2024屆湖北省武漢新區(qū)第一學校物理高一第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

2024屆湖北省武漢新區(qū)第一學校物理高一第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖，開口向下的玻璃管豎直插在水印漕中，管內封閉了一定質量的氣體，管內液面高與水印漕中液面。保持氣體溫度不變，緩慢的將玻璃管向下壓。能描述該過程中管內氣體變化的圖像是（箭頭表示狀態(tài)變化的方向）（）A． B．C． D．2、(本題9分)做平拋運動的物體落地時水平方向速率與豎直方向速率相等，則其水平位移與豎直位移之比為A．1：1 B．：1 C．2：1 D．1：23、(本題9分)如圖所示,將一個半圓形軌道固定在豎直面內,一滑塊從左側軌道的最高點沿軌道的切線進入軌道,之后沿軌道滑到最低點的過程中其速率不變,則（）A．滑塊下滑過程中機械能守恒B．滑塊下滑過程中所受合外力大小不變C．滑塊下滑過程中重力的功率不變D．滑塊沿右側軌道上升過程中速率也不變4、在距水平地面一定高度處以初速度v0水平拋出一個質量為mA．小球質量m越大，在豎直方向上下落越快B．由x=vC．在任意連續(xù)相等時間內，小球下落高度之比為1：3：5：……D．由h=15、(本題9分)在采煤方法中，有一種方法是用高壓水流將煤層擊碎而將煤采下．今有一采煤用水槍，由槍口射出的高壓水流速度為v．設水的密度為ρ，水流垂直射向煤層表面，若水流與煤層作用后速度減為零，則水在煤層表面產生的壓強為（）A． B． C． D．6、(本題9分)物體運動的速度圖象如下圖所示，以下說法正確的是()A．物體在0～2s內做勻加速直線運動B．物體在2～4s內做勻減速直線運動C．物體在0～8s內一直做勻變速直線運動D．物體在0～8s內一直朝一個方向運動7、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉動，在P點的右邊，桿上套有一質量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將A、B連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內，A、B均可看作質點，且不計滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時力F做功為20JB．小球B運動到C處時的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時，小球B的機械能增加了20J8、(本題9分)質量為m的衛(wèi)星繞質量為M的地球作勻速圓周運動，其軌道半徑、線速度大小和向心加速度大小分別為r、v、a，引力常量為G，則在該衛(wèi)星所受到的地球引力大小的下列各種表達式中，正確的是A．B．C．D．9、(本題9分)質量為1kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．x＝1m時速度大小為1m/sB．x＝3m時物塊的加速度大小為2.5m/s2C．在前4m位移過程中拉力對物塊做的功為13JD．在前4m位移過程中克服摩擦力做功為8J10、(本題9分)圖甲為一列簡諧橫波在t=2s時的波動圖像，圖乙為該波中x=2m處質點P的振動圖像。則下列說法中正確的是（）A．該波的波速大小為1m/sB．該波沿x軸負方向傳播C．