2024届山东省德州市陵城区一中物理高一下期末监测模拟试题含解析

2024届山东省德州市陵城区一中物理高一下期末监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)已知物体运动初速度v0的方向和它所受恒定合外力F的方向，下图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中可能正确的是A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图作出的下列判断中正确的是()A．带电粒子一定带正电B．a点电场强度小于b点电场强度C．粒子在a点的速度大于在b点的速度D．粒子在a、b两点的受力方向沿电场线向右3、(本题9分)一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图所示，则此过程中力F所做的功为（）A．mglcosθ B．FlsinθC． D．4、某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球的一半，在地球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样的水平速度抛同一物体，其水平射程为（）A．360m B．90m C．15m D．10m5、两个质量均为m的带电小球A和B，分别用两根不可伸长的绝缘细绳悬挂于O点，，带电小球均可视为点电荷且处于静止状态。则（）A．两个小球一定带等量的同种电荷 B．AB连线中点处的场强为零C．绳子的拉力为 D．A对B的库仑力大小为6、(本题9分)在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是()A．做斜抛运动的手榴弹B．起重机将重物匀速吊起C．沿竖直方向自由下落的物体D．沿光滑竖直圆轨道运动的小球7、长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，如果小球通过最高点时，受到杆的作用力大小为24N，g取10m/s2，则此时小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．8、(本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FB．物块上升的最大高度为C．速度v不能超过D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg9、如图所示，圆1和圆2外切，它们的圆心在同一竖直线上，有四块光滑的板，它们的一端A搭在竖直墙面上，另一端搭在圆2上，其中B、C、D三块板都通过两圆的切点，B在圆1上，C在圆1内，D在圆1外，A板与D板最低点交于一点a（d），且两板与竖直墙面的夹角分别为30°、60°，从A、B、C、D四处同时由静止释放一个物块，它们都沿板运动，到达叫板底端的时间分别为tA、tB、tC、tD，下列判断正确的是（）A．最短 B．最短 C． D．10、(本题9分)如图所示，物块a、b的质量均为m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态．则()A．b受到的摩擦力大小等于mgB．b受到的摩擦力大小等于2mgC．b对地面的压力大小等于mgD．b对地面的压力大小等于2mg11、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：A．重力做功2.5 B．动能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.512、(本题9分)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）14、(本题9分)图甲是验证机械能守恒定律的装置.一根轻细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t.重力加速度大小为g已知.(1)用刻度尺测量遮光条宽度示数如图乙所示，则遮光条宽度为__________cm；(2)若在误差允许范围内，等式gh=_____________成立，说明钢球F摆过程中机械能守恒.(用题中所给物理量符号表示)(3)撤掉光电门并在悬点处安装一个拉力传感器(可直接读出各个时刻力的大小)，钢球球心到悬点的距离为L，将钢球拉至h高处静止释放，测出绳子摆动到竖直位置时的拉力大小为F，若要验证机械能守恒，还需要测量的一个物理量是______________(用文字和字母表示)；验证该过程机械能守恒的表达式为______________________(用题中所给物理量符号表示).15、某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB(选填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程约为________cm.(3)下列选项中，属于本次实验不必测量的一个物理量是________(填选项前的字母)．A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C．测量A球和B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度(4)若碰撞前后动量守恒，则需验证的关系式为___________________________________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为f=mg（g为重力加速度）．在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为L．现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后物体与滑块粘在一起立刻向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到发生碰撞位置时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力．求：（1）物体与滑块碰后瞬间的速度大小；（2）物体与滑块相碰过程中损失的机械能；（3）碰撞后，在滑块向下运动到最低点的过程中弹弹性势能的变化量．17、（10分）如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4m，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g＝10m/s2，求：（1）若圆环恰能下降h＝3m，A和B的质量应满足什么关系？（2）若圆环下降h＝3m时的速度vB＝5m/s，则A和B的质量有何关系？（3）不管A和B的质量为多大，圆环下降h＝3m时的速度不可能超过多大？

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、B【解析】

A.受力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，轨迹为曲线，A错误。B.曲线运动的轨迹弯向合力方向，B正确。C.曲线运动的速度方向是轨迹的切线，C错误。D.曲线运动的轨迹弯向合力方向，D错误。2、C【解析】

