湖北省实验中学等六校2023-2024学年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

湖北省实验中学等六校2023-2024学年物理高一下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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)在19世纪末，科学家认识到人类要实现飞出大气层进人太空，就要摆脱地球引力的束缚，首要条件是必须具有足够大的速度.如图所示，、和分别为第一、第二和第三宇宙速度，三个飞行器a、b、c分别以第一、第二和地第三宇宙速度从地面上发射，三个飞行器中能够摆脱地球的引力，水远离开地球的是（）A．只有a B．只有b C．只有c D．b和c2、(本题9分)做曲线运动的物体，在运动过程中，一定会变化的物理量是（）A．速率B．速度C．动能D．加速度3、(本题9分)做平抛运动的物体，运动过程中保持不变的物理量是（不计空气阻力）（）A．速度 B．动能C．重力势能 D．重力4、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直B．物体做变加速曲线运动时，其所受合外力的方向恒定C．曲线运动一定是变加速运动D．变速运动一定是曲线运动5、(本题9分)赤道上随地球自转的物体A，赤道上空的近地卫星B，地球的同步卫星C，它们的运动都可看作匀速圆周运动，分别用a、A．aA<C．ωA=6、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为A．W=PtB．W=fsC．W=D．W=7、(本题9分)甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，已知甲车运动得比乙车快，则下列说法正确的是()A．以甲车为参考系，乙车在向东行驶B．以甲车为参考系，乙车在向西行驶C．以乙车为参考系，甲车在向东行驶D．以乙车为参考系，甲车在向西行驶8、(本题9分)如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（）A．最小值为B．最小值为C．最大值为D．最大值为9、(本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（）A．物体在空中运动的时间是B．物体在空中运动的时间是C．物体抛出时的竖直高度是D．物体抛出时的竖直高度是10、(本题9分)如图所示，倾角为37°的传送带以2m/s的速度沿图示方向匀速运动现将一质量为2kg的小木块，从传送带的底端以v0＝4m/s的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，传送带足够长，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取gA．物块运动时间为1.2sB．物块发生的位移大小为1.6mC．物块与传送带间因摩擦而产生的热量为6.4JD．摩擦力对小木块所做功为12.8J二、实验题11、（4分）(本题9分)小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图1所示，光电门1、2可沿斜面移动，物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间。（以下计算的结果均请保留两位有效数字）(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图2所示，则挡光片的宽度d=______mm。(2)在P处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门1、2，显示的时间分别为40ms、20ms，则物块经过光电门1处时的速度大小为____________m/s，经过光电门2处时的速度大小为____________m/s。比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知，应_______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等；(3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cm，g取9.80m/s2，则物块与斜面间的动摩擦因数的值（___________）。12、（10分）(本题3分)某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．实验中所用重物的质量m＝3kg，打点计时器每隔T=1．13s打一个点，当地的重力加速度g=3．8m/s3．（1）记录B点时，重物的速度vB＝_____m/s，（此空及后面两空均保留三位有效数字），重物动能EkB＝____J．从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是_____J，由此可得到的结论是．（3）该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，造成这一现象的原因可能是．（写出一条合理的原因即可）（3）若该同学在实验时没有测量重物质量，是否能够正常完成实验？________（填“能”或“不能”）（4）该同学在纸带上又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，若重物下落过程中机械能守恒，则以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的，图线的斜率表示．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)若嫦娥某型号探月卫星绕月球飞行，在靠近月球表面的圆轨道飞行时，绕行一周所用的时间为T，着陆月球后宇航员用弹簧秤测出质量为m的物体的重力为F，已知引力常量为G．求月球的半径和质量．14、（14分）如图所示，质量m=2.0kg的物体放在光滑水平面上。t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动。已知F=6.0N。求：（1）物体的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x。15、（13分）(本题9分)我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。高速磁悬浮具有速度高、噪音低、震动小、载客量大、安全可靠、耐候准点等优点。若试验车的总质量为m，发动机的额定功率为P，在水平轨道行驶时所受阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：（1）试验样车以额定功率启动后能达到的最大速度；（2）某次启动测试中，试验样车由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】当发射的速度大于等于第二宇宙速度，卫星会挣脱地球的引力，不再绕地球飞行，当发射的速度大于等于第三宇宙速度，卫星会挣脱太阳的引力，飞出太阳系，水远离开地球，故D正确，ABC错误．点睛：理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．2、B【解析】