t=1.0s時，質點P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的時間內，質點P的速度和加速度的方向均為發(fā)生改變二、實驗題11、（4分）利用如圖所示的裝置可驗證機械能守恒定律：用輕質細繩的一端與一個質量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內，將細繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄的繩的拉力F隨時間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點的值為F1，圖中B點的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運動過程驗證機械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是___________________；（2）小球從A到B的過程中，重力勢能改變量的大小為_______________；動能改變量的大小為_____________（請用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問中需要再測量的那個量的符號表示）。12、（10分）如圖所示，某研究性學習小組探究“動能定理”設計了如下實驗：水平軌道B（動摩擦因數(shù)視為相同）固定在水平桌面上，彈射裝置A可置于水平軌道B的任何一處，將滑塊C以相同的初動能彈射出去，滑塊C滑離軌道端點O后做平拋運動落到地面。（已知重力加速度為g）根據(jù)上述實驗，回答下列問題：(1)若CO間距離為L，滑塊被彈射后,在水平軌道上的運動過程克服摩擦力做功為W，改變彈簧裝置位置,當CO=L/2時，滑塊在水平軌道上克服摩擦力做功為：________。(2)如果要求出滑塊滑離桌面的末動能，除了需要測量滑塊平拋的射程x以外，還需要測量的物理量有______（要求明確寫出物理量的名稱和對應的符號）。末動能EK=____________（只用字母表示）。三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點平滑連接，在過圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強電場．現(xiàn)有一質量為m、電荷量為＋q的小球從水平軌道上A點由靜止釋放，小球運動到C點離開圓軌道后，經界面MN上的P點進入電場(P點恰好在A點的正上方，如圖所示，小球可視為質點，小球運動到C點之前電荷量保持不變，經過C點后電荷量立即變?yōu)榱?．已知A、B間距離為2R，重力加速度為g，在上述運動過程中，求：（1）小球經過C點的速度大小（2）小球經過半圓軌道上與圓心O等高處D點的速度大?。?）電場強度E的大?。?）小球在圓軌道上運動時的最大速率14、（14分）(本題9分)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質量為m=5×l03kg的汽車，正以vl=l0m/s的速度向右勻速行駛，汽車前方水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的0-t圖象如圖乙所示，在t=20s時汽車到達C點，運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率P=5×l04W，且保持不變．假設汽車在AB和BC路段上運動時所受的阻力不同但都各自恒定，汽車可看成質點．求：(1)汽車在AB、BC路段上所受的阻力fi和f2；(2)BC路段的長度x．15、（13分）(本題9分)如圖，光滑水平直軌道上有三個質量均為m的物塊A、B、C。B的左側固定一輕彈簧（彈簧左側的擋板質量不計).設A以速度ｖ0朝B運動，壓縮彈簧；當A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動。假設B和C碰撞過程時間極短。求從Ａ開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中，求：（1）碰撞過程中C物塊受到的沖量大?。唬?）B、C碰撞前彈簧壓縮到最短時的彈性勢能與B、C碰撞后彈簧壓縮到最短時的彈性勢能之比；

