安徽省巢湖市柘皋中学2023-2024学年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

安徽省巢湖市柘皋中学2023-2024学年物理高一下期末学业质量监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，动能的增量为（）A．2mgRB．3C．4D．52、(本题9分)如图所示，一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量m=llkg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑(轻绳与水平面存在夹角)，5s内运动员跑动了25m，不计空气阻力g取10m/s²，则下列说法正确的是（）A．5s末轮胎的动能为1100JB．5s内轮胎的重力做功为2750JC．5s内运动员对轮胎做的功为550JD．5s内合外力对轮胎做的功为550J3、(本题9分)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．关于该实验，下列说法不正确的是A．重物应选用质量较大的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．打点计时器应接低压交流电源D．应先释放纸带，后接通电源4、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC5、(本题9分)如图所示，一质量为1kg的物体，在大小为8N的水平拉力F作用下，沿水平方向向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，则地面对物体的滑动摩擦力大小为A．10N B．8N C．5N D．4N6、(本题9分)如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，R是球心到O点的距离，当小球运动到最低点时对杆的作用力是（）A．6mg的拉力B．6mg的压力C．7mg的拉力D．7mg的压力7、如图所示，相同质量的三个物块同时由静止开始，分别沿着底边长度相同而倾角不同的固定斜面a、b、c由顶端滑到底端，则下列叙述正确的是（）A．若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同B．若物块到达底端时的动能相同，则物块与斜面c之间的动摩擦因素最大C．若斜面光滑，则在斜面c上运动的物块一定最后到达斜面底端D．若斜面光滑，则三个物块一定同时运动到斜面底端8、如图甲所示，光滑平台上的物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图乙为物体A与小车B的v-t图象，由此可知A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．物体A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能9、(本题9分)某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看做无限大。实验过程中，由于电路发生故障，发现两电压表示数相同，若这种情况的发生是由某一用电器引起的，则可能的故障原因是（）A．断开 B．短路 C．短路 D．短路10、(本题9分)如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向）A． B．C． D．11、(本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为PC．t1时刻物块的速度大小为PD．0～t1时间内物块上升的高度为P12、(本题9分)一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t="15"s时质点的机械能大于t="5"s时质点的机械能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“利用自由落体运动”来验证机械能守恒定律的实验中，（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_________A．打点计时器(包括纸带)B．重物C．天平D．毫米刻度尺E.秒表F.运动小车（2）实验中由于系统误差的原因,会使重物获得的动能往往______它所减少的重力势能。(填“大于”、“等于”或“小于”)（3）如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是___,该线的斜率等于_____。14、（10分）(本题9分)某同学利用如图所示的装置来“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”．两个变速轮塔通过皮带连接，调节装置，转动手柄，使长槽和短槽分别随变速轮塔在水平面内匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力，钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小(1)实验时，为使两钢球角速度相同，则应将皮带连接在半径_______(选填“相同”或“不同”)变速轮上．(2)在探究向心力大小F与角速度关系时，应选用质量与钢球1质量_____(选填“相同”或“不同”)的钢球2，并放在图示中_________(选填“A”或“B”)位置三、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)如图，质量为1.0kg的物体，受到沿斜面向上的力F=8.0N的力作用，沿斜面以4m/s的速度向上作匀速运动．已知θ＝37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s².求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ．（2）若将力F增大为10N，物体的加速度为多大？方向如何？（3）力增大后，经时间0.5s，速度将变为多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=L．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．(1)小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？(2)如果该力场的空间范围是（）,求为使A、B恰好在其中发生完成10次碰撞，L的取值17、（12分）如图所示，QB段为一半径为R＝1m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L＝1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．物块P的质量为m＝1kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大小；(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力．

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】

由题意知水平拉力为F=mg；设小球达到c点的速度为v，从a到c根据动能定理可得：F⋅3R-mgR=12mv2，解得：v=4gR，小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，可得：t=vg=2、D【解析】A、设5s末的速度为v，则根据运动学公式得到：，则则5s末轮胎的动能为：，故选项A错误；B、由于重力与位移垂直，根据功的公式可可知，重力的功为零，故选项B错误；C、根据动能定理可知，合外力的功等于动能变化，由选项A分析可知，动能增加为，可知5s内合外力对轮胎做的功为550J，故选项C错误，D正确．点睛：本题考查运动学公式以及动能定理，注意根据动能定理可以得到合外力的功．3、D【解析】

