河南省周口市扶沟高级中学2024年物理高一下期末监测模拟试题含解析

河南省周口市扶沟高级中学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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，长为0.5m的轻质细杆,一端固定一个质量为2kg的小球，使杆绕O点在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点的速率为2m/s，g取10m/s2。关于球在不同位置受杆的作用力，下列判断正确的是A．小球通过最高点时，杆对小球向下的拉力大小是16NB．小球通过最高点时，杆对小球向上的支持力大小是4NC．小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是32ND．小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是30N2、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为43V、4V、-43A．该匀强电场的场强E＝403B．该匀强电场的场强E＝80V/mC．d点的电势为-23D．d点的电势为－4V3、2013年6月20日，航天员王亚平进行了首次太空授课。如图所示的两组太空实验，下列说法正确的是()A．小球呈悬浮状，说明小球不受重力作用B．小球呈悬浮状，是因为小球受到的重力太小的缘故C．轻推小球，小球在最低点的速度必须大于某一临界值，才能做完整的圆周运动D．轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动4、(本题9分)如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s的速度水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处．（小球可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则A．小球击中斜面时的速度大小为5m/sB．小球击中斜面时的速度大小为4m/sC．小球做平抛运动的水平位移是1.6mD．小球做平抛运动的竖直位移是1m5、(本题9分)滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．合外力做功一定大于零B．所受摩擦力大小不变C．合外力始终与速度垂直D．机械能始终保持不变6、(本题9分)如图所示，用与水平方向成θ角的力F拉质量为m的物体水平匀速前进距离x．已知物体和地面间的动摩擦因数为µ，则在此过程中力F做功为（）A．mgx B．µmgxC．Fx D．Fxcosθ7、(本题9分)如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为g.在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A．运动员受到的摩擦力的大小为mgB．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．运动员减少的机械能为mgh8、如图所示的是锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大小齿轮的角速度分别为ω1、ω2，周期分别为T1、T2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2，两齿轮边缘处的向心加速度分别是a1、a2，则A．ω1<ω2v1=v2B．ω1=ω2T1>T2C．a1<a2T1>T2D．a1>a2v1>v29、(本题9分)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧，下列表述正确的是（）A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变D．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等10、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E11、如图所示，水平屋顶高H＝5m，围墙高h＝3.2m，围墙到房子的水平距离L＝3m，围墙外马路宽x＝10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度v0的大小的可能值为(g取10m/s2)()A．6m/s B．12m/s C．4m/s D．2m/s12、(本题9分)由下列哪一组物理量可以计算出地球的质量A．月球的轨道半径和月球的公转周期B．月球的半径和月球的自转周期C．人造卫星的质量和卫星的周期D．人造卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一些列的点，如图所示，(相邻计数点时间间隔为0.02s，单位：cm，g取9.8m/s2).那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_________m/s（2）从起点O到打点计数点B的过程中重力势能减少量是_______J.此过程中物体动能的增加量________J.(小数点后保留两位有效数字)（3）通过计算，数值上_________(填“>”、“=”或“<”),这是因为__________________.（4）实验的结论是：_________________________.14、(本题9分)用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）以下是关于本实验的一些做法，其中合理的选项有________和________A．应使坐标纸上竖线与重垂线平行B．斜槽轨道须选用光滑的C．斜槽轨道末端须调整水平D．应将坐标纸上确定的点用直线依次连接（2）若用每秒可以拍摄20帧照片的像机连拍小球做平抛运动的几张连续照片，在坐标纸高0.5m的条件下，最多可以得到小球在坐标纸上的位置点为________A．3个B．7个C．16个D．60个（3）小球水平抛出后，在部分坐标纸上得到小球的位置点如图所示.图中坐标纸每小格的边长为l，P1、P2和P3是小球平抛连续经过的3个点。已知重力加速度为g。则小球从P1运动到P2所用的时间为________，小球抛出后的水平速度为________.15、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤做自由落体运动，然后进行测量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中不必要的有_________。A．用天平称出重锤的质量B．把电磁打点计时器固定到铁架台上，用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度D．接通电源，释放纸带E.用秒表测出重锤下落的时间实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另外连续的3个点A、B、C作为测量的点，如下图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为72.20cm、80.10cm、88.20cm。如果已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g＝9.8m/s2，根据以上数据，可知重锤运动到打B点时瞬时速度的大小是_______m／s。本实验中，重锤重力势能的减少量略大于动能的增加量，这是因为_____________________。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的碰点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不计空气阻力，小球可视为质点。求：（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度的大小；（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度的大小；（3）P点与N点之间的水平距离x.17、（10分）2013年6月20日上午，王亚平在“天宫一号”中进行了中国载人航天史上的首次太空授课，如图所示，王亚平在失重环境下讲授并展示了弹簧称实验、单摆实验、陀螺实验、水球实验等。为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示），已知这次太空授课的时间为t，“天宫一号”作匀速圆周运动的半径为r，地球质量为M，引力常量为G。(1)求在太空授课的过程中“天宫一号”绕地球运行的线速度大小；(2)求在这次太空授课的时间t内“天宫一号”与地心连线所转过的角度；(3)在太空失重的环境中，请你判断能否用天平测物体的质量，如果能，请说明理由；如果不能，请你简述一个可以测质量的方案。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

