2024届湖南省长沙市长沙县第九中学物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届湖南省长沙市长沙县第九中学物理高一下期末学业质量监测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)一细绳系着小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球质量为m，速度大小为v，做匀速圆周运动的周期为T，则以下说法中不正确的是()A．经过时间t＝，重力对小球的冲量大小为B．经过时间t＝，小球动量变化量大小为mvC．经过时间t＝，细绳对小球的冲量大小为2mvD．经过时间t＝，小球动量变化量为02、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下面说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的引力是一对平衡力3、(本题9分)如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,见动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.（）A．小球所受合外力沿水平方向B．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越大C．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越小D．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球做圆周运动的线速度越小4、(本题9分)如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力及空气阻力，则下列说法中正确的是BB2甲乙PBMNA．甲带负电荷，乙带正电荷B．洛伦兹力对甲做正功C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间5、如图示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1和m2上．则（）A．弹簧秤示数是24NB．m1和m2共同运动加速度大小为a=4m/s2C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s2D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s26、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7、(本题9分)如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度）。下列说法正确的是()A．小球的线速度大小为gLB．小球运动到最高点时处于完全失重状态C．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心OD．轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为3mg8、用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显9、(本题9分)如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA=7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB=3m/s，g取10m/sA．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59NB．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59NC．在B处为推力，方向竖直向上，大小为1ND．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N10、明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图所示），记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B两齿轮半径的大小关系为rA>rB，则A．齿轮A、B的角速度大小相等B．齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小C．齿轮A、B边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小11、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它的速度等于7.9km/s12、空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（）A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mghB．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/kD．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测量出重锤的质量D．接通电源，待打点稳定后再释放纸带E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．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指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．②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增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地的重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．14、（10分）用如图实验装置验证m1、m1组成的系统机械能守恒．m1从高处由静止开始下落，在m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m1=150g，当地重力加速度g=9.8m/s1．则（1）在纸带上打下计数点5时m1的速度v=____m/s；（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=___J，系统势能的减少量△Ep=___J；（3）上题中经精确计算得到系统动能的增量与系统势能的减少量间有差距，其原因是有空气阻力、测量误差和_____.（写一条）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，质量m=2.0kg的物体放在光滑水平面上。t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动。已知F=6.0N。求：（1）物体的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x。16、（12分）(本题9分)某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向的大小、方向都不变的力F的作用．（1）求它在t时刻的水平分速度和竖直分速度．（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x、y之间的关系式．这个物体在沿什么样的轨迹运动？17、（12分）(本题9分)如图所示，固定的斜面AB与水平面BC在B点相连接，斜面的倾角为53°，A点距水平面BC高度为1.28m，水平面BC与等高的足够长的水平传送带在C点相连接。一煤块（可看作质点）从A点由静止滑下，并从斜面底端的B点进入水平面BC，再滑上水平传送带。已知传送带以v0=1m/s的速度逆时针匀速转动，煤块与所有接触面间的动摩擦因数均为0.5，B、C两点相距1.2m，不考虑煤块通过B点、C点时机械能损失，若煤块在传送带上相对滑动时会留下划痕，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：⑴煤块第一次通过C点时速度vC⑵煤块第一次通过C点后向右能到达的最远点离C点的距离；⑶煤块和传送带接触的时间及划痕长度。

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【解题分析】

经过时间，重力对小球的冲量大小为，A正确；根据矢量三角形法则，作出速度的变化量如图：由图知，动量变化量的大小为，B正确；经过时间，小球速度变化量，小球的合力等于绳对小球的拉力，根据动量定理绳对小球的冲量大下为，C正确；经过时间，动量变化量为，根据动量定理，细绳对小球的冲量大小为2mv，D错误。2、C【解题分析】

