2023年河南省郑州市八校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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)一质点做直线运动的x-t图象如图所示，由图象可知()A．质点沿x轴负方向做匀速运动B．质点沿x轴正方向做匀速运动C．t＝0时，质点的速度是5m/sD．t＝0时，质点的速度是-5m/s2、(本题9分)关于物体的动能，下列说法正确的是（）A．物体的速度不变，其动能一定不变B．物体的动能不变，其速度一定不变C．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化D．某一过程中的速度变化越大，其动能的变化一定越大3、(本题9分)如图所示,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50t的A320客机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在52s的时间内将客机拉动了约40m。假设大力士牙齿的拉力约为5×103N恒定不变,绳子与水平方向夹角θ约为30°,则飞机在被拉动的过程中()A．重力做功约2.0×107JB．拉力做功约1.7×105JC．克服阻力做功约为1.5×105JD．合外力做功约为2.0×105J4、(本题9分)市场上出售的苍蝇拍，把手长50cm的明显比30cm的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时()A．苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打B．由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇C．由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇D．无法确定5、(本题9分)以下说法正确的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．－10J的功大于＋5J的功C．功的正、负表示方向D．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移6、(本题9分)如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出A．弹簧的弹性势能的最大值B．上升过程中重力所做的功C．水平滑行过程中摩擦力所做的功D．笔与桌面间的动摩擦因数7、(本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力f做功为－mgLD．空气阻力f做功为8、一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内9、(本题9分)一物体由M点运动到N点的过程中，物体的动能由12J减少到8J，重力势能由3J增加到7J，此过程中()A．物体的速度减小 B．物体的机械能不变 C．物体的机械能减少 D．物体的位置降低10、(本题9分)下列哪些运动中加速度恒定不变（忽略空气阻力）A．平抛运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．竖直上抛运动11、(本题9分)如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（）A．小球经过B点时，小球的动能为mgLB．小球经过B点时，绳子的拉力为3mgC．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小12、滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能的减少量等于克服摩擦力做的功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔2．22s打一次点，当地的重力加速度g=3．8m/s2。那么：(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照实验原理装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中操作不当的步骤是_______(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP=______J，动能增加量△Ek=_______J；（结果取3位有效数字）(4)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是_________________。14、（10分）(本题9分)如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____。（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40cm，则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_____m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。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，ABC为竖直面内一固定轨道，AB段是半径为R的光滑圆弧，水平段与圆弧轨道相切于B，水平段BC长度为L，C端固定一竖直挡板．一质量为m的小物块自A端从静止开始沿圆轨道下滑，与挡板共发生了两次碰撞后停止在水平段B、C之间的某处，物块每次与挡板碰撞不损失机械能(即碰撞前、后速率相同)．不计空气阻力，物块与水平段BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．试求物块(1)第一次与挡板碰撞时的速率；(2)在水平轨道上滑行的总路程；(3)最后一次滑到圆轨道底端B处对圆轨道的压力．16、（12分）(本题9分)晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？17、（12分）(本题9分)随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，经过时间t火箭着陆，速度恰好为零；线圈abcd的电阻为R，其余电阻忽略不计；ab边长为l，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，求：（1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈ab边两端的电势差Uab；（2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；（3）火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能。

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、B【解析】A、B、根据位移时间图象的斜率等于速度，斜率的正负表示速度的方向，则知质点沿x轴负方向做匀速运动，故A错误，B正确．D、质点的速度不变，为，故D错误．故选B.【点睛】位移图象表示物体的位移随时间的变化情况，不是质点的运动轨迹，其斜率等于速度，要注意与v-t图象的区别，不能搞混．2、A【解析】

A.如果物体的速度不变,根据Ek=可知，动能不变，故A正确；B.如果物体的动能不变，则说明其速度大小一定不变，方向可以变化，故B错误；C.物体所受的合外力不为零，但如果合外力不做功，其动能不变，故C错误；D.如做匀速圆周运动的物体，速度变化可能大，但动能不变，故D错误．故选A3、B【解析】A、C项：由于飞机在水平面上运动，所以重力不做功，故A、C错误；B项：由功的公式W=FxcosD项：飞机的获得的动能Ek=12mv2点晴：掌握功的公式计算拉力做功，能根据动能定理求合外力功和阻力功是正确解题的关键。4、B【解析】要想打到苍蝇，必须要提高线速度；由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时角速度一定，根据公式v=5、B【解析】

A.功是标量；B.正功代表动力做功，负功代表阻力做功，功的大小看其绝对值，故C选项错误；D.某个力对物体不做功也可能是，在力的方向上位移是零，但不一定是物体本身没有位移。故本题选B.6、D【解析】

设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值Epm=mgh…①

上升过程中重力所做的功W=-mgh…②

笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs，可知，能求出笔与桌面间的动摩擦因数，由于不能求出mA.弹簧的弹性势能的最大值，与结论不相符，选项A错误；B.上升过程中重力所做的功，与结论不相符，选项B错误；C.水平滑行过程中摩擦力所做的功，与结论不相符，选项B错误；D.笔与桌面间的动摩擦因数，与结论相符，选项D正确；7、ABD【解析】

A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为WG=mgL，故A正确；B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即，故C错误，D正确。8、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．9、AB【解析】试题分析：物体的动能由14J减少到8J，物体的动能减小，速度要减小，故A错误；物体的动能由14J减少到8J，减小6J；重力势能由3J增加到9J，增加6J，总机械能不变．故B正确；C错误；重力势能由3J增加到9J，增加6J，物体的位置升高．故D错误．故选B．考点：动能、势能和机械能10、ACD【解析】

A.平抛运动的物体只受重力，则其运动的加速度不变恒为重力加速度g；故A正确.B.做匀速圆周运动的物体，所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向，则其加速度始终与线速度垂直，向心加速度的方向时刻变化，大小不变，不是恒定的加速度；故B错误.C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定；故C正确.D.竖直上抛运动的物体只受重力，加速度为恒定的重力加速度g；故D正确.11、ABD【解析】A、从A到B的过程中，根据动能定理得：，故A正确；

B、在B点，根据牛顿第二定律得，解得：，故B错误；

C、小球下摆过程中，重力做的功，则重力的平均功率不为零，故C错误；

D、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D正确．点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题．12、CD【解析】

滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化．摩擦力做功运动员的机械能减小．【详解】A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，A错误；B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，B错误；C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，C正确；D、运动员从A到B下滑过程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能，所以机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC；B；1.88；1.84；重物下落过程中受到阻力【解析】（1）B、将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B操作不当；

C、应该先接通电源，后释放纸带，否则会引起较大的误差，故C操作不当；（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔEp=mgh（3）减少的重力势能ΔvB=x（4）由于实验过程中摩擦阻力的存在，故重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能，所以导致重力势能的减少量大于动能的增加量。点睛：只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，同时要注意纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。14、ACC2.04.0【解析】

第一空.“研究平抛物体运动”的实验过程中：A.末端水平是必须的，否则就不是平抛，故选项A正确；BC.在描点时，要保证是同一条抛物线，则每次释放小球应从静止开始从同一位置释放，故选项B错误，选项C正确；D.连线是用平滑的曲线连起来，选项D错误。第二空.实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，根据平抛规律：，所以y﹣x2图象是一条过原点的直线，故选项C符合要求；第三空.图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40cm。零小球从A点到O点得时间为，根据平抛规律有：，而，联立可求得：v0＝2.0m/s，t1＝0.3s。第四空.小球水平方向匀速直线运动，因此C点得水平方向速度为，竖直方向自由落体，因此有。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共3