吉林市第一中学2024年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

吉林市第一中学2024年物理高一下期末学业质量监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于2、(本题9分)如图，A、B两点各放一电荷量均为Q的等量异种电荷，有一竖直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上，a、b、c是杆上的三点，质量为m、带负电荷q的小环套在细杆上，自a点由静止释放，则A．小环所受的弹力水平向左B．小环从a到c做匀加速直线运动C．小环从b到c速度可能先增大后减小D．小环从b到c速度可能先减小后增大3、(本题9分)入射光A照射到某金属表面上发生光电效应，若改用频率更大入射光B射到某金属表面，而保持两种入射光的强度相同，那么以下说法中正确的是（

）A．从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显变小B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D．有可能不发生光电效应4、(本题9分)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）A．他的动能减少了FhB．他的机械能减少了FhC．他的机械能减少了（F－mg）hD．他的重力势能增加了mgh5、(本题9分)两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1∶2，两行星半径之比为2∶1，有下列结论①两行星密度之比为4∶1②两行星质量之比为16∶1③两行星表面处重力加速度之比为8∶1④两卫星的速率之比为4∶1，正确的有A．①②B．①②③C．②③④D．①③④6、(本题9分)如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以速度vo沿水平方向射中木块，并最终留在木块中．已知当子弹相对木块静止时，木块前进了距离s，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力f恒定，则下列关于系统产生的内能表达式正确的是()A．F(s+d) B．fdC． D．7、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度8、(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1N9、(本题9分)如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变10、(本题9分)如图所示,两个质量均为的小球套在半径为的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止．已知与竖直方向的夹角,与垂直,小球与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为,．下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球受到的重力和弹力合力水平向左D．小球与圆环间摩擦力的大小为二、实验题11、（4分）(本题9分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s(g取（3）在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______A．小球平抛的初速度相同B．小球每次做不同的抛物线运动C．小球在空中运动的时间均相同D．小球通过相同的水平位移所用时间相同．12、（10分）(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为2.00kg的重物由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；（2）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______J，势能减少量＝_________J．（3）通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。14、（14分）(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=30°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，过C点的轨道切线水平.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为2m的足够长的木板，木板的上表面与C点等高.质量为m的小物块从空中某处A以大小的速度水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入轨道并滑上木板.不计空气阻力，重力加速度大小为g.求：(1)A、B两点在水平方向的距离x；(2)物块经过圆弧轨道上C点时，所受C点的支持力大小F；(3)在物块从刚滑上木板到相对木板静止的过程中，物块与木板之间因摩擦而产生的热量Q.15、（13分）(本题9分)半径R=1m的1/4圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=1m，如图，有一质量m=1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨迹末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，试求:(1)不计空气阻力，滑块落在地面上时速度多大？(2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功多少？（取g＝10N/kg）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；

AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故AB错误；2、B【解析】

根据电场叠加原理可知中垂线上各点的合场强均为水平向右，则有小环所受的电场力方向水平向左，所以小环所受的弹力水平向右；由于小环所受的电场力方向与小环的运动方向垂直，电场力不做功，而在竖直方向小环只受到重力作用，故小环做自由落体运动，小环从到速度一直增大，故选项B正确，A、C、D错误。3、C【解析】

若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关。故A错误；入射光照射到某金属表面上发生光电效应。若入射光的强度不变，频率变大，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能变大，故BD错误；入射光的强度不变，而频率变大，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小，故C正确。故选C。【点睛】解决本题的关键掌握发生光电效应的条件，知道光的强度不影响是否发生光电效应，只影响发出光电子的数目；光强一定，频率变大，则单位时间内射出的光子数减小，则光电子数减小．4、B【解析】

运动员进入水中后，受到重力和水的阻力，克服合力做的功等于动能的减小量，故动能减小（F-mg）h，故A错误；运动员进入水中后，除重力外，克服阻力做功Fh，故机械能减小Fh，故B正确，C错误；运动员进入水中后，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故D错误；5、D【解析】卫星贴近行星表面运动，有，可求出两行星质量之比为32:1，体积为，密度可求出密度之比为4:1，线速度可求出线速度之比为4∶1，D对；6、BD【解析】根据能量守恒定律知，系统产生的内能等于fd，选项A错误，B正确；由动量守恒定律：mv0=(M+m)v,子弹和木块组成的系统产生的内能等于系统动能的减少量，为：

Q=mv02-（M+m）v2=．故C正确，D正确，故选BD.7、BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．8、AC【解析】

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．9、BC【解析】

AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误10、AD【解析】小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，则A正确，B错误；对小球A受力分析如图，可知小球A受到的重力、弹力和摩擦力的合力水平向左，选项C错误；由图可知：

Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；联立解得：f＝mg，故D正确；故选AD．点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解．二、实验题11、初速度1.6BC【解析】

（1）[1]．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放．

(2)[2]．根据，代入数据解则初速度．(3)[3]．在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确；平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可以知道小球在空中运动的时间相同，因为初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误．所以选BC．12、3.119.679.72下落过中有阻力的影响【解析】

（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得：（2）从O到B点的动能增加量为，势能减小量为；（3）通过计算，数值上△EK小于△EP，其主要原因是下落过程中有阻力的影响三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；(1)在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有代入数据解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、v1，两物块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv=mv1+Mv1由机械能守恒定律得：解得：物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得：(3)碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，由动能定理得解得：l′=1m＜4.5m所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′=1m/s，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第1次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。由动量定理得：解得：设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、v3，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得：代入数据解得：当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向