湖北省黄冈市罗田县2024年物理高一下期末监测模拟试题含解析

湖北省黄冈市罗田县2024年物理高一下期末监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大2、电池甲和乙的电动势分别为E1和E1，内电阻分别为r1和r1，已知E1>E1．若用甲、乙电池分别向电阻R供电，则电阻R所消耗的电功率正好相等．若用甲、乙电池分别向电阻R'（R'>R）供电，则电阻R'所消耗的电功率分别为P1和P1，由此可知（）A．r1>r1，P1>P1 B．r1<r1，P1<P1 C．r1>r1，P1<P1 D．r1<r1，P1>P13、(本题9分)船在静水中的速度是4m/s，河岸笔直，河宽4m，河水流速为3m/s，以下说法正确的是()A．船过河的最短时间为0.8s B．船在河中运动速度一定为5m/sC．船过河的最短时间为1s D．船不可以垂直过河4、一个人站在阳台上在同一位置，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速度大小（）A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大5、(本题9分)质量为m的小球从离地高度为h处自由下落，当小球的动能和重力势能相等时，重力做功的瞬时功率为()A．mghB．mghC．6、(本题9分)如图甲所示为某实验小组验证动量守恒定律的实验装置，他们将光滑的长木板固定在桌面上，甲、乙两小车放在木板上，并在小车上安装好位移传感器的发射器，且在两车相对面上涂上黏性物质.现同时给两车一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一条直线运动，发生碰撞后两车粘在一起，两车的位置x随时间t变化的图象如图乙所示.甲、乙两车质量(含发射器)分别为1kg和8kg，则下列说法正确的是()A．两车碰撞前总动量大于碰撞后总动量B．碰撞过程中甲车损失的动能是169C．碰撞后两车的总动能比碰前的总动能小D．两车碰撞过程为弹性碰撞7、(本题9分)科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（）A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等B．木星与地球的第一宇宙速度之比为GC．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为G8、(本题9分)宇宙两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示若，则(

)A．星球A的质量小于星球B的质量B．星球A的线速度大于星球B的线速度C．星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力D．星球A的向心加速度小于星球B的向心加速度9、(本题9分)如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的10、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为gA．小球到达c点的速度为2gRB．小球到达b点时对轨道的压力为5mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD．小球从c点落到d点所需时间为2二、实验题11、（4分）(本题9分)验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示，回答下列问题：实验中，夹子与重物的质量m=250g，由打点计时器在纸带上打出一系列点，如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2.选取其中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△Ey=_____J．B点的瞬时速度=_____m/s（以上均要求保留3为有效数字）12、（10分）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）实验中动能的增加量略小于重力势能的减少量，其主要原因是_____A、重物下落的实际距离大于测量值B、重物下落的实际距离小于测量值C、重物下落受到阻力D、重物的实际末速度大于计算值（2）如图所示，有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒，则B点的速度表达式为vB＝_____，G点的速度表达式为vG＝_____，（3）若B点和G点的速度vB、vG以及BG间的距离h均为已知量，则当满足_____时，物体的机械能守恒．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)光滑水平面AB与一光滑半圆形轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动经C点再落回到水平面，重力加速度为g.求：(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块离开C点后，再落回到水平面上时距B点的距离；(3)再次左推物块压紧弹簧，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为多少？14、（14分）(本题9分)如图所示，一物体以100J的动能,从斜面底端的A点沿斜面向上做匀速直线运动，它经过B点时,动能减少了80J，机械能减少32J，已知A、B间的距离S=2m,试求：（1）物体沿斜面运动中所受到的滑动摩擦力f大小是多少？（2）物体沿斜面向上运动达到最高处时所具有的重力势能是多少？（3）物体从最高点沿原路下滑到A点时的动能是多少？15、（13分）(本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L．将它们由静止释放，释放时下端距A为2L．当下端运动到A下面距A为时物块运动的速度达到最大．（1）求物块与粗糙斜面的动摩擦因数；（2）求物块停止时的位置；（3）要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远？

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、A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；B、根据电容器的决定式：C=εS4πkd，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据C=QU可知，电量C、根据电容器的决定式：C=εS4πkd，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数ε增大，则电容C增大，根据C=QU可知，电量D、根据C=QU可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。2、A【解析】试题分析：根据题意做出路端电压U和电流I的关系如上图（U=E-Ir），在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线．这条线可被称为电源的伏安特性曲线．如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态．此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率．依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线．由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，所以r1＞r1．作R′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R′时，P1=U1I1；当乙电池接R′时，P1=U1I1．由于U1＞U1，I1＞I1，所以P1＞P1，A正确．考点：电功率和闭合电路欧姆定律3、C【解析】A.要使船渡河时间最短，船头应正对河岸前进，故渡河时间t=d/v船=4/4s=1s，故A错误，C正确；B.船在河中的速度与船头的指向有关，符合平行四边形定则，运动速度有多种可能，故B错误；D.当船的合速度正对河岸时，船垂直过河，此时船头应偏向上游，故D错误．故选C.4、D【解析】

