为C．小球的运动时间与v0大小无关D．无论调整v0大小为何值，球都不可能垂直撞击在球面上二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某实验小组为了测量欧姆表“”档时的内阻，使用的实验器材规格如下：多用电表（档位调至“”档）电流表A（量程为）电压表V（量程为）滑动变阻器（）、电键、导线若干（1）如图甲、乙所示的电路，其中正确的是______．（2）测量时电流表示数如图丙所示，读数为______．（3）根据实验数据获得图象如图丁所示，则该欧姆表“”档时内阻______（保留三位有效数字）．14、（10分）(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（_______）A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）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）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。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、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝__________.（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______________________________________________________________。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）(本题9分)为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标（不计空气阻力），求：（1）炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离x；（2）击中目标时速度v的大小．16、（12分）光滑水平面上有一直角坐标系xoy，一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用，t1=2s时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻，求：（1)物体的位置坐标；（2）物体的速度大小及方向。（结果保留两位有效数字）17、（12分）(本题9分)在距地面10m高处，以10m／s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，考虑空气阻力，己知物体落地时的速度大小为16m／s，求：（1）抛出时人对物体做功为多少？（2）自抛出到落地，重力对物体做功为多少？（3）飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？

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、C【解析】A．此问题中类似于“轻杆”模型，故小球通过最高点时的最小速度为零，选项A错误；B．如果小球在最高点的速度为零，则在最低点时满足：，解得，选项B错误；C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然是提供指向圆心的支持力，故只有外侧管壁才能提供此力，所以内侧管壁对小球一定无作用力，选项C正确；D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球可能没有作用力，如在最高点速度为零时，故D错误．故选：C2、A【解析】

因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三个小球的动量相等设为p，则总动量为3p．由机械能守恒得，即，代入四个选项的的质量比值关系，只有A项符合，故选A．【点睛】本题要注意灵活设出中间量p，从而得出正确的表达式，再由选择得出正确的条件．3、C【解析】试题分析：对小物块进行受力分析，分析时按照重力弹力摩擦力的顺序，并且找一下各力的施力物体，再根据圆周运动的特点知道是哪些力提供了向心力，即可得知各选项的正误．解：小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力．选项C正确，选项ABD错误．故选C．4、B【解析】

AB.初始时电容器不带电，当闭合开关S，在电源向电容器充电的过程中，因电容C不变，根据电容器的定义式可知，Q=CU，那么电容器的电量Q增大，充电时，储存的是电场能，故A错误，B正确。C.充电时，电流从正极流向正极板，故A极板带正电，B极板带负电，故C错误。D.充电过程中，形成闭合回路，电流流过电阻R，故D错误。5、B【解析】

AB．因D1的灯丝搭接后，其电阻R1变小，由欧姆定律可知I变大，由由数学知道可知：当R1=R2时，即D1灯丝未断时，P1最大，D1灯丝搭接后R1减小，故功率P1变小，所以B正确，A错误。CD．因D1的灯丝搭接后，其电阻R1变小，由欧姆定律可知I变大，由P2=I2R2知D2的功率变大；选项CD错误；6、C【解析】根据可知，因为h1>h2>h3可知球1空中运动的时间最长；根据可知，球3水平抛出时的初速度最大，选项AB错误；由平抛运动的推论可知，速度方向的反向延长线过水平位移的中点，若球2垂直圆槽切线打在D点，则其速度的反向延长线交于O点，不是水平位移的中点，则球2不可能垂直圆槽切线打在D点，选项C正确；运动过程中小球的动量变化率等于小球的重力，因三个小球的重力大小关系不确定，可知无法比较三个球动量变化率的大小，选项D错误；故选C.点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，与初速度无关，知道平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，也就是速度的反向延长线过水平位移的中点．7、CD【解析】两个物体用细线相连，一定是同时开始滑动，故A错误；对于单个木块，静摩擦力提供向心力，恰好不滑动时，有：kmg=mω2r，故ω=kgr；故如果没有细线相连，a、b恰好不滑动的临界角速度分别为：kgL、kg2L；若ω=2kg3L时，细线突然断开，由于2kg3L＜kgL，故a不会做离心运动，故B错误；角速度逐渐增加的过程中，是b物体的静摩擦力先达到最大，临界角速度为kg点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：单个静摩擦力达到最大、两个物体的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．8、AD【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：A.由上可得周期为：a的轨道半径小，所以a的周期小.故选项A符合题意.B.由上可得线速度为：a的轨道半径小，所以其线速度大.故选项B不符合题意.C.由上可得加速度为：a的轨道半径小，所以加速度大.故选项C不符合题意.D.由上可得角速度为：a的轨道半径小，所以角速度大.故选项D符合题意.9、AD【解析】根据动能定理，合外力做功为：W合=△Ek=12mv2，故A正确，C错误；物体上升L时，克服重力做功为mgL，即重力做功为-mgL，故B错误；根据动能定理，有：-mgL+FL+W弹=12mv2，解得：W弹=mgL-FL+12点睛：本题关键是明确物体的受力情况，然后结合动能定理列式求解各个力的功，注意重力做的是负功；弹力是变力，要根据动能定理求解其做功．10、AD【解析】A、对两个球组成的系统,只有重力和细杆的弹力做功,机械能守恒,所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量，故A正确；B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球M的重力势能增加量，故B错误；C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；故选AD点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒,而单个球的机械能不守恒,结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即可.11、BCD【解析】

A.万有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A错误；B.第一宇宙速度为，r＞R，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；C.同步卫星与地球自转的角速度相同，则由v=ωr可知，该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度，选项C正确；D.卫星运行的向心加速度，地表重力加速度为，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确；12、BD【解析】

AB．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，由h=gt2得t=设小球落在A点时，OA与竖直方向之间的夹角为θ，水平方向的位移为x，竖直方向的位移为y，水平方向的初速度为v0，到达a点时竖直方向的速度为vy，如图所示由几何关系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由联立得所以落在球面上时的小球有最小速度，当时，最小速度为，故A错误，B正确；C．由以上的分析可知，小球下落的时间与小球的初速度有关．故C错误；D．小球撞击在圆面时，速度方向斜向右下方，根据“中点”结论可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故D正确。故选BD。【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能巧妙运用“中点”的推论分析小球速度的方向，也可以结合运动学公式列式进行分析．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、甲0.12或0.13【解析】

（1）[1]．因在欧姆表内部，黑表笔接电源的正极，则图甲解法正确；（2）[2]．电流表量程为0.6A，最小刻度为0.02A,则测量时电流表读数为0.13；（3）[3]．由U-I图像可知，该欧姆表“×1”档的内阻14、AAB存在阻力【解析】

第一空.验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，A正确BC错误。第二空.电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，AB正确C错误。第三空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量。第四空.B点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：。第五空.大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、