2024年湖北省宜昌市秭归县二中高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2024年湖北省宜昌市秭归县二中高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常数为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为（）A．B．C．D．2、(本题9分)关于万有引力的下列叙述中，正确的是（）A．万有引力揭示出复杂运动的后面隐藏着更为复杂的科学规律B．万有引力表明天上和地上的物体运动遵循着完全不同的科学法则C．万有引力不适宜运用于计算如羽毛那样轻小物体的相互作用力D．牛顿发现万有引力定律却并不知道引力常量G的大小3、在一次军事训练中，某战士从图示高处跳下，双脚触地后，他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，在着地过程中他双脚受到地面的平均作用力约为A．600N B．1200N C．2400N D．3600N4、(本题9分)我们知道,重力势能的变化与重力做功密切相关,弹性势能的变化与弹力做功密切相关。那么,请你猜测动能的变化与什么力做功密切相关呢()A．动力B．合外力C．阻力D．不能确定5、如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1<m2，在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则().A．W1>W2 B．W1<W2C．W1=W2 D．条件不足，无法确定6、(本题9分)铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于7、(本题9分)一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小8、(本题9分)图中实线是一簇竖直的未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，且在点速度垂直于电场线，则根据此图可知（）A．带电粒子带正电B．带电粒子在两点的受力方向竖直向下C．带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度D．带电粒子在点的速度小于在点的速度9、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C．电势最低处P点的电场强度为0D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点10、(本题9分)如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()A．2.1m/s B．2.4m/s C．2.8m/s D．3.0m/s11、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的线速度大于球B的线速度C．球A的运动周期小于球B的运动周期D．球A与球B对筒壁的压力相等12、(本题9分)如图所示，平板车置于水平地面上，人站在平板车上保持静止，下列说法正确的是()A．人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力B．平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对平衡力C．人所受的重力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力D．平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A．摆好实验装置如图．B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．C．在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上．D．释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．①在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0cm；打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J．②此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是______．14、（10分）(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律.(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择___________A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球C．质量为200g的木球D．质量为200g的铁球(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示，纸带的___________端(选填“左”或“右’)与重物相连。(3)上图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和E、G两点间的距离h2。(4)已知重物质量为m，打点计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量△E=___________(用本题所给字母表示)(5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为___________%(保留两位有效数字)。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，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：（1）半圆轨道的半径R；（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能．16、（12分）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道ABC竖直地放在水平面上，一个质量为m的小球在C处以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口A处飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点距C处多远?小球冲上轨道时的速度是多大？重力加速度为g17、（12分）(本题9分)如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

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、A【解析】

在两极：；在赤道上：；联立解得；

由，且，解得。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；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、D【解析】

A．万有引力定律清楚地向人们揭示，复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律，故A错误；B．万有引力表明天上和地上的物体运动遵循着相同的科学法则，故B错误；C．万有引力可计算任意两个物体的相互作用力，故C错误；D．牛顿发现万有引力定律却并不知道引力常量G的大小，引力常量是卡文迪许测量的，故D正确。故选D。3、C【解析】

消防员质量约m=60kg，由图中旁边消防战士身高可知，脚初始离地高度约H=1.5m。对消防队员运动的全部过程，运用动能定理，有：解得：。A.600N。故A项错误；B.1200N。故B项错误；C.2400N。故C项正确。D.3600N。故D项错误。4、B【解析】

根据动能定理可知，物体动能的变化量等于合外力对物体做的功，故本题选B。5、C【解析】试题分析：由题意可得和大小和方向相同，并且物体移动的位移也相同，所以由功的公式可知，它们对物体做的功是相同的，所以C正确．故选C．考点：功的计算．点评：恒力做功，根据功的公式直接计算即可，比较简单．6、C【解析】

CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；

AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故AB错误；7、BD【解析】

A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。8、BCD【解析】

AB．假定粒子由a到b运动，由图可知，粒子偏向下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误，B正确；C．由于在a、b两处所受的电场力向下，所以带电粒子的运动分解为在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，所以带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度，故C正确；D．由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b速度较大，所以带电粒子在点的速度小于在点的速度，故D正确；故选BCD．【点睛】由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大．9、AC【解析】

从图象看到，从Q1到Q2电势是先减小后增大，可以判断Q1和Q2为同种正电荷，若P点位于中点，两点电荷的电荷量相同，但是P点离Q2近点，说明Q1一定大于Q2;因此A正确B错误；沿着电场线的方向电势降低，因此可以判断OP之间得额场强方向向右，而PQ2之间的场强方向向左，因此D错误，图像的斜率为场强，因此P点的场强为零，因此C正确10、AB【解析】试题分析：以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：（M-m代入数据解得：vB1当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：（M-m代入数据解得：vB2=2m/s，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：考点：动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木块的速度，应用动量守恒定律即可正确解题，本题也可以用牛顿与运动学公式求解，运用动量守恒定律解题不需要考虑过程的细节，只要确定过程的初末状态即可，应用牛顿定律解题要分析清楚物体的整个运动过程，要体会应用动量守恒定律解题的优越性。11、BD【解析】

小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．由公式F=mω2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A由向心力的计算公式F=mv2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A由周期公式T=2πω，所以球A的运动周期大于球球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．12、AD【解析】

人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平衡力，选项A正确；平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用与反作用力，选项BC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、0.1960.100a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车【解析】

（1）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W=mgs=0.196J；

小车的动能增量为：△EK＝Mv2＝0.100J．

（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma

①

对砂桶和砂有：mg-F=ma

②

F＝mg，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差．另外操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车.14、D左1.0【解析】

第一空.为了减小相对阻力，应该选择密度较大的铁球，故选D.第二空.由纸带的点迹分布可知，从左到右相邻两点间距逐渐变大，可知纸带的左端与重物相连；第三空.打F点时的速度：，则重物的动能：.第四空.由可得，则由图像可知，则a=9.7m/s2;由牛顿定律：mg-f=ma解得f=0.1m，则三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、⑴0.4m⑵方向垂直向下(3)【解析】

(1)物块由C点运动到D点，根据机械能守恒定律R=0.4m⑵小物块刚过C点时FN－mg=m所以根据牛顿第三定律知小物块刚经过C点时对轨道的压力：方向垂直向下(3)小物块由B点运动到C点过程中，根据动能定理带入数据解得：所以．16、2R【解析】

由题意知，当小球在A点时由重力提供向心力，可得：所以

小球离开A点后做平抛运动，则有：

水平方向有：x=vAt竖直方向有：2R=gt2，得：，联立解得小球落地点到C点的水平距离：．小球从C点到A点过程，机械能守恒，以C点所在水平面为零势能参考面：由以上方程联立解得：17、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点