2024年湖南省長(zhǎng)沙市麓山國(guó)際實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2024年湖南省長(zhǎng)沙市麓山國(guó)際實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高一下期末監(jiān)測(cè)模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N減速行駛，下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是()A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，有一動(dòng)點(diǎn)以為圓心，以為半徑逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，為與軸正方向間的夾角，則、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A． B． C． D．3、(本題9分)滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中A．所受合外力始終為零B．合外力做功一定為零C．機(jī)械能始終保持不變D．所受摩擦力大小不變4、(本題9分)下列關(guān)于功率的說法中正確的是（）A．由P=Fv知，物體運(yùn)動(dòng)得越快，功率越大B．由P=知，力做的功越多，功率越大C．由W=Pt知，功率越大，力做的功越多D．由P=Fvcosα知，某一時(shí)刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大5、(本題9分)已知某天體的第一宇宙速度為，則高度為該天體半徑四分之一的宇宙飛船繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度大小為（）A．B．C．D．6、(本題9分)如圖所示，A、B兩小球在光滑水平面上分別以動(dòng)量p1＝4kg·m/s和p2＝6kg·m/s(向右為參考正方向)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在A球追上B球并與之碰撞的過程中，兩小球的動(dòng)量變化量Δp1和Δp2可能分別為()A．－2kg·m/s,3kg·m/s B．－8kg·m/s,8kg·m/sC．1kg·m/s,－1kg·m/s D．－2kg·m/s,2kg·m/s7、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)上端的位置，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上，物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B后向上運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是A．物體落到O點(diǎn)后，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)B．物體從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，動(dòng)能逐漸減小C．物體在B點(diǎn)速度為零D．若不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)過程中，物體與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒8、(本題9分)如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知A．固定電阻R的阻值為1ΩB．該電源的內(nèi)阻為2ΩC．該電源的短路電流為1AD．當(dāng)該電源只對(duì)電阻R供電時(shí)，電源的輸出功率最大9、如圖所示，水平地面上停放一質(zhì)量為3m的木板C，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時(shí)從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個(gè)整體一起運(yùn)動(dòng)。已知木板C與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為μgB．木板C加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為2μgC．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于10、(本題9分)“天宮一號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室.已知“天宮一號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為90分鐘.關(guān)于“天宮一號(hào)”，下列說法正確的是()A．“天宮一號(hào)”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小B．“天宮一號(hào)”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小C．“天宮一號(hào)”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍D．當(dāng)宇航員站立于“天宮一號(hào)”內(nèi)不動(dòng)時(shí)，他所受的合力為零11、(本題9分)物體在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度就叫做第一宇宙速度．關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．第一宇宙速度大小約為11.2km/sB．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度C．第一宇宙速度是使人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)所需的最小發(fā)射速度D．若已知地球的半徑和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度12、(本題9分)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A．B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v，則此時(shí)A．物塊B的質(zhì)量滿足B．物塊A的加速度為C．拉力做功的瞬時(shí)功率為D．此過程中，彈簧彈性勢(shì)能的增量為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的裝置，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重錘帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）下面關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作過程正確的是______．A．如果使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則應(yīng)該接到4~6V的交流電源上B．重錘要從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處靜止釋放C．驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須以紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作為起點(diǎn)計(jì)算D．如果某條紙帶第一、第二兩點(diǎn)之間的距離明顯大于2mm，可能是先釋放重錘，后接通電源打出的一條紙帶（2）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，測(cè)得所用重錘的質(zhì)量為0.40kg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，取連續(xù)的多個(gè)點(diǎn)A、B、C……作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)得各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為……，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能減少量等于________J，動(dòng)能的增加量等于_______J．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）實(shí)驗(yàn)中獲得多組數(shù)據(jù)，描出圖像如圖所示，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，在誤差允許的范圍內(nèi)，則當(dāng)直線斜率k=_________時(shí)（填字母序號(hào)），說明重錘在下落過程中機(jī)械能守恒．A．0.5gB．gC．2gD．5g14、（10分）(本題9分)用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”(1)下列物理量需要測(cè)量的是________、通過計(jì)算得到的是_______（填寫代號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g．圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式__________，動(dòng)能增量的表達(dá)式__________．由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢(shì)能的減小量．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）宇航員在某星球表面以初速度1.0m/s水平拋出一小球，通過傳感器得到如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中O為拋出點(diǎn)。若該星球半徑為4000km，引力常量G=6.67×10﹣11N?m1?kg﹣1．試求：(1)該行星表面處的重力加速度的大小g行；(1)該行星的第一宇宙速度的大小v；(3)該行星的質(zhì)量M的大?。ūＡ?位有效數(shù)字）。16、（12分）(本題9分)靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=1.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧(長(zhǎng)度不計(jì))，其彈性勢(shì)能為10.0J，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的速度之比是vA︰vB=4︰1。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A與墻壁碰撞前后動(dòng)能不變且碰撞時(shí)間不計(jì)。求：(1)彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；(2)物塊A、B中有一個(gè)停下來時(shí)，A與B之間的距離。17、（12分）如圖所示，將一根彈簧和一個(gè)小圓環(huán)穿在水平細(xì)桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細(xì)桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點(diǎn)為彈簧自由端的位置．整個(gè)軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當(dāng)彈簧的壓縮量為d時(shí)釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達(dá)C點(diǎn)，返回水平桿時(shí)剛好與彈簧接觸，停在O點(diǎn)，（已知彈簧彈性勢(shì)能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當(dāng)為彈簧的壓縮量為d時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時(shí)釋放，求小圓環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)D時(shí)，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點(diǎn)，彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢(shì)能？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】