做曲线运动的物体受到的合外力指向运动轨道的凹处，可知粒子在a、b点受力沿电场线向左，无论从a向b，还是从b向a，粒子在a点速度大于b点速度，由电场线的分布情况可得，无法判断粒子所带电荷的符号．故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】从图中可以看到，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．3、D【解析】

根据动能定理W=WG+WF=ΔEk=0，WG=-mgl(1−cosθ)，所以WF=mgl(1−cosθ)，故ABC错误，D正确．故选D4、D【解析】设星球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R，已知，根据万有引力等于重力得：，，①由题意从同样高度抛出，②，①、②联立，解得，在地球上的水平位移，在星球上的，故选项D正确．点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题；重力加速度g是研究天体运动和研究天体表面宏观物体运动联系的物理量．5、D【解析】

AB.库仑力是相互作用力，电荷量不等时，A对B的库仑力也等于B对A的库仑力，故两小球不一定带等量同种电荷，AB连线中点处的场强不一定为零，故AB错误；CD.分析小球A的受力情况，受到重力、库仑力和绳子的拉力。根据共点力平衡知识可知，绳子拉力库仑力故C错误，D正确。6、B【解析】

A、不计空气阻力，做斜抛运动的手榴弹只受重力，机械能守恒，故选项A不符合题意；

B、起重机将重物体匀速吊起，拉力对重物做正功，机械能增大，故机械能不守恒，故选项B符合题意；

C、自由下落的物体只受重力，机械能守恒，故选项C不符合题意；

D、沿光滑竖直圆轨道运动的小球，轨道的支持力不做功，只有重力对小球做功，其机械能守恒，故选项D不符合题意．【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，关键掌握机械能守恒的条件，知道各种运动的特点即可解决．7、AC【解析】

当杆对小球为支持力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=1m/s；当杆对小球为拉力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=3m/s，故AC正确，BD错误。8、CD【解析】A.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；B.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h=，故B错误；C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；D.若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg，故D正确．故选CD.9、BCD【解析】

设板与竖直方向的夹角为，沿板运动的加速度为：设上面圆1的半径为，下面圆2的半径为，则Bb轨道的长度为：根据位移时间公式得：则故从上面圆1上的任一点沿光滑直轨道达到下面圆2的任一点的时间相等；因B在圆1上，C在圆1内，D在圆1外，且板的低端堵在下面圆2上，故有；轨道Aa和Dd相交于最低点a（d），则对A、D有：，联立解得：则有：故故有：故A错误，BCD正确。故选BCD。10、AD【解析】

AB.因为物块a静止，所以b对a的摩擦力平衡了a的重力，所以b对a的摩擦力大小为mg，根据牛顿第三定律可知，a对b的摩擦力为mg，A正确B错误。CD.对整体分析，竖直方向地面对b的支持力平衡了整体的重力，所以地面对b的支持力大小为2mg，根据牛顿第三定律，b对地面的压力大小为2mg，C错误D正确。11、BC【解析】

A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；B、恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．12、AC【解析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、B55.50【解析】

（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。故选：B；（2）[2]确定B球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；碰撞后m2球的水平路程应取为55.50cm；（3）[3]要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：得：，可知，实验需要验证：；（4）[4]若让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，则有：，设遮光片的宽度为d，则：，，，联立可得：故答案为：[1]B[2]B[3][4]【点睛】实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目。14、0.60d22【解析】（1）由刻度尺读数法则可知：遮光条宽度为0.60cm；（2）小球通过光电门的速度为：v=dt即在误差允许范围内，等式gh=1（3）根据牛顿第二定律有：F-mg=mv2L，解得：点睛：本题考查验证机械能守恒定律，关键是明确实验原理，根据物理规律列出相应方程，然后求解讨论即可。15、>63.3(63.0-64.0）DmA·OP=mA·OM＋mB·ON【解析】

第一空.为保证入射球碰后不反弹，则入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA>mB．第二空.取B球的平均落地点，则碰撞后B球的水平射程约为63.3cm.第三空.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前A球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测