2023届河南省郑州市中牟县物理高一第二学期期末监测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：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：（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)要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是A．使两物体的质量各减小一半，距离也减小一半B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变D．使两物体间的距离和质量都减为原来的2、如图所示，质量均为m的物块P、Q，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物块P下面，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。现撤去推力F，则在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，（轻绳不会被拉断）A．物块Q的机械能一直增加B．初末两状态，物块Q的机械能相等C．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能D．Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量3、(本题9分)有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动．图中有两位驾驶摩托车的杂技演员A、B，他们离地面的高度分别为和，且，下列说法中一定正确的是A．A

摩托车对侧壁的压力较大B．A

摩托车做圆周运动的向心力较大C．A

摩托车做圆周运动的周期较大D．A

摩托车做圆周运动的线速度较小4、(本题9分)一辆卡车在丘陵地区以不变的速率行驶，地形如图，图中卡车对地面的压力最大处是A．a处B．b处C．c处D．d处5、(本题9分)质量为0.5kg的小球从A到B做自由落体运动，A、B间距为10m,取g=10m/s2.小球从A到B运动过程中，下列说法正确的是：A．重力做功-50JB．动能增加50JC．重力势能减少100JD．机械能减少100J6、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力大小F保持不变。当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，则（）A．汽车将做匀速运动 B．汽车将做匀加速直线运动C．发动机的额定功率等于Fv D．发动机的额定功率等于7、一滑块以初速度v0从斜面底端向上滑去（斜面足够长）．该滑块的速度-时间图象可能是（）A． B． C． D．8、(本题9分)如图所示，蹦床比赛中的运动员正被蹦向空中向上运动（空气阻力不可忽略），下列关于此过程中的说法正确的有（）A．运动员处于失重状态B．运动员机械能守恒C．运动员克服重力做的功等于动能的减少量D．空气阻力对运动员做负功9、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10m/s1．由图中数据可得A．物体的质量为1kgB．h=0时，物体的速率为10m/sC．h=1m时，物体的动能Ek=40JD．从地面至h=4m，物体的动能减少100J10、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜11、(本题9分)如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为和。现让A以的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为，碰后的速度大小变为，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取，则（）A．A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小B．A与墙壁碰撞的过程中没有能量损失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圆弧轨道的最大高度12、如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，，）．则A．动摩擦因数B．载人滑草车最大速度为C．载人滑草车克服摩擦力做功为mghD．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学在“探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为1000N/m．如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．（1）若弹簧伸长1.00cm，弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的示数为_________N（如图乙所示），则弹簧秤b的示数为________________N．（2）在保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC的伸长量，则弹簧秤b的示数_______，与弹簧OC间的夹角（锐角）_______（均填“变大”“变小”或“不变”）．14、（10分）在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使斜槽末端切线保持__________；实验时，每次使小球由斜槽上_________位置静止滚下。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）如图所示，在第一二象限内有一垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度，在第三象限内存在沿轴负方向的匀强电场在第四象限内存在沿轴正方向的匀强电场。在轴的负半轴上有一长度足够的收集板。一个质量为，电荷量的带负电粒子从点由静止出发，在电场力作用下，经点垂直轴进入磁场做匀速圆周运动，圆心为坐标原点，半径。经点进入第四象限，最终打在收集板上，不计带电粒子重力。求：（1）带电粒子在磁场中的运动速度大小；（2）点的坐标；（3）带电粒子打到收集板上的位置坐标。16、（12分）宇航员在一星球表面上高h处由静止释放一个小球，经过t时间小球落到星球表面，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的质量M.17、（12分）(本题9分)游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来．我们把这种情况抽象为图2的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，其中M、N分别为圆轨道的最低点和最高点．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．如果已知圆轨道的半径为R=5.0m小球质量为m=1.0kg（不考虑摩擦等阻力，）问：（1）h至少为多大才可使小球沿圆轨道运动而不掉下来．（2）如果h=15m，小球通过M点时的速度为多大？此时轨道对小球的支持力为多大？（3）高度h大，小球滑至N点时轨道对小球的压力越大，试推出于h函数关系式．

