2023-2024学年山东省德州市夏津一中物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年山东省德州市夏津一中物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）A．功B．功率C．重力势能D．加速度2、(本题9分)下列单位属于国际单位制中基本单位的是A．牛顿B．米C．米/秒D．米/秒23、(本题9分)在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)A．1B．mghC．mgh+D．因为球被踢入球门过程中的运动曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定4、(本题9分)如图所示，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止开始从A点沿粗糙水平向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块克服摩擦力做的功Wf为A．B．WC．+WD．W-5、(本题9分)如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v=，R是球心到O点的距离，不计空气阻力，则当球运动到最低点时对杆的作用力是A．8mg的拉力 B．8mg的压力 C．7mg的拉力 D．7mg的压力6、(本题9分)下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后，哪种粒子获得的动能最大A．质子B．氘原子核C．氚原子核D．氦原子核7、(本题9分)以下说法正确的是（）A．动量为零时，物体一定处于平衡状态B．一对作用力与反作用力的冲量一定等大且反向C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变D．物体受到恒力的作用也可能做曲线运动8、(本题9分)如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP:PQ=1:4，不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（）A．两小球的下落时间之比为1:4B．两小球的下落时间之比为1:1C．两小球的初速度大小之比为1:4D．两小球的初速度大小之比为1:59、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则A．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道B．若在则小球会在B、D间脱离圆轨道C．只要，小球就能做完整的圆周运动D．只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关10、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中，合外力的冲量为零D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh11、2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度12、(本题9分)带有光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，若M=2m，则A．小球将做自由落体运动B．小球以后将向左做平抛运动C．此过程中小球对小车做的功为D．小球在弧形槽上升的最大高度为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻计数点时间间隔为）．那么：(1)纸带的___________(用字母表示)端与重物相连；(2)本实验中，纸带第一个点和第二个点之间距离应接近_____________；(3)打点计时器打下计数点时,物体的速度=_________；(4)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量=_______,此过程中物体动能的增加量=______.(取,结果保留两个有效数字)(5)实验得出的结论是______________________14、如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．15、用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，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，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s；（计算结果保留两位有效数字）②在本实验中,若某同学作出了图像,如图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J；（计算结果保留3位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量是m，b球质量是2m，a球静置于地面，用手托住b，此时b离地面高度为h，轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，空气阻力忽略不计，求：（1）b下落h时（落地前的瞬间）速度为多大？（2）a可以达到的最大高度为多少？17、（10分）如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以4m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=1kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=1,已知传送带从A到B的长度L=6m,求物体从A到B过程中传送带克服物块摩擦力做功的平均功率?

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】A、功、功率和重力势能只有大小没有方向，所以它们都是标量，故ABC错误；D、加速度既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的，所以是矢量，故D正确。点睛：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则。2、B【解析】

牛顿、米/秒、米/秒2都是国际单位制中的导出单位，米是国际单位制中基本单位，故B正确，A、C、D错误；故选B。【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。3、C【解析】

以地面为零势能面，足球初始状态：重力势能为零，动能为零，足球进门时：重力势能为mgh，动能为12人对足球做的功等于足球机械能增加量，故：W=1A．W=1B．W=1CD．W=14、D【解析】

从A到B的过程由动能定理可得：，解得；A.，与结论不相符，选项A错误；B.W，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确。5、A【解析】

