2023-2024学年江苏省连云港市赣榆高级中学物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2023-2024学年江苏省连云港市赣榆高级中学物理高一下期末学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)为美观和经济，许多桥建成拱形，汽车通过桥项时，对桥面的压力会减小，过快的汽车将失去控制、无法转向，造成安全隐患，故拱形桥上都会有限速标志.设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时，其速度就是限速标志对应的速度，桥顶圆弧对应的半径为130m，则该限速标志所示速度约为(取g=10m/s²)（）A．54km/h B．60km/h C．80km/h D．100km/h2、(本题9分)一个质量为m的足球，以v0速度由地面踢起，当它到达离地面高为h的B点处（取B点为重力势能零参考平面，重力加速为g），下列说法中正确的是A．在B点重力势能为mghB．在B点的动能为C．在B点的机械能为D．在B点的机械能为3、(本题9分)火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是A．适当增高内轨 B．适当降低外轨 C．减小弯道半径 D．增大弯道半径4、(本题9分)如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与质量为m1的物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右边连接一细线绕过光滑的定滑轮悬挂一质量为m2的物体B(定滑轮的质量不计).开始时用手托住B，让细线恰好拉直，然后由静止释放B，直到B获得最大速度，下列有关此过程的分析正确的是（）A．物体B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量B．物体B重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C．物体B动能的增量等于细线拉力对B做的功与物体B重力做功之和D．物体B的机械能一直增加5、如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是A．粒子在M点的速率最大 B．粒子所受电场力沿电场方向 C．粒子在电场中的加速度不变 D．粒子在电场中的电势能始终在增加6、(本题9分)质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：A．沿路径Ⅰ重力做功多B．沿路径II到达底端的动能大C．重力做功的平均功率一样大D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大7、一滑块以初速度v0从斜面底端向上滑去（斜面足够长）．该滑块的速度-时间图象可能是（）A． B． C． D．8、(本题9分)如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E9、(本题9分)小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是()A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为RC．小物块沿球面运动D．物块落地时速度的方向与地面成45°角10、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为11、图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|<|Q2|12、(本题9分)如图所示，两个完全相同的带正电荷的小球被a、b两根绝缘的轻质细线悬挂于O点，两小球之间用绝缘的轻质细线c连接，a、b、c三根细线长度相同，两小球处于静止状态，且此时细线c上有张力，两小球的重力均为G．现用一水平力F缓慢拉右侧小球，使细线a最终处于竖直状态，两小球最终处于静止状态，则此时与初态相比，下列说法正确的是:A．细线a的拉力变大B．细线b的拉力变大C．细线c的拉力变大D．最终状态时的水平拉力F比小球的重力G大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时，气轨已经调成水平状态。(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为__________。(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示)：钩码的质量m、____________________和____________________。(3)本实验通过比较__________和__________(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．(4)在本次实验中钩码的质量__________远小于滑块的质量。（填“需要”或者“不需要”）14、（10分）利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________；（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。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)夏天到了，水上滑梯是人们很喜欢的一个项目，它可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接（设经过B点前后速度大小不变），起点A距水面的高度H＝7.0m，BC长d＝1.0m，端点C距水面的高度h＝1.0m．一质量m＝60kg的人从滑道起点A点无初速地自由滑下，人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ＝0.1．（取重力加速度g＝10m/s1，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，人在运动过程中可视为质点），求：（1）人从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；（1）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，人从滑梯平抛到水面的水平位移最大，则此时滑道B′C′距水面的高度h′．16、（12分）(本题9分)汽车在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后车向前滑动了,车向前滑动了·已知和的质量分别为和·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬间车速度的大小(2)碰撞前的瞬间车速度的大小17、（12分）(本题9分)如图所示，为大型游乐设施环形座舱跳楼机。跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力.试求：（1）跳楼机的最大速度；（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间.

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】在最高点对汽车受力分析，根据牛顿第二定律可知：

由于，联立解得，故C正确，ABD错误．点睛：本题主要考查了圆周运动，明确在最高点汽车的受力分析，结合牛顿第二定律即可求解．2、D【解析】

取B点为零重力势能参考平面，则B点处的重力势能为0，故A错误；选取足球从A到B过程，由动能定理可得：-mgh=mv2−mv02，因此足球在B点处的动能为mv02-mgh，故B错误；足球被踢出只有重力做功，所以机械能守恒，则有EA=EB，由于取B处为零势能参考面，因此足球在A点处的机械能等于mv02-mgh，则在B处的机械能也为mv02-mgh，故D正确，C错误．3、D【解析】火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图．，解得．当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或适当增高外轨．综上分析，BD正确．4、C【解析】

A项：整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故A错误；B项：B物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势能与物体A及B的动能之和，故B错误；C项：根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故C正确；D项：机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，从开始到B速度达到最大的过程中，绳子上拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故D错误．5、C【解析】

根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加；当达到M点后电场力做正功，加速，电势能在减小，则在M点的速度最小A错，D错；在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变，C正确.6、D【解析】

A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.7、ABD【解析】

当斜面粗糙时：物体在斜面上滑行时受到的滑动摩擦力大小,而，所以物体沿斜面向上滑行时有,故物体沿斜面向上滑行时的加速度,物体沿斜面向下滑行时有，当物体沿斜面向下滑行时的加速度，故，当斜面光滑时：μ=0，故有，当时:物体滑动斜面的顶端后保持静止，故ABD正确．【点睛】匀变速直线运动的图像，本题要考虑斜面是否光滑和动摩擦因数的大小对滑块的运动的影响．8、BD【解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.9、AB【解析】在最高点重力完全充当向心力时物体对球没有压力，即mg=mv2R，所以v=gR，此时物体只受重力作用，速度水平方向，所以物体立即离开球面做平抛运动，小物体落地时下落的高度为R，所以t=2R10、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。11、AC【解析】

A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当Q1<Q2时，则b点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷且Q1>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。故选：AC12、BCD【解析】如图所示对初末态小球受力分析可得：所以细线a的拉力变小，故A错误；B项：，，可解得：，故B正确；C项：，，，所以细线c的拉力变大，故C正确；D项：F与G的合力为，F=，故D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、d/t滑块的质量M释放时挡光片到光电门的距离L12(M+m)(【解析】（1）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为v=（2）根据以上瞬时速度的公式，因此需要知道滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，计算动能需要知道滑块的质量M，故还需要测量M．（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgL，系统动能的增量为12（4）因为实验过程中，需要测量系统减小的重力势能大小，不需要滑块受到的合力等于绳子的拉力，故不需要钩码的质量远小于滑块的质量。14、（1）悬点到球心的距离L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低点时，绳子的拉力最大，则由牛顿第二定律可得，解得，小球从到的过程中，动能改变量的大小为；小球在最高点时，绳子的拉力最小，则有，即，小球摆到最高点时与最低点的高度差，小球从到的过程中，重力势能改变量的大小为；若小球从到的运动过程机械能守恒定律则有，验证机械能守恒定律成立的表达式为，由于小球的质量已知，和通过力传感器可以读出，所以要利用小球从到的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是悬点到球心的距离。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)1100J；m/s(1)当h＇＝1.5m时，水平位移最大【解析】

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