山西省运城市芮城县三校2023-2024学年物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

山西省运城市芮城县三校2023-2024学年物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、(本题9分)如图所示，一长为的轻杆端固定在转轴上，另一端固定一小球．现让小球在整直平面内绕做圆周运动，当地重力加速度为，当小球运动到最高点时（）A．最小速度为B．最小速度为C．杆对小球的作用力只能是向下的拉力D．小球的速度越大，杆对小球的作用力也越大．2、(本题9分)已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r，周期为T，太阳的半径为R，万有引力常量为G，则太阳的质量为（）A．M=4B．M=4C．M=4D．M=23、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度拐弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的行驶速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（）A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也相应改变C．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．火车在转弯过程是火车受到的重力、轨道的支持力的合力提供转弯的向心力4、设河水对船的阻力与船的速度大小成正比，起初船以较低速度v匀速行驶，那么当船以2v匀速行驶时，轮船发动机的功率是原来的（）A．2倍 B．4倍C．倍 D．倍5、(本题9分)质量为m的物体从高h处以2g3A．物体的机械能守恒B．物体的重力势能减小mghC．物体的动能增加2mghD．重力做功为﹣mgh6、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则A．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上B．b对c的摩擦力可能先减小后增大C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小7、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r．C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑．则A．A点与B点的线速度大小相等B．A点与B点的角速度大小相等C．A点与C点的线速度大小相等D．A点与D点的向心加速度大小相等8、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则（）A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到达底端时重力的瞬时功率相同D．到达底端时两物体的机械能不相同9、下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（）A．B．C．D．10、(本题9分)如图所示，两个完全相同的金属小球A、B，其中B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放下落，与B发生碰撞后回跳的高度为h，设碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则(

)A．若A、B是不等量异种电荷，则h＞HB．若A、B是等量异种电荷，则h＞HC．若A、B是等量同种电荷，则h＝HD．若A、B是等量异种电荷，则h＝H二、实验题11、（4分）(本题9分)利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．12、（10分）(本题9分)某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图，装置如图所示：

（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这种研究方法称为___．（2）仅改变物块质量进行试验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是___（填“甲”或者“乙”）（3）图甲所用物块质量为m=0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为___N，物块与木板间的动摩擦因数为____．（保留两位有效数字，g=9.8m/s2）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）如图甲所示，水平面上A点处有一质量m＝0.5kg的小物块，从静止开始在水平向右恒力F1作用下运动，通过B点时立即撤去力F1，物块恰好落到斜面P点。物块与水平面间的滑动摩擦力为f，f大小与物块离A点的距离d的关系如图乙所示。已知AB间距为2m，斜面倾角＝37°，BP间距为3m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求(1)物块通过B点时速度大小;(2)恒力F1大小(3)现将图甲装置置于风洞实验室中，斜面BC.处于风场中，且足够长。物块从B点以(1)同中的速度水平向右抛出，立即撤去力F1，同时物块受到大小为4N的风力F2作用，风力方向从水平向左逆时针到竖直向下范围内可调，如图甲所示。调整风力方向使物块从抛出至落到斜面的时间最短，求该最短时间及在此条件下物块第一次落到斜面时的动能.14、（14分）(本题9分)在距地面10m高处，以10m／s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，考虑空气阻力，己知物体落地时的速度大小为16m／s，求：（1）抛出时人对物体做功为多少？（2）自抛出到落地，重力对物体做功为多少？（3）飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？15、（13分）(本题9分)冰壶是冬奥会比赛项目，如图所示．比赛中，冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动．设一质量m=19kg的冰壶被运动员以3m/s的速度推出，已知冰面与冰壶间的动摩擦因数为0.02，g取10m/s2，求：（1）冰壶的重力；（2）冰壶的加速度；（3）从推出到停下，冰壶的位移．