小球在最低点时，由于要提供向心力，而重力方向竖直方下，所以杆一定出现拉力，则小球对杆的作用力也是拉力，设小球运动到最低点时的速度大小为v'，根据动能定理有：mv′2−mv2＝2mgR，可得：；在最低点，设杆的拉力为T，根据牛顿第二定律有：T−mg＝m；代入速度，可得：T=8mg；由牛顿第三定律可知，当小球在最低点时，球对杆的作用力是8mg的拉力。A.8mg的拉力，与结论相符，选项A正确；B.8mg的压力，与结论不相符，选项B错误；C.7mg的拉力，与结论不相符，选项C错误；D.7mg的压力，与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】设加速电场的电压为U，粒子的质量和电量分别为m和q，由动能定理得：qU=12m7、BD【解析】动量为零，物体的速度为零，但物体的合外力不一定为零，所以物体不一定处于平衡状态．如物体做竖直上抛运动时，到达最高点时速度为零，但物体处于非平衡状态．故A错误．作用力与反作力大小相等，同时产生同时消失，故二力的冲量一定大小相等，方向相反；故B正确；物体所受合外力不变时，运动状态变化，其动量一定变化，故C错误．例如各类斜抛体运动，物体受到恒力的作用也可能做曲线运动；故D正确．故选BD．【点睛】根据动量与冲量的定义式，明确冲量是力在时间上的积累效果，并明确冲量与动量的矢量性．当物体的速度保持不变时处于平衡状态．系统所受合外力为零时，其动量守恒．8、BD【解析】两球的抛出高度相同，所以下落时间相同，故AB错误；两小球的水平位移分别为OP和OQ，故水平位移之比为1：5；由x=vt可知两小球的初速度之比为1：5，故D正确，C错误．所以BD正确，AC错误．9、ACD【解析】A、B、因弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为F=K（l-R）=KR=mg，方向始终背离圆心，无论小球在CD以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论v0多大，小球均不会离开圆轨道，故A正确，B错误．C、小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有：，解得：，所以只要，小球就能做完整的圆周运动，故C正确．D、在最低点时，设小球受到的支持力为N，有，解得：①，运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N′，设此时的速度为v，由机械能守恒有：②；此时合外力提供向心力，有：③；联立②③解得：④；联立①④得压力差为：△N=6mg，与初速度无关，故D正确．故选ACD．【点睛】该题涉及到的指示点较多，解答中要注意一下几点：1、正确的对物体进行受力分析，计算出沿半径方向上的合外力，利用向心力公式进行列式．2、注意临界状态的判断，知道临界状态下受力特点和运动的特点．3、熟练的判断机械能守恒的条件，能利用机械能守恒进行列式求解．10、BCD【解析】

A．弹簧与杆垂直时，小球的加速度由重力沿杆向下的分力提供，加速度与速度同向，小球仍然加速，当加速度为0时，小球的速度最大，A错误；B．小球与弹簧构成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，弹簧与杆垂直时，弹簧的伸长量最小，弹性势能最小，所以小球的动能与重力势能之和最大，B正确；C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动量变化量为0，所以合外力的冲量为零，C正确；D．根据动能定理，合外力做功之和等于动能的变化量，小球下滑至最低点的过程中，动能变化量为0，减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，D正确。故选BCD。11、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．12、BCD【解析】

小球和小车组成的系统，在水平方向上动量守恒，小球越过圆弧轨道后，在水平方向上与小车的速度相同，返回时仍然落回轨道，根据动量守恒定律判断小球的运动情况．对小车，运用动能定理求小球对小车做的功．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度．【详解】小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2

由机械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22

解得：v1=v0=-v0，

v2=v0=v0

所以小球以后将向左做平抛运动，故A错误，B正确．对小车，运用动能定理得：小球对小车做的功W=Mv22-0=，故C正确．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0=（m+M）v

根据能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh

代入数据得：h=，故D正确．故选BCD．【点睛】解决本题的关键知道小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，系统的机械能也守恒．本题可与弹性碰撞类比，记住解题结果．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)P(2)0.98m／s(3)△Ep="0.49098J"△Ek=0.4802J(4)“>”，有机械能损失(5)在没有阻力的情况下，机械能守恒．【解析】

纸带法实验中，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，从而求出动能；该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在；【详解】（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，距离较小，从纸带图上可以看出是P点．

（2）利用匀变速直线运动的推论中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则：；（3）重力势能减小量动能的增加量为：；

（4）通过计算，在数值上，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失；

（5）由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，物体减少的重力势能等于增加的动能，即重物下落过程中机械能守恒．【点睛】纸带的问题是处理时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