山西省汾阳市第二高级中学、文水二中2022-2023学年物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、用恒力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/，那么以下说法中正确的是：（）A．2s内恒力F做功80J B．2s内重力做的功是400JC．2s内物体克服重力做的功是400J D．2s内合力做的功为零2、(本题9分)质量为的斜面体置于光滑水平地面上,质量为的滑块沿光滑斜面下滑，如图所示.在滑块下滑的过程中(不计空气阻力)，与组成的系统，下列说法正确的是（）A．系统动量守恒B．系统在竖直方向上动量守恒C．系统在水平方向上动量守恒D．系统动量守恒，机械能守恒3、(本题9分)如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：164、(本题9分)如图，开口向下的玻璃管竖直插在水印漕中，管内封闭了一定质量的气体，管内液面高与水印漕中液面。保持气体温度不变，缓慢的将玻璃管向下压。能描述该过程中管内气体变化的图像是（箭头表示状态变化的方向）（）A． B．C． D．5、(本题9分)一架飞机以200m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动，每隔1s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体，若不计空气阻力，则A．在运动过程中A在B前200mB．在运动过程中B在C前200mC．A、B、C在空中排列成一条竖直线D．A、B、C在空中排列成一条抛物线6、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）A．B．C．D．7、(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8、(本题9分)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<．在小球从M点运动到N点的过程中A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能9、(本题9分)如图所示，一个质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下,滑到底端时的速度为2m/s(取g=10m/s2),关于力对小孩做的功,以下结果正确的是()A．重力做的功为500J；B．合外力做功为50J；C．克服阻力做功为50J；D．支持力做功为450J；10、(本题9分)“复兴号”是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组，它的成功研制生产，标志着铁路成套技术装备特别是高速动车组已经走在世界先进行列．若一辆质量为M的高铁，以额定功率P启动，高铁在铁轨上行驶时受到的阻力恒为车重的k倍，则()A．高铁起动时，做匀加速直线运动B．在时间

内高铁牵引力做功为PtC．高铁在轨道上行驶时能达到的最大速度为D．当高铁运行速度为v(小于最大速度)时的加速度为11、(本题9分)如图所示，倾角为θ的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行，一个小物块无初速度的放在传送带上端，传送带与物块间动摩擦因数μ<tanθ，取传送带底端为零势能面，下列描述小物块速度v，重力势能Ep，动能Ek和机械能A．B．C．D．12、(本题9分)A、B两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为M的人以水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳回A船。经多次跳跃后，人最终跳到B船上，设水对船的阻力不计，则（）A．A、B两船最终的速度大小之比为3：2B．A、B（包括人）最终的动量大小之比为1：1C．A、B（包括人）最终的动量之和为零D．因为跳跃次数未知，故以上答案均无法确定二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）图甲是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS力传感器实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在圆盘上(未画出),圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力F的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v的大小，图乙为实验测得的数据及根据实验数据作出的F-v,F-v2,F-v3三个图象:(1)用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系，保持圆柱体质量不变，半径r=0.2m,根据测得的数据及三个图象，可得出向心力F和圆柱体速度v的定量关系式_____(2)为了研究F和r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持____不变(3)根据向心力公式以及上面的图线可以推算出圆柱体质量为_____kg.(保留两位小数)14、（10分）(本题9分)为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：（1）以下实验操作正确的是___A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行C．先接通电源后释放小车D．实验中小车的加速度越大越好（2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，己知相邻计数点间的时间间隔为，且间距已量出分别，则小车的加速度a=___（结果保留两位有效数字）.（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受拉力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条’图线，如图丙所示，图线___是在轨道倾斜情况下得到的（填“①"或“②”）；小车及车中袪码的总质量______kg（结果保留两位有效数字）.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)如图所示，某大型露天游乐场中过山车的质量为1t，从轨道一侧的顶点A处由静止释放，到达底部B处后又冲上环形轨道，使乘客头朝下通过C点，再沿环形轨道到达底部B处，最后冲上轨道另一侧的顶点D处，已知D与A在同一水平面上.A、B间的高度差为20m，圆环半径为5m，如果不考虑车与轨道间的摩擦和空气阻力，g取10m/s2.试求：(1)过山车通过B点时的动能；(2)过山车通过C点时的速度大小；(3)过山车通过D点时的机械能.(取过B点的水平面为零势能面)16、（12分）月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。将地球和月球均视为质量分布均匀的球体(球的体积公式为V=，其中r为球的半径)，已知地球的质量为M，月球的半径为R，地球与月球的半径之比为a，地球表面和月球表面的重力加速度大小之比为b，求月球的密度ρ。17、（12分）(本题9分)如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中传送带长l=6m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等.主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H=1.8m,与运煤车车厢中心的水平距离x=l.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点).质量m=5kg,煤块在传送带的作用下运送到高处.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心.取g=10m／s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：(1)煤块在轮的最高点水平抛出时的速度.(2)主动轮和从动轮的半径R；(3)电动机运送煤块多消耗的电能.

