2024届陕西省咸阳市兴平市西郊中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2024届陕西省咸阳市兴平市西郊中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题注意事项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、如图所示，倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球（可视为质点），L杆可围绕竖直轴（）以角速度的匀速转动。若小球在水平面内作圆周运动的半径为R，则杆对球的作用力大小为A． B．C． D．不能确定2、(本题9分)关于匀速圆周运动的说法正确的是（）A．匀速圆周运动一定是匀速运动B．匀速圆周运动是变加速运动C．匀速圆周运动是匀加速运动D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力可能为恒力3、(本题9分)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹，质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等，下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，但方向不相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动是匀变速运动4、(本题9分)如图所示，质量相同的物体A和B，分别位于地球表面赤道上的a处和某一纬度上的b处，跟随地球匀速自转，下列说法正确是()A．A物体的线速度等于B物体的线速度B．A物体的角速度等于B物体的角速度C．A物体所受的万有引力小于B物体所受的万有引力D．A物体的向心加速度等于B物体的向心加速度5、(本题9分)两轮平衡车（如图所示）广受年轻人的喜爱，它的动量系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为f．已知小明和平衡车的总质量为m，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不计小明对平衡车做功．设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，则A．平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为B．平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F=maC．平衡车达到最大速度所用的时间D．平衡车能达到的最大行驶速度6、(本题9分)已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，若不考虑地球自转的影响，则可以求出地球的质量为（）A．gRB．gC．GD．G7、(本题9分)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说法符合历史事实的是A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质8、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是A．质点的初速度为0B．质点加速度为4m/s2C．质点所受的合外力为6ND．质点初速度的方向与合外力方向垂直9、某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以5g4A．上升过程中水瓶的动能改变量为54B．上升过程中水瓶的机械能减少了54C．水瓶落回地面时动能大小为14D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率10、(本题9分)如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如图地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（）A．三个物体所受的摩擦力大小相同B．甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小C．乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小D．丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大11、(本题9分)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放．则A．通过C、D时，两球的线速度大小相等B．通过C、D时，两球的角速度大小相等C．通过C、D时，两球的机械能相等D．通过C、D时，两球对轨道的压力相等12、(本题9分)如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．线速度之比1：1：2D．线速度之比1：2：2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3位有效数字）14、（10分）(本题9分)利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量＝_____，动能变化量＝_____。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，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做园周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；(2)小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。16、（12分）(本题9分)一条轻绳跨过光滑的轻质定滑轮，滑轮离地足够高，绳的一端系一重物质量m1=5kg，重物静置于地面上，绳的另一端接触地面，有一质量m2=10kg的猴子，从绳子的另一端从地面开始沿绳向上爬，如图所示，已知绳子承受的拉力最大为Fm=150N，(g=10m/s2)。求：（1）重物上升的最大加速度a1和猴子向上爬的最大加速度a2。（2）在（1）问中，猴子爬过L=12.5m长的绳子时，重物的离地高度h。17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平面有小物块a、b紧靠在一起放在A点，它们之间夹有少量的炸药，A点到左、右两侧竖直挡板的距离分别为1.5L、L．点燃炸药，物块a、b瞬间获得与各自质量成反比的速度分别向左、右方向运动，与挡板碰撞后，它们第一次相碰的位置到A点的距离为，求物块a、b质量之比的可能值．已知物块与挡板碰撞前后速率不变．

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、A【解题分析】

杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力，另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力，所以杆对小球的作用力：，BCD错误A正确2、B【解题分析】匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，故AC错误，B正确；做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，方向始终指向圆心，是变力，故D错误．所以B正确，ACD错误．3、D【解题分析】

因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变；A、从M到N过程中，因弧长MP大于弧长PN，由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等，根据，可知速度大小变化，故A错误；

BC.因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故BC错误；

D.因加速度不变，则质点在MN间的运动是匀变速运动，选项D正确；4、B【解题分析】两者角速度相同，由v=rω半径大的线速度大，A物体的线速度大于B物体的线速度，故A错误，B正确两物体质量相同，距离球心的距离相等，则所受的万有引力的大小相等，故C错误；由a=rω2知，半径大的向心速度大，则A物体的向心加速度大于B物体的向心加速度，故D错误。故选B。点睛：本题考查对共轴转动的物体各个量的比较，抓住它们的周期和角速度相同是关键，同时要明确万有引力和向心加速度的决定因素．5、A【解题分析】

A．平衡车做匀加速直线运动过程中，由牛顿第二定律：F-f=ma则根据P0=Fv可得能达到的最大速度为选项A正确；B．当平衡车的加速度为零时，牵引力最小，此时F=f，选项B错误；CD．平衡车匀加速达到最大速度所用的时间匀加速结束后，平衡车可降低牵引力，减小加速度，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度，此时可知平衡车达到最大速度所用的时间大于选项CD错误；故选A.点睛：此题是关于车辆启动问题，关键是知道平衡车运动的特征，先做匀加速运动，当功率达到额定功率后再做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大.6、B【解题分析】

设地球质量为M，地球上的物体质量为m，重力等于万有引力，即为：GMmR2=mg，则地球质量为：M=【题目点拨】此题只需要应用万有引力定律进行计算，万有引力等于重力，由万有引力公式即可求出地球质量．7、BCD【解题分析】

试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误；B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确；8、CD【解题分析】

A.质点在x方向做初速度为0、加速度为3m/s2的匀加速直线运动，在y方向做速度为4m/s的匀速直线运动，故A错误；B.速度图像斜率表示加速度即a=故B错误；C.由牛顿第二定律可得：质点所受的合外力为F=ma=6N故C正确；D.质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的负方向，加速度与速度方向不在一条直线上，质点初速度的方向与合外力方向垂直，D正确．9、AD【解题分析】

考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。【题目详解】根据牛顿第二定律可得F=ma=由动能定理可得，W=FS=上升过程中水瓶的动能改变量为54故A符合题意。由f+mg=5可得f=14阻力做负功，机械能减少，W上升过程中水瓶的机械能减少了14C．从最高点到时最低点，由动能定理可得mgH-水瓶落回地面时动能大小为34D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率故D符合题意。【题目点拨】理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。10、BD【解题分析】

设三个物体的重力均为G．如图，将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向．则三个物体对地面的压力大小分别为：N甲=G-F1；N乙=G；N丙=G+F2；可见，甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大．由摩擦力公式f=μN，μ相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大．故选BD．【题目点拨】对于滑动摩擦力，关键抓住其方向与物体相对运动方向相反，大小与物体间弹力成正比．11、CD【解题分析】对任意一球研究．设半圆轨道的半径为r，根据机械能守恒定律得：，得：，由于r不同，则v不等，故A错误；由v=rω得：，可知两球的角速度大小不等，故B错误；两球的初始位置机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C、D时两球的机械能相等．则小球通过C点时的速度较小，故C正确；通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为，与半径无关，根据牛顿第二定律得：N-mg=man，得轨道对小球的支持力大小为N=3mg，则球对轨道的压力为N′=3mg，与质量无关，则通过C、D时，两球对轨道的压力相等，故D正确．所以CD正确，AB错误．12、BC【解题分析】试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．考点：角速度；线速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。【解题分析】

重力势能的减小量为：△EP=mghOB=1.91m（J）

B点时的速度为：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重锤下落到B点时增加的动能为：△EK＝12mvB2【题目点拨】该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.14、①A②AB③【解题分析】此实验要验证的是重物重力势能的减小量与动能