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、B【解析】由于小球与轻杆连接，则当小球运动到最高点时最小速度为零，选项A错误，B正确；杆对小球的作用力可以是向下的拉力，由也可以是向上的支持力，选项C错误；当球的速度为时，杆对球的作用力为零，则当球的速度从增大或减小时，杆对球的作用力均增大，选项D错误；故选B.点睛：此题关键是先搞清是“绳模型”还是“杆模型”，两者经过最高点的最小速度分别是和0；当经过最高点的速度是时球只受重力作用.2、A【解析】研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式为GMmr23、D【解析】

火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得：，故A错误，D正确；根据牛顿第二定律得mgtanθ=m，解得：v=，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B错误；当火车速率小于v时，重力和支持力的合力偏大与所需的向心力，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故C错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力．4、B【解析】

由题意知船以速度v匀速行驶时，船受到的阻力f=kv；故由P=Fv可知，发动机的功率P=kv×v=kv2；故当速度加倍时，发动机的功率增为原来的4倍；故选B。5、C【解析】

物体在下落过程中的加速度为2g/3小于g，可知物体受到向上的力的作用，该力在物体下落的过程中做负功，所以机械能不守恒。故A错误；物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故BD错误；由动能定理得：EK＝mah＝23mgh【点睛】功是能量转化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹力做功导致弹性势能的变化．6、BD【解析】

AB.设a、b的重力分别为Ga、Gb，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件，有：f=Gbsinθ－Ga，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力增加；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力减小，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，由牛顿第三定律知b对c的摩擦力方向可能平行斜面向下，故A错误，B正确；CD.以bc整体为研究对象，分析受力如图所示，根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力：f=Tcosθ=Gacosθ，Ga减小，故摩擦力减小，方向水平向左，故C错误，D正确．7、AC【解析】a、c为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，加速度相等，b、c的线速度不相等，A错；由v=wr可知，a、c的线速度相等，角速度不相等，B错；C对；设a的线速度为v，加速度为，c的线速度为v，角速度为，c、d角速度相同，d的线速度为2v，d的加速度为，D对；8、AB【解析】

A.两物体下落的高度，重力做功为：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；B.A沿斜面向下做匀加速直线运动，B做自由落体运动，A的运动时间大于B的运动时间，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正确；C.由机械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，则知到达底端时两物体的速度大小相等，到达底端时A重力的瞬时功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬时功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C错误。D.两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D错误；9、ACD【解析】

人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．10、ABC【解析】试题分析：带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，电场力整体不做功，相当于只有重力作用．若A、B球带等量同种电荷，碰撞时没有电荷的转移，所以根据能量守恒，反弹高度也为H，即h=H，A错B对；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，因为下落过程电场力做了正功，所以使得机械能增加，反弹时电场力又不做功，故反弹高度大于H，即h>H，C对D错；所以应该选BC．考点：电荷的中和能量守恒定律【名师点睛】带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，故从下落点再返回到该点，电场力不做功，重力也不做功；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，下落时电场力做正功，而返回时，无电场力，无电场力的功．二、实验题11、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，[3]小车动能变化量；(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．12、控制变量法乙0.61（0.60~0.63）0.1（0.44~0.46）【解析】

第一空、控制变量法多种因素影响到所测物理量的时候，通常在保证其它因素不变的情况下，只考虑某一种因素对研究物理量的影响，这种方法称为控制变量法．第二空、乙仅改变物块质量，从甲、乙两图可知，乙物体的质量较大．第三空、0.61（0.60~0.63）图甲中所示的最大静摩擦力为0.61N；第四空、0.1（0.44~0.46）物块与木板间的动摩擦因数====0.1．三、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）4m/s（2）4.5N（3）7.69J【解析】

（1）物块从到，假设间距为，根据平抛运动规律有水平方向：①竖直方向：②代入数据，联立①②式解得；（2）由图乙可知摩擦力对物块做功为③物块从到，由动能定理有④代入数据，联立③④式解得（3）方法一：以点为坐标轴原点，水平方向为轴，竖直方向为轴，假设与轴方向成角，根据运动的合成与分解有水平方向：⑤竖直方向：⑥几何关系：⑦联立⑤⑥