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】

ABCD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：，對于一定量的理想氣態(tài)在溫度不變時有pV為常數(shù)，由數(shù)學知識知p-V圖線為雙曲線，緩慢的將玻璃管向下壓，則封閉氣體體積減小，故對應圖象為A；故A項正確，B、C、D項錯誤.2、C【解析】

根據(jù)得則水平位移豎直位移則故C正確，ABD錯誤；故選C．【點睛】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直速率和水平速率相等求出運動的時間，從而根據(jù)位移公式求出水平位移和豎直位移．3、B【解析】

滑塊下滑的過程中做勻速圓周運動，則動能不變，重力勢能減小，機械能減小，選項A錯誤；滑塊下滑的過程中做勻速圓周運動，合外力提供向心力，可知合力的大小不變，方向時刻改變，故B正確．重力不變，勻速運動的速度大小不變，速度在豎直方向上的分速度逐漸減小，則重力的功率減小，故C錯誤．在右側軌道,滑塊所受合力沿切線方向的分力與瞬時速度相反,故滑塊做減速運動，選項D錯誤；故選B.4、D【解析】

A.不計空氣阻力，小球只受重力，下落時加速度為g，與質量無關，所以小球在豎直方向上下落快慢與質量無關，故A項不符合題意；BD.由h=1t=2知小球未落地前下落的高度越大，飛行時間越長，與初速度無關；故B項不符合題意，D項符合題意；C．平拋運動在豎直方向做自由落體運動，由勻變速直線運動的推論知，從初始時刻起，在連續(xù)相等時間內，小球下落高度之比為1：3：5：……，故C不符合題意。5、A【解析】設水流的橫截面積為S，則t時間內噴水質量為：m=ρSvt以該運動方向為正方向，對其與墻壁碰撞過程采用動量定理（水平分運動），有：﹣Ft=0﹣mv壓強為：聯(lián)立解得：P=ρv2故選擇A.【點睛】先求出時間t內噴出水的質量m，再對質量為m的水分析，其水平方向經過t時間與煤層的豎直表面碰撞后速度減小為零，根據(jù)動量定理列式，再根據(jù)壓強公式列式求解水對煤層的壓強．6、ABD【解析】圖像的斜率等于加速度，物體在0～2s內加速度恒定，速度均勻增加，做勻加速直線運動，選項A正確；物體在2～4s內速度均勻減小，做勻減速直線運動，選項B正確；物體在0～8s內加速度的方向不斷變化，不是一直做勻變速直線運動，選項C錯誤；物體在0～8s內速度一直為正值，則一直朝一個方向運動，選項D正確；故選ABD.7、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項A正確；把小球B從地面拉到P點正下方C點時，此時B的速度方向與繩子方向垂直，此時A的速度為零，設B的速度為v，則由動能定理：，解得v=m/s，選項B錯誤；當細繩與圓形軌道相切時，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關系可得h=0.225m選項C正確；B機械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD8、ABD【解析】質量為m的衛(wèi)星繞質量為M的地球作勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得：，故ABD正確，C錯誤；故選ABD.【點睛】根據(jù)萬有引力定律求解衛(wèi)星受到的萬有引力，根據(jù)衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓運動也可以求解萬有引力，要注意向心力表達式中的m應為衛(wèi)星的質量．9、BD【解析】

A.由圖象可知，x=1m時動能為：Ek1=1J，由得：，故A錯誤。B.由動能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x圖象的斜率等于合外力，因此物體在0-1m內和1-4m內都做勻加速直線運動。在1～4m內，，則加速度，則x=3m時物塊的加速度大小為1.5m/s1．故B正確；C.對物體運動全過程，由動能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入數(shù)據(jù)解得：WF=17J，故C錯誤D.在前4m位移過程中克服摩擦力做功為Wf=μmgx=8J，選項D正確；10、ABC【解析】

A.由圖可知，周期T＝4.0s，波長λ＝4m，則波速，故A正確；B.x＝2m處的質點P在t＝2s時刻向下振動，根據(jù)“同側法”知，波沿x軸負方向傳播，故B正確；C.由圖2可知，當t＝1s時，質點P在最大位移處，此時的加速度最大，速度等于0，故C正確；D.由圖可知，在0?2s內質點的位移為正加速度的方向始終向下；在0?1s內質點向正最大位移處運動，速度方向為正；而1?2s內質點從最大位移處向平衡位置處移動，所以速度的方向為負。故D錯誤。二、實驗題11、（1）懸點到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點時，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過程中，動能改變量的大小為；小球在最高點時，繩子的拉力最小，則有，即，小球擺到最高點時與最低點的高度差，小球從到的過程中，重力勢能改變量的大小為；若小球從到的運動過程機械能守恒定律則有，驗證機械能守恒定律成立的表達式為，由于小球的質量已知，和通過力傳感器可以讀出，所以要利用小球從到的運動過程驗證機械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是懸點到球心的距離。12、W2滑塊質量m，桌面到地面的高hmg【解析】

(1)滑塊被彈射后，在水平軌道上的運動過程中，受到重力、支持力和滑動摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做負功，若CO=L，克服摩擦力做功為W=μmgL，當CO=L2(2)滑塊從O點拋出后做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，則運動時間t=2hg，水平方向做勻速直線運動,則平拋運動的初速度v=xt=xg2h三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）；（2）；(3)；(4)【解析】(1)設小球過C點速度為,小球從A到C過程,根據(jù)動能定理,有小球離開C點后做平拋運動到P點，水平方向：豎直方向:得：，(2)設小球運動到圓周D點時速度最大,設為v,此時OD與豎直線OB夾角設為,小球從A運動到D過程,根據(jù)動能定理：當時動能最大,得:綜上所述本題答案是：(1)（2）點睛：本題關鍵是明確小球的受力情況和運動情況，然后根據(jù)動能定