根据万有引力定律的发现可知G是由卡文迪许扭秤实验首先计算出来，再根据万有引力定律适用范围及其内容判断．【题目详解】A项：公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故A错误；B项：公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式不成立．故B错误；C、D项：引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故C正确，D错误．【题目点拨】物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义．清楚物理公式得适用范围．3、A【解题分析】小球做匀速圆周运动受重力和支持力两个力作用，两个力的合力提供向心力，方向沿水平方向，故A正确．由受力图可知，小球受到的合外力为F合=mgtanθ，则小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口，小球所受合外力不变，选项BC错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得v=，小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口，轨道半径越大，则线速度越大，故D错误；故选A．

点睛：本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．4、C【解题分析】试题分析：由左手定则可知，甲带正电荷，乙带负电荷，选项A错误；洛伦兹力方向与速度方向垂直，故洛伦兹力对甲不做功，选项B错误；根据可知，由于甲的半径大于乙，故甲的速率大于乙的速率，选项C正确；根据可知，两个电荷的周期相同，运动时间均为，故甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间，选项D错误；故选C.考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.5、D【解题分析】

AB．对两个物体整体受力分析，两物体受到F1与F2的拉力作用，弹簧秤的拉力属于系统内力，由牛顿第二定律有：，解得m1和m2共同运动加速度大小为；对m1受力分析可知，m1受到向右的F1的拉力以及向左的弹簧秤的拉力T，则有：，解得弹簧秤的拉力为，故AB错误；CD．突然撤去F2的瞬间，由于弹簧秤的弹力不变，则m1的受力情况不变，其加速度大小仍为，故C错误，D正确．6、B【解题分析】

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．7、BC【解题分析】A：小球的向心加速度大小为g，则a=v2RB：小球运动到最高点时，加速度方向竖直向下，加速度大小为g，处于完全失重状态。故B项正确。C：当轻杆转到水平位置时，向心加速度方向水平，对小球受力分析可得，轻杆对小球作用力的水平分量提供向心力，轻杆对小球作用力的竖直分量与重力抵消；则轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心O。故C项正确。D：轻杆在匀速转动到最低点时，轻杆对小球作用力最大；则Fm-mg=mv8、CD【解题分析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.9、AC【解题分析】

AB.在最低点，杆子一定表现为拉力，有：F-mg=m则：F=mg+mυ方向向上，A正确B错误；CD.在最高点，有：F+mg=m则：F=mυ所以杆子表现为支持力，方向向上，大小为1N，C正确D错误．10、BC【解题分析】

AB两轮边缘线速度大小相等，且A轮半径比B大，所以A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小，AD错误BC正确11、BC【解题分析】

A.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，离地面的高度h为一定值，没有处于平衡状态，故A错误.B.同步卫星和近地卫星都符合，近地卫星，由于同步卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故同步卫星的加速度小于9.8m/s2，故B正确.C.同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，同步卫星的周期为24h，轨道平面与赤道平面重合，故C正确.D.根据万有引力提供向心力，，解得运行速度，近地卫星的运行速度为7.9km/s，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故D错误.12、BD【解题分析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①B、C②重锤的质量m【解题分析】

①B、电火花和电磁计时器都使用交流电源．C、用自由落体运动验证机械能守恒定律，不需要天平，因为质量可以约去，所以指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是B、C②由题意可知，s1、s2是相邻的相等时间内的位移，而计数点时间T′=2T．由可得：；设阻力大小为f，由牛顿第二定律可知，mg-f=ma，得，可见要测定阻力f的大小，还必须测量重锤的质量m．考点：考查验证机械能守恒定律．14、1.40.5760.588纸带与打点计时器间有摩擦（细线与定滑轮间有摩擦或定滑轮的转动等）【解题分析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论.第二空.系统动能的增量△Ek=Ek5-0=(m1+m1)v51=0.576J．第三空.系统重力势能减小量△Ep=（m1-m1）gh=0.1×9.8×0.600J=0.588J.第四空.上题中经精确计算得到系统动能的增量与系统势能的减少量间有差距，其原因是有空气阻力、测量误差和纸带与打点计时器间有摩擦（细线与定滑轮间有摩擦或定滑轮的转动等）.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）3.0m/s2（2）6.0m【解题分析】（1）根据牛顿第二定律