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、D【解析】由万有引力公式可知BD对；2、B【解析】

轻绳的拉力刚好为零时，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于，弹簧的压缩量；物块Q向下运动到速度最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于，弹簧的伸长量．AB．在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹簧对物块Q先做正功后做负功，物块Q的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块Q的机械能相等．故A项错误，B项正确．C．物块Q的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大．故C项错误．D．初末两状态，物块Q的机械能相等，则此过程中Q重力势能的减少量等于Q动能的增加量．故D项错误．3、C【解析】

试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变．h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小．摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图．设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变，A错误；如图向心力，m，α不变，向心力大小不变，B错误；根据牛顿第二定律得，h越大，r越大，向心力不变，则周期越大，可知A的周期较大，C正确；根据牛顿第二定律得，h越大，r越大，则线速度越大，可知A的线速度较大，D错误．4、D【解析】a处、c处卡车做圆周运动，处于最高点，加速度竖直向下，卡车处于失重状态，卡车对地面的压力小于其重力。b处、d处卡车做圆周运动，处于最低点，加速度竖直向上，卡车处于超重状态，卡车对地面的压力大于其重力；向心加速度a=v5、B【解析】

A.小球做自由落体运动，下降过程重力做正功，；故A错误.B.小球下落只由重力做功，由动能定理可知，则动能增加50J；故B正确.C.由重力做功的功能关系，则重力做正功50J，重力势能减少50J；故C错误.D.小球自由落体的过程，只有重力做功，则小球和地球的系统机械能守恒，即小球的机械能不变；故D错误.6、D【解析】

AB．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，若此后汽车始终保持额定功率行驶，速度增加，则牵引力减小，汽车做加速度减小的加速直至匀速。故AB两项错误。CD．当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率正好等于额定功率，则：牵牵解得：发动机的额定功率故C项错误，D项正确。7、ABD【解析】

当斜面粗糙时：物体在斜面上滑行时受到的滑动摩擦力大小,而，所以物体沿斜面向上滑行时有,故物体沿斜面向上滑行时的加速度,物体沿斜面向下滑行时有，当物体沿斜面向下滑行时的加速度，故，当斜面光滑时：μ=0，故有，当时:物体滑动斜面的顶端后保持静止，故ABD正确．【点睛】匀变速直线运动的图像，本题要考虑斜面是否光滑和动摩擦因数的大小对滑块的运动的影响．8、AD【解析】运动员被蹦向空中向上运动的过程中，加速度向下，故运动员处于失重状态，选项A正确；由于空气阻力的作用，故机械能不守恒，选项B错误；根据动能定理可知，运动员克服重力做的功与克服阻力做功之和等于动能的减少量，选项C错误；空气阻力方向与位移方向相反，故空气阻力对运动员做负功，选项D正确；故选AD.9、AD【解析】

A．Ep-h图像知其斜率为G，故G==10N，解得m=1kg，故A正确B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；C．h=1m时，Ep=40J，Ek=E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正确10、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律11、AC【解析】试题分析：设水平向右为正方向，A与墙壁碰撞时根据动量定理有，解得，故A正确。若A与墙壁碰撞时无能量损失，A将以速度水平向右运动，由题已知碰后的速度大小变为4m/s，故B错误。设碰撞后A、B的共同速度为，根据动量守恒定律有，解得，故C正确。A、B在光滑圆弧轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得，解得，故D错误。考点：动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求作用力、高度问题，分析清楚物体运动过程，应用动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题。12、AB【解析】

A．由动能定理可知：，解得，选项A正确；B．对前一段滑道，根据动能定理有，解得：，则选项B正确；C．载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为，选项D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、8.00N6.00N增大变小【解析】

（1）根据胡克定律可知，F=kx=1000×0.01=10N；根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为8.00N；两弹簧秤夹角为90°，则可知，b的读数为；（2）保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC的伸长量，则合力增大，若oa的大小和方向不变，如图所示，则