2023届湖南省衡阳四中高一物理第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：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)高抛发球是乒乓球比赛中常用发球方法，具备速度快，旋转强的特点，在某次比赛中，运动员将乒乓球竖直抛出后又落回原处，被击打出去，如图所示，空气阻力恒定，则（）A．抛出到落回的过程中乒乓球的机械能守恒B．乒乓球在上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功D．乒乓球落回原处的速度等于抛出时的速度2、(本题9分)一个人站在高为H的平台上，以一定的初速度将一个质量为m的小球抛出．测出落地时小球的速度大小是v，不计空气阻力，重力加速度大小为g．人对小球做的功W及小球被抛出时的初速度大小分别为（）A．B．C．D．3、(本题9分)一质点做匀加速直线运动，通过第一段5m位移所用的时间为2s，紧接着通过下一段10m位移所用时间为1s．则该质点运动的加速度为（）A．3m/s2 B．4m/s2 C．5m/s2 D．6m/s24、(本题9分)两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1∶2，它们运动的最大位移之比()A．1∶2 B．1∶4 C．1∶ D．2∶15、(本题9分)在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是()A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D．无法比较以上四点的电场强度值6、(本题9分)如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距4cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()A．竖直向下，E＝50V/mB．水平向左，E＝50V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m7、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量8、(本题9分)如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分别固定在x坐标轴的坐标原点和x=6cm的位置上。在x轴上（）A．x=12cm处的场强为零B．x=14cm处的场强为零C．x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低D．将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能减少9、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh10、(本题9分)如图所示，一颗极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响．由以上条件可以求出()A．卫星运行的周期 B．卫星距地面的高度C．卫星的质量 D．地球的质量11、一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小12、如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（）A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。（1）操作时比较合理的做法是____。A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪（2）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度为g，已知频闪照相频率为f，实际长度与照片上长度之比为k。选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______。14、（10分）(本题9分)在用自由落体法“探究动能定理”的实验中，（1）为完成此实验，除了图1中所给的器材，以下所列器材中必需的有______．（填字母）A．毫米刻度尺

B．秒表

C．天平

D．低压交流6V电源（2）图2为实验打下的纸带，纸带上的点都是连续打下的点．已知打点计时器所用交流电源周期为T，重力加速度为g．量得A、B、C各点到起点O（打下的第一个点）的长度分别是

h1、h2、h1．已知重锤质量为m，从起点O到B点重锤所受重力做功WG=______，动能增加量△EK=______．（用题中所给字母表示）（1）在实验中，WG和△EK增并不严格相等，产生误差的主要原因是______．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)如图甲所示，半径R=0.9m的光滑半圆形轨道BC固定于竖直平面内，最低点B与水平面相切。水平面上有一质量为m=2kg的物块从A点以某一初速度向右运动，并恰能通过圆弧轨道的最高点C，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，且μ随离A点的距离L按图乙所示规律变化，A、B两点间距离L=1.9m，g取10m/s2。求：（1）物块经过最高点C时速度大小；（2）物块经过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小；（3）物块在A点时的初速度。16、（12分）(本题9分)如图，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。17、（12分）(本题9分)一小物体m=2kg由静止的P点沿斜面下滑经过粗糙段AB并且刚好滑上半圆弧顶端C点时恰好对轨道没有压力．PA段光滑，AB段粗糙、AB=2m、u=0.1，BC段为光滑圆弧、半径R=1m，（g=10m/s2）求：(1)物体滑上C点的速度VC多大？(2)物体经过A点时的速度VA是多大？(3)斜面至少是多高？

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、C【解析】

A.由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故A错误；BC.乒乓球上升和下降的高度相同，则乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，均为mgh，故B错误，C正确；D.由于克服空气阻力做功，乒乓球落回原处的速度小于抛出时的速度，故D错误．2、A【解析】对小球在空中运动过程，有：；解得：，，故A正确．点晴：本题考查了动能定理的直接应用，在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便．该题难度不大，属于基础题．3、C【解析】

做匀变速直线运动过程中的平均速度等于该段过程中间时刻速度，即第一段位移中间时刻的瞬时速度为：，第二段位移中间时刻的瞬时速度为：，两个中间时刻隔了1.5s，所以质点运动的加速度为：，故C正确4、B【解析】

当两小车速度为零时即末速度为零，发生的位移最大，根据位移速度公式可得又因为它们的初速度之比为1∶2，所以他们运动的最大位移比为．A．1∶2，与结论不相符，选项A错误；B．1∶4，与结论相符，选项B正确；C．1∶，与结论不相符，选项C错误；D．2∶1，与结论不相符，选项D错误；故选B.5、B【解析】

AB.图线斜率的绝对值Fq，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC.同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关。故C不符合题意。6、B【解析】根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左．由场强与电势差的关系得：E＝Ud7、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．8、AC【解析】

AB．两电荷间距离，设电荷Q2右侧r处场强为0，则：解得：即x=12cm处的场强为零，所以x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，处场强方向沿x轴正方向。故A项正确，B项错误。C．x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，沿电场线方向电势降低，则x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低。故C项正确。D．处场强方向沿x轴正方向，则x=15cm处的电势大于x=20cm处的电势；将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能增加。故D项错误。9、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；10、ABD【解析】卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的1/4，所以卫星运行的周期为4t，故A正确；知道周期、地球的半径，由，可以算出卫星距地面的高度，故B正确；通过上面的公式可以看出，只能算出中心天体的质量，C项错误，D正确．故选ABD.11、BD【解析】

A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。12、BCD【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确．点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Ak【解析】

第一空：从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先打开频闪仪再释放钢球，故A操作合理，B操作不合理；第二空：在OA段运动过程中，A点的速度为，则动能的增加量为：，而减小的重力势能：，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：。14、AD；；；重锤下落过程受到阻力作用；【解析】

（1）[1]．实验需要求出重力做功与重锤动能的增加量，需要验证：即验证：实验需要用刻度尺测下落高度h，另外打点计时器需要使用交流电源，因此需要的器材为：AD．（2）[2][1]．从起点O到B点重锤所受重力做功为：WG=mgh2大小B点时重锤的速度为：重锤动能的增加量为：（1）[4]．重锤下落