湖南省长郡中学、雅礼中学等四校2023-2024学年物理高一下期末监测模拟试题含解析

湖南省长郡中学、雅礼中学等四校2023-2024学年物理高一下期末监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是（）A．物体的重力势能减少mgh B．物体的动能增加mghC．物体的机械能减少mgh D．重力做功mgh2、(本题9分)关于曲线运动的速度，下列说法正确的是()A．速度的大小与方向都在时刻变化B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．速度的方向不断发生变化，速度的大小一定发生变化D．质点在某一点的速度方向是在曲线上这一点的切线方向3、如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是A．小球不能到达P点B．小球到达P点时的速度大于C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力大小为D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力大小为4、(本题9分)如图所示，三颗人造地球卫星都是顺时针方向运动，b与c轨道半径相同，则A．周期B．线速度C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b加速则可追上前面的c与之对接5、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则：A．卫星在P点的加速度比在Q点的加速度小B．卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能比在椭圆轨道Ⅰ上的机械能大C．在椭圆轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ6、如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg，g取10m/s2，则（）A．球体对挡板的压力为5NB．球体对挡板的压力为NC．球体对挡板的压力为10ND．球体对档板的压力为N7、(本题9分)2012年6月16日，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，并于6月18日转入自主控制飞行与“天宫一号”实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接．在“神舟九号”飞船发射前约20天，“天宫一号”目标飞行器开始降轨调相，进入对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接．设变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，则有()A．“天宫一号”变轨前的线速度小于变轨完成后的线速度B．“天宫一号”变轨前的角速度小于变轨完成后的角速度C．“天宫一号”变轨前的向心加速度小于变轨完成后的向心加速度D．“天宫一号”变轨前的运行周期小于变轨完成后的运行周期8、(本题9分)如图所示，在长江边一段平行江道，一轮船的船头指向始终垂直于江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动（假设整个江道水流速度相同），下列说法正确的是A．水流速度越大，轮船行驶位移越大B．水流速度越大，轮船行驶位移不变C．水流速度越大，过江时间越短D．水流速度越大，过江时间不变9、(本题9分)汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是A．汽车经过A，B两点时对路面压力值均等于车的重力B．汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力C．汽车经过A处于失重状态D．汽车通过A点时容易爆胎，所以汽车要低速通过凹处10、(本题9分)如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道），该极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运动到南纬60°正上方的过程中，所用的时间为t．已知该卫星距地面的高度为h，地球视为质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转．由上述信息可求出A．该卫星的质量B．地球的质量C．该卫星的运行周期D．地球的半径11、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加了50JC．重力做了50J的负功D．物体的重力势能一定减少了50J12、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（）A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为:=2:1D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：3二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某组同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要__________．（选填选项前的字母）A．交流电源B．毫米刻度尺C．天平及砝码D．秒表（2）先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如图2所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，是__________（选填选项前的字母）A．B．C．（3）已知重锤的质量为m，当地重力加速度为g，两相邻计数点间的时间间隔为T．为了验证机械能守恒定律，需要将重锤动能的增加量m与重锤重力势能的减少量__________进行比较．（选填选项前的字母）A．B．C．（4）他们在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点O的距离h，计算对应各计数点的重物速度v，描绘出图像，如下图所示，正确的是__________．（选填选项前的字母）（5）推导题（4）中图线的斜率表达式___________（所需物理量自行设定）14、(本题9分)一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．15、(本题9分)(1)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示，下列表述正确的是___A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的小C．a的劲度系数比b的大D．测得的弹力与弹簧的长度成正比(2)如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图：弹簧的劲度系数__N/m；三．计算题(22分)16、（12分）蹦床比赛分成预备运动和比赛动作．最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段．把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F="kx"(x为床面下沉的距离，k为常量)．质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl．取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响．（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm；（3）借助F-x图像可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求x1和W的值17、（10分）(本题9分)如图所示，粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点平滑连接．一小物块从AB上的D点以初速度v0＝8m/s出发向B点滑行，DB长为12m，物块与水平面间动摩擦因数μ＝0.2，求：(1)小物块滑到B点时的速度大小．(2)小物块沿弯曲轨道上滑到最高点距水平面的高度．