AB、设小球在最高点时，重力刚好能提供向心力时，小球的速度为v，根据牛顿第二定律有，解得，由于，所以杆在最高点对小球产生支持力，方向向上，设大小为N，由牛顿第二定律有，代入数据可得N=4N，B正确A错误；

CD、设小球运动到最低点的速度为，由动能定理有，设杆对小球的拉力为F，根据牛顿第二定律有：，联立可得F=116N，CD错误．【点睛】当物体与杆连接在竖直平面内做圆周运动时，杆可以产生拉力与可以产生支持力，所以物体能否做完整的圆周运动的临界速度与杆出现支持力还是拉力的临界速度是不一样的，这也是本题的关键。2、D【解析】

匀强电场中，电势差与电场强度的关系为U=Ed，d是两点沿电场强度方向的距离，根据此公式和ac间的电势差，求出电场强度E。

由题可知，圆心O点的电势为0，根据U=Ed分析d、b间电势差的关系，即可求得d点的电势。【详解】A、B项：由题意得，a、c间的电势差为Uac=φa-C、D项：根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed，相等距离，电势差相等，因为φa=43故应选D。【点睛】解决本题的关键是正确理解U=Ed，正确分析匀强电场中两点间的电势差关系，即可正确求解场强，注意公式中的d为沿电场线的距离。3、D【解析】

AB.太空舱中小球呈悬浮状，是因为完全失重，而不是不受重力或重力太小，故AB不符合题意；CD.太空舱中小球是因为完全失重轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动，故C不符合题意，D合题意；4、A【解析】A、B、小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则有：，解得：，小球击中斜面时的速度大小为：，A正确；B错误；C、D、小球运动的时间：，可知水平位移：，竖直位移：，CD错误；故选A。5、C【解析】

试题分析：根据曲线运动的特点分析物体受力情况，根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况，从而分析运动员所受摩擦力变化；根据运动员的动能变化情况，结合动能定理分析合外力做功；根据运动过程中，是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒；因为运动员做曲线运动，所以合力一定不为零，A错误；运动员受力如图所示，重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力，故有，运动过程中速率恒定，且在减小，所以曲面对运动员的支持力越来越大，根据速率恒定可得可知摩擦力越来越小，B错误；运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合力做功为零，C正确；因为克服摩擦力做功，机械能不守恒，D错误；【点睛】考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等；知道曲线运动过程中速度时刻变化，合力不为零；在分析物体做圆周运动时，首先要弄清楚合力充当向心力，然后根据牛顿第二定律列式，基础题，难以程度适中．6、D【解析】某一个力做功只要这个力和物体的位移决定，与受不受其他力无关，与物体怎么运动无关；而合力做功就与受其他力有关，与怎么运动有关；故根据功的定义式可知，则D正确、A、B、C错误．故选D．【点睛】本题考查了功的基本运算，解决本题的关键掌握功的公式，注意力和位移方向之间的夹角．7、BD【解析】

A、根据牛顿第二定律知;可解得：，故A错；B、根据动能定理可知解得：，故B对；C、运动员克服摩擦力做功为，故C错；D、摩擦力做功导致运动员的机械能减少了，所以机械能的减少量就等于克服摩擦力做的功即，故D对；综上所述本题答案是：BD【点睛】由几何关系可以知道运动员下滑的位移,则由速度和位移公式可得出运动员的末速度,则可得出运动员的动能;由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功;由功能关系即可得出机械能的改变量.8、AC【解析】

AB.大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v1，根据，知，r1＞r1，则ω1＜ω1．由，知T1＞T1，故A正确，B错误.CD.根据，可知，r1＞r1，则a1＜a1，由，知T1＞T1，故C正确，D错误.9、BC【解析】缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，故A错误；当垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧串联弹力大小相等，故B正确；当垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧的弹性势能发生改变，故C正确；垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧串联弹力相等，由于劲度系数不同，两弹簧形变量不同，故两弹簧长度不同，故D错误；故选BC．10、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'11、AB【解析】

刚好能过围墙时水平方向：竖直方向：解得刚好运动到马路边时水平方向：竖直方向：解得，所以为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上速度的取值故AB对；CD错12、AD【解析】只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径，利用公式就可以计算出中心天体的质量，故AD正确．选AD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.980.490.48>实验中有阻力在误差允许范围内重物的机械能守恒【解析】

（1）[1]打点周期s，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得B点的瞬时速度m/s=0.98m/s（2）[2]从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量JJ[3]物体动能的增加量JJ（3）[4][5]通过计算，数值上，这是因为阻力的存在，一部分重力势能转化为内能；（4）[6]在误差允许范围内重物的机械能守恒。【点睛】解决本题的关键知道验证机械能守恒的实验原理，掌握处理纸带的方法，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出B点的速度，从而求解动能的变化量，通过下降高度求解重力势能的减小量．14、ACB5lg5gl【解析】

第一空.第二空.小球在竖直平面内做平抛运动，所以坐标纸应在竖直平面内，故A正确；小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故C正确；连线时应将坐标纸上尽可能多的点连接起来，不在线上的点分居线的两侧，故D错误；

第二空.每两张照片的时间间隔T＝120s，小球在坐标纸所在平面下落的总时间t0＝2hg＝2×0.510s＝0.1s，因