由机机械能守恒定律可得：1解得v=所以三球落地时的速度大小相等。A.上抛球最大与上述计算结果不符，故A不符合题意；B.下抛球最大与上述计算结果不符，故B不符合题意；C.平抛球最大与上述计算结果不符，故C不符合题意；D.三球一样大与上述计算结果相符，故D符合题意。5、C【解析】

设小球的动能和重力势能相等时，离地的高度为h'，瞬时速度为根据机械能守恒可得：mgh=mg其中，mg解得：v=所以此时重力做功的瞬时功率为P=mgv=mg故本题选C。6、BC【解析】

A.设a、b两车碰撞前的速度大小为v1、v2，碰后的速度大小为v3，根据x-t图象表示速度，结合题图乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后总动量：p两车碰撞前总动量等于碰撞后总动量，故A不符合题意；B.碰撞前a车动能为E碰撞后a车动能为E所以碰撞过程中a车损失的动能是Δ故B符合题意。C.碰前a、b两车的总动能为1碰后a、b两车的总动能为1故C符合题意；D.两车碰撞过程中机械能不守恒，发生的是完全非弹性碰撞，故D不符合题意。7、AD【解析】

A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；B.根据重力提供向心力得G1=mv12RC.根据开普勒第三定律得a13TD.根据重力与万有引力相等，根据G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的质量为8、AB【解析】

C.两个星球间的万有引力提供向心力，故星球A受到的向心力等于星球B受到的向心力，故C错误；A.双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据万有引力提供向心力公式得：，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A正确；B.两个恒星的角速度相等，由于rA＞rB，根据v=rω，有vA＞vB，故B正确；D.根据可知，星球A的向心加速度一定大于星球B的向心加速度，故D错误。故选AB．【点睛】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据判断线速度关系，根据判断向心加速度关系．9、BC【解析】

A.在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A错误．B.从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确．C.在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误．10、CD【解析】

A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，只有重力提供向心力mg=解得：v=故A错误；B.由机械能守恒定律得：1由向心力公式有：F-mg=解得轨道对小球的支持力F=6mg，根据牛顿第三定律得：小球到达b点时对轨道的压力为6mg，故B错误；C.由平抛运动规律得，水平位移x=vt=故C正确；D.小球离开轨道后，在竖直方向做自由落体运动，小球从c点落到d点所需时间为t=故D正确。二、实验题11、0.490J【解析】

从O到B重力势能的减少量为利用中点时刻的速度等于平均速度可求得:故本题答案是:（1）0.490J（2）12、CVG2−VB2＝2gh【解析】

第一空.在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，故C正确；第二空.在匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：B点速度第三空.G点速度第四空.若从B到G机械能守恒，则mvB2+mgh=mvG2，即vG2-vB2=2gh，所以当vG2-vB2=2gh时，机械能守恒．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、(1)4mgR（2）4R（3）Ep≥52mgR【解析】

（1）由动能定理得W＝12在B点由牛顿第二定律得：9mg－mg＝mvB解得W＝4mgR（2）设物块经C点落回到水平面上时距B点的距离为S，用时为t，由平抛规律知S=vct2R=12gt从B到C由动能定理得-2mgR=联立知，S=4R（3）假设弹簧弹性势能为ＥＰ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知ＥＰ≤mgR若物块刚好通过C点，则物块从B到C由动能定理得-2mgR=物块在C点时mg＝mvC则EP联立知：ＥＰ≥52mgR综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为ＥＰ≤mgR或ＥＰ≥52mgR14、（1）16N（2）60J（3）20J【解析】

（1）物体从A到B过程，受重力、支持力和摩擦力，总功等于动能增加量，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，根据功能关系列式可解；（2）对从A到最高点C过程运用功能关系列式联立求解；（3）对从最高点C到A点过程运用动能定理列式求解．【详解】(1)设物体在斜面底端为零势能面，在物体运动到B点时，机械能减少了32J，减少的机械能ΔE就是摩擦力做的功。则有：ΔE=f⋅s解得：f=16N(2)物体在向上运动的过程中，受到的作用力是不变的，合力做功使物体的动能减少，设上到最高点时，物体移动的距离为x，物体所具