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】

AD．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AD错误；

B．物体的合力为则合力做功为，所以物体的动能增加为mgh，故B正确；C．物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：得所以阻力做功为所以机械能减少为，故C错误；故选B。2、D【解析】曲线运动的物体的速度方向在时刻变化，大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项ABC错误；质点在某一点的速度方向是在曲线上这一点的切线方向，选项D正确；故选D.3、D【解析】

AB.根据动能定理得：，解得：．而小球在最高点的临界速度可以为零，所以小球能到达最高点。AB错误。CD.设杆子在最高点表现为支持力，则解得：，故杆子表现为支持力。C错误，D正确；4、A【解析】

人造地球卫星受到地球的引力充当向心力，即由公式可知：

A.周期，半径越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故A正确；B.线速度，即半径越大，线速度越小，故vb=vc＜va，故B错误；C.向心加速度，半径越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C错误；D.b加速做离心运动，轨道半径变大，不可能追上前面的c，故D错误。5、B【解析】

A、根据牛顿第二定律得，解得，由于卫星在点的轨道半径比在点的轨道半径小，即，所以知卫星在点的加速度比在点的加速度大，故选项A错误；BD、卫星从椭圆轨道Ⅰ进入同步轨道Ⅱ需要在点需加速，使万有引力小于所需向心力，做离心运动，所以卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能比在椭圆轨道Ⅰ上的机械能大，故选项B正确，D错误；C、在椭圆轨道Ⅰ上，根据动能定理得从到的过程，万有引力做正功，则动能增大，所以的速度大于点的速度，故选项C错误；6、B【解析】

把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：G1＝Gtan30°＝10N；所以球体对挡板的压力为N.A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.B.N与计算结果不相符；故B项符合题意.C.10N与计算结果不相符；故C项不合题意.D.N与计算结果不相符；故D项不合题意.7、ABC【解析】A、据得，所以轨道半径减小，线速度增加，故A正确；

B、据得，所以轨道半径减小，角速度增加，故B正确；

C、据得，所以轨道半径减小，向心加速度增加，故C正确；

D、据得周期，所以轨道半径减小，周期减小，故D错误。点睛：天宫一号绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据半径变化关系分析线速度、角速度、向心加速度及周期的变化关系。8、AD【解析】

C、D、因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，；设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，所以不论水速多大时间不变；故C错误，D正确．A、B、如果水速越大，相同时间内沿水速方向的位移越大，船在水中运动的总位移就越大，故B错误，A正确．故选AD．【点睛】关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．9、BD【解析】

A．由于汽车做曲线运动，根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B两点对路面的压力不等于重力，故A错误.B．汽车经过B点时存在向下加速度，由牛顿第二定律可知支持力N小于汽车重力，再结合牛顿第三定律可知压力小于重力，所以B正确.C．汽车经过A点时有向上的加速度，所以出于超重状态，B点时有向下的加速度，处于失重状态，故C错误D．因为处于超重状态下受到的压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确10、BCD【解析】

C、A、卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为3t，C正确．D、知道周期、卫星距地表的高度h，由，可以算出地球的半径R，D正确．A、B、由周期公式可以得到中心天体即地球的质量M，而环绕天体的质量m约掉了无法求出，A错误，B正确．故选BCD．【点睛】灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键．11、BC【解析】克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．12、BCD【解析】

两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。【详解】A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，即，解得：，故C正确；D.由图示图象可知，在初始时刻，B的初动能为：在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：所以，这时候，最大的弹性势能为，所以：故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、ABBBAk=2g【解析】

(1)[1].“验证机械能守恒定律”的实验中除所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要交流电源和毫米刻度尺，故选AB；(2)[2].毫米刻度尺应估读到0.01cm，所以hB的读数有误，故选B；(3)[3].由求解的是重物从开始下落到B时的动能增量，则重锤重力势能的减少量应该对应于mghB，故选B；(4)[4].由可得，则图像应该是过原点的直线，故选A；(5)[5].在(4)中图像斜率的表达式为k=2g．14、（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对）1.2（1.0~1.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致）1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力．（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确