为了让重物的运动接近自由落体，忽略阻力，重物应选择质量大体积小的物体，故A正确；为了减小摩擦力，限位孔应在同一竖直线上；故B正确；电磁打点计时器应接4-6V的交流电源，应采用低压交流电源；故C正确；实验时，应先接通电源，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D不正确．本题选不正确的，故选D．4、D【解析】试题分析：根据牛顿第二定律可得出，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，所以；图线在纵轴的截距为，所以．故选D考点：牛顿第二定律点评：在解决一些图像问题时，可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式，然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义．5、C【解析】

根据滑动摩擦力公式即可求解。【详解】根据滑动摩擦力公式可得物体受到的滑动摩擦力为：，故C正确，ABD错误。【点睛】本题主要考查了滑动摩擦力的计算，属于基础题。6、C【解析】

根据动能定理得：解得最低点速度根据牛顿第二定律得，，解得F=7mg，表现为拉力，故C正确，A,B、D错误．故选C．7、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg与θ角无关，所以若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同，故A正确；B.由动能定理可得，物块到达底端时的动能E物块到达底端时的动能相等，因为c初位置最高，说明物块与斜面c之间摩擦力做功最多，而底边长度相同，所以物块与斜面c之间的动摩擦因素最大，故B正确；CD.若斜面光滑，由运动学公式可知：L解得：t=当θ=45°时，用时最短，由于不知道三个斜面的倾角，所以无法在哪个斜面上的物体先到达底端，故CD错误。8、BC【解析】

A．由图象可知，A和B最终以共同速度v1匀速运动，则不能确定小车上表面长度，故A错误；B．由动量守恒定律得：解得：故可以确定物体A与小车B的质量之比，故B正确；C．由图象可以知道A相对小车B的位移为两者的位移之差：根据能量守恒得：根据所求的质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；D．由于只知两车的质量比值而小车B的质量无法求得，故不能确定小车B获得的动能，故D错误。9、AB【解析】

由图可知R1与R2、R3串联，电压表V1测R2和R3的电压；V2测R2两端的电压；若两电压表示数变成相同，则可能是两电表接在了等电势的两端，故可能是R2开路或者R3短路；故AB正确CD错误。故选AB。10、BC【解析】

A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有，解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误；B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确；C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确；D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误。11、CD【解析】

A、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；B、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，则有P=Fv=Fat，F=mg+ma，联立解得P=(mg+ma)at，可知图线的斜率k=P0tC、在t1时刻速度达到最大，则有F=mg，物块的速度大小为v=PD、P−t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得P0t0故选CD。【点睛】t0时刻以后，功率保持不变，结合P=Fv分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化；根据P=Fv，结合牛顿第二定律得出P-t的关系式，结合图线的斜率求出加速度；P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度。12、BD【解析】试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小，AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确考点：考查机械能守恒守恒定律的应用【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABD小于一条通过坐标原点的倾斜直线2g【解析】

第一空.在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表；由于验证机械能公式中可以把重锤质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤；同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，故ABD正确，CEF错误；第二空.产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时受到摩擦阻力以及空气阻力等,导致重物获得的动能小于它所减少的重力势能；第三空第四空.如果以为纵轴，以h为横轴,可有，可知与正比例函数，图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该线的斜率等于。14、（1）相同（2）相同（3）A【解析】

第一空.变速轮属于皮带传动装置，边缘各点的线速度大小相等，实验时，为使两钢球角速度ω相同，则应将皮带连接在半径相同的变速轮上．第二空.第三空.在探究向心力大小F与角速度ω关系时，应保持质量和半径相等，选用质量与钢球1质量相等的钢球2，并放在图示中A位置．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）0.25（2）沿斜面向上（3）【解析】试题分析：（1）物体沿斜面向上匀速运动时，对物体受力分析，根据平衡条件列方程即可求出动摩擦因数μ；（2）若将力F增大，则沿斜面方向上将产生加速度，根据牛顿第二定律求出加速度；（3）根据速度公式即可求解.（1）对物体进行受力分析，如图所示

物体沿斜面向上匀速运动，根据平衡条件有：，又

联立解得：

（2）F增大为10N时，根据平衡条件有：

根据牛顿第二定律有：

又

联立解得：

，方向沿斜面向上

（3）根据速度公式得：

16、(1)，；(2)181l．【解析】(1)A第一次碰前速度设为v0根据动能定理：Fl=−0A与B碰撞，动量守恒，则根据题意，总能量不损失，则联立解得，(2)①对质点A:第一次碰前：v0=at0l=第一次碰后到第二次碰前过程：第