做曲线运动的物体，在运动过程中，物体的速度方向一定变化，即速度一定变化，但是速率和动能不一定变化，例如匀速圆周运动；加速度不一定变化，例如平抛运动；故选B.3、D【解析】

AB．平抛运动的速度是在不断变化的，所以速度要变，物体的动能也要变，故AB错误；C．平抛运动的物体重力做正功，重力势能减小，故C错误；D．平抛运动的物体只受到的重力大小、方向都是不变的，D正确；故选D.4、A【解析】

A．物体做匀速率曲线运动时，速率不变，则合外力对物体不做功，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直，故A正确；B．物体做变加速曲线运动时，其所受合外力的方向可能是变化的，如匀速圆周运动，故B错误；C．平抛运动只受重力，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，故C错误；D．曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故D错误；故选A。5、D【解析】

A、同步卫星与物体A周期相同，角速度相等，但rC>rA，据圆周运动公式a=4π2T2r，得aC>aB、同步卫星与物体A角速度相同，根据圆周运动公式v=ωr，所以vC>vA，再由引力提供向心力有GMmr2CD、同步卫星与地球自转同步，所以TC=TA，根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故TC6、AD【解析】

求机械所做的功有三种方法：一是利用功的公式W=Fs；二是由动能定理列式求解；三是由功率公式W=Pt求功；由三种公式可得出三种不同的表达式．【详解】由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功也可以为W=Pt，A正确B错误；车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知W-fs=1【点睛】求机械做功的方法比较多，但一定要注意正确应用公式；本题易错点较多，如将总功当成了牵引力的功、用阻力代替了牵引力等，一定要准确把握各式中的意义，从而做到正确应用公式．7、BC【解析】

甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，因甲车运动得比乙车快，则以甲车为参考系，乙车在向西行驶；以乙车为参考系，甲车在向东行驶；故选项BC正确，AD错误；故选BC.8、BC【解析】在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．9、BD【解析】

AB．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故A错误，B正确；CD．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故C错误，D正确。故选BD。10、AB【解析】

AB.第一阶段：根据牛顿第二定律mg得a1x所用时间为t传送带位移为x划痕为Δ第二阶段mg得a2x所用时间为t传送带位移为x划痕为Δ由以上分析可知，物体运动总时间为t=物体的总位移x=故AB正确；CD.产生总热量为Q=μmg摩擦力第一阶段做负功，第二阶段做正功，摩擦力对小木块所做功为W=-μmg故CD错误。二、实验题11、5.20.130.26减小0.75【解析】

(1)[1]挡光片的宽度为；(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度来求解瞬时速度：[4]由于v2<v1，物块做加速运动，设斜面的倾角为θ，则对物块受力分析有mgsinθ>μmgcosθ故应减小斜面的倾角，直到mgsinθ=μmgcosθ此时物块匀速运动，两光电门的示数相等(3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物块匀速运动时mgsinθ=μmgcosθ即tanθ=μ又解得μ=0.7512、（1）3．11，4．11，4．13，在误差允许的范围内重物在自由下落的过程中机械能守恒；（3）重物下落过程中受到空气阻力；纸带与限位框之间有摩擦等；（3）能；（4）C，重力加速度g．【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论,那么，重力势能减小量△Ep=mgh=3.1×3.8×1.3151J=4.13J．由此可得到的结论是：在实验允许范围内，重物的机械能守恒；(3)重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，原因是下落过程中需克服（限位孔对纸带的阻力及空气）阻力做功．(3)根据动能与重力势能表达式可知，均有质量，当列成等式时，质量可以约去，因此重物的质量可以不测量；

(4)利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：，即；所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．图线的斜率表示重力加速度g．【点睛】本题关键从实验原理出发，分析纸带的选择，数据处理，并能得出结论．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、；【解析】

设月球半径为R，月球质量为M，飞船质量为月球表面的重力加速度