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.根据牛顿第二定律可知，恒力为：2s内物体上升的高度：2s内恒力做功：故选项A不符合题题；BC.2s内重力做功：即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；D.2s内合力做的功：故选项D不符合题意。2、C【解析】m与M组成的系统，在m下滑的过程中，系统在竖直方向上m有向下的加速度，所以系统在竖直方向所受外力之和不为零，则系统动量不守恒．但系统在水平方向不受力，所以系统在水平方向的动量守恒，整个过程只有m的重力做功，故系统的机械能守恒，故选C．【点睛】m与M组成的系统，在m下滑的过程中，只有重力和弹力，通过动量守恒的条件判断系统动量是否守恒．通过机械能守恒条件判断系统机械能量是否守恒．3、D【解析】

小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：所以时间t：，则A、B两个小球平抛运动时间之比：，A．，而并非1：1，A错误；B．，而并非4：5，B错误；C．，而并非16：9，C错误；D．，D正确。4、A【解析】

ABCD．根据理想气体状态方程：，对于一定量的理想气态在温度不变时有pV为常数，由数学知识知p-V图线为双曲线，缓慢的将玻璃管向下压，则封闭气体体积减小，故对应图象为A；故A项正确，B、C、D项错误.5、C【解析】

AB.因为抛出的物体水平方向速度均与飞机相同，所以任意时刻，A、B、C三个物体始终在飞机正下方，AB错误。CD.因为三个物体做平抛运动，水平速度均与飞机相同，所以三个物体始终在飞机正下方排成一条竖直线，C正确D错误。6、D【解析】

当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，汽车匀速运动时，受力平衡，由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的，对汽车受力分析可知，汽车的牵引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡时的速度：，故A、B、C错误，D正确.7、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。8、BCD【解析】

牛顿第二定律、能量守恒定律【详解】A．因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<知M处的弹簧处于压缩状态，N处的弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹力对小球选做负功后正功，选项A错误．B．当弹簧水平时，竖直方向的力只有重力，加速度为g；当竖直方向的合外力为mg时，加速度为也g，则有两个时刻的加速度大小等于g，选项B正确；C．弹簧长度最短时，即弹簧水平，弹力与速度垂直，则做功的功率为零，选项C正确；D．由M→N的动能定理，因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，则由弹力作功特点知，即，选项D正确．9、AB【解析】

小孩从静止开始下滑的过程中，重力做功WG=mgh=25×10×2J=500J，A正确；支持力不做功为零，D错误；根据动能定理，合外力做的功等于动能的变化量，则W合=12m故本题选AB。10、BD【解析】A项：高铁起动时，由于功率P不变，由公式可知，速度增大，牵引力减小，阻力不变，所以加速度减小，故A错误；B项：根据公式可知，在时间

内高铁牵引力做功为Pt，故B正确；C项：当牵引力等阻力时速度达到最大，即，故C错误；D项：由牛顿第二定律可知，，解得：，故D正确．点晴：解决本题关键处理机车启动问题抓住两个公式：1、，2、，有时综合应用即可解题．11、BC【解析】

通过过程分析可以确定物体运动过程中的加速度：开始传送带的速度大于物体的速度，故滑动摩擦力沿斜面向下，故物体的加速度a1=gsinθ+μgcosθ；当物体的速度大于传送带的速度时，物体的所受摩擦力沿斜面向上，物体的加速度a2=gsinθ-μgcosθ，故【详解】当小物块无初速度的放在传送带上端后，物体向下匀加速，当加速到与传送带的速度相等后，由于传送带与物块间动摩擦因数μ<tanθ，即是重力沿斜面向下的分力还大于滑动摩擦力，合力沿斜面向下，继续加速，故A错误；取传送带底端为零势能面，重力势能为：EP=EP0-mgsinθ⋅x，EP随x是一次减函数，故B正确；达到传送带速度之前，对物体由动能定理可得：Ek【点睛】解答此类题目一般都是根据题意写出函数表达式，再进行判断。比如通过受力分析确定物体的加速度，从而根据速度图象的斜率等于物体的加速度来判定。12、BC【解析】

A.两船和人的总动量守恒，由动量守恒定律可得，所以，故A错误。B.两船和人的总动量守恒，所以A船的动量和B船（包括人）的动量大小相等，方向相反，即A、B（包括人）最终的动量大小之比为1：1，故B正确。C.两船和人的总动量守恒，系统的的初动量为零，所以A、B（包括人）最终的动量之和为零，故C正确。D.由上述分析可知D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、F=1.5v2；线速度；0.3kg【解析】

(1)研究数据表和图乙中B图不难得出Fv2，进一步研究知图乙斜率，故F与v的关系式为：F=1.5v2；(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持线速度不变；(3)由，，。14、(1)BC；(2)1.34；(3)①，1.67【解析】

（1）[1]A.平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力。所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动.故A错误.

B.为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行.故B正确.

C.使用打点计时器时，为了有效利用纸带，应先接通电源后释放小车.故C正确.

D.试验中小车的加速度不是越大越好，加速度太大，纸带打的点太少，不利于测量.故D错误.（2）[2]由匀变速运动的规律得：s4-s1=3a1T2

s5-s2=3a2T2

s6-s3=3a3T2联立并代入数据解得：（3）[3]由图象可知，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。[4]根据F=ma得a-F图象的斜率由a-F图象得图象斜率k=1.5，所以m=1.67kg三、计算题要