根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的受力方向總指向軌跡凹處，AB錯(cuò)誤；由M向N減速行駛，則受力方向與運(yùn)動(dòng)方向的夾角大于90°，故C正確、D錯(cuò)誤．2、C【解析】由場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式得．故ABD錯(cuò)誤C正確．故選：C3、B【解析】

滑雪運(yùn)動(dòng)員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運(yùn)動(dòng)員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運(yùn)動(dòng)員所受合外力始終不為零，故A錯(cuò)誤；滑雪運(yùn)動(dòng)員的速率不變則動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理可知，合外力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為零，故B正確；運(yùn)動(dòng)員從A到B下滑過程中的動(dòng)能不變而重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動(dòng)摩擦力，由圖可知，運(yùn)動(dòng)員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿滑道方向的合外力始終等于零，所以滑動(dòng)摩擦力也逐漸減小，故D錯(cuò)誤。所以B正確，ACD錯(cuò)誤。4、D【解析】

A．由P=Fv知，當(dāng)F一定，物體運(yùn)動(dòng)得越快，功率越大，故A錯(cuò)誤。B．由P=W/t知，力做的功越多，功率不一定大，還與時(shí)間有關(guān)，故B錯(cuò)誤。C．由W=Pt知，時(shí)間一定，功率越大，力做功越多，故C錯(cuò)誤。D．由P=Fvcos

α知，某一時(shí)刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大，還與力和速度之間的夾角有關(guān)，故D正確。5、A【解析】當(dāng)飛船繞某天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行的線速度即為第一宇宙速度，由萬有引力等于向心力得：，解得：；當(dāng)高度為該天體半徑四分之一的宇宙飛船繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力等于向心力得：，解得：，故選A．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，此題把地球第一宇宙速度的概念遷移的某顆星球上面．6、D【解析】試題分析：由于碰撞過程中，動(dòng)量守恒，兩小球動(dòng)量變化大小相等，方向相反，因此A錯(cuò)誤；因?yàn)榕鲎驳倪^程中動(dòng)能不增加．若Δp1和Δp2分別為-8kg?m/s，8kg?m/s，則P1′=-4kg．m/s，P2′=14kg．m/s根據(jù)知碰撞過程中動(dòng)能增加，B錯(cuò)誤；兩球碰撞的過程中，B球的動(dòng)量增加，Δp2為正值，A球的動(dòng)量減?。1為負(fù)值，故C錯(cuò)誤．變化量為-2kg?m/s，2kg?m/s，符合動(dòng)量守恒、動(dòng)能不增加量，以及要符合實(shí)際的規(guī)律．故D正確．考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用7、CD【解析】

AB.物體接觸彈簧開始，彈簧的彈力小于重力，其合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)，合力為零，加速度為零，速度最大，后來彈簧的彈力大于重力，合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)，速度為零，所以速度先增大后減小，加速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C.B點(diǎn)時(shí)最低點(diǎn)，所以物體在B點(diǎn)速度為零，故C正確；D.在整個(gè)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確．故選CD.8、AD【解析】

A．根據(jù)伏安特性曲線OM可知，，故A正確。BC．由圖象AB可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V，短路電流為6A，則內(nèi)阻故BC錯(cuò)誤。D．當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，即該電源只對(duì)電阻R供電時(shí)，電源的輸出功率最大，故D正確。9、BD【解析】

CD．A與B相向運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)C時(shí)間的摩擦力為故C無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而保持靜止，對(duì)A與B的系統(tǒng)動(dòng)量守恒有解得：故C錯(cuò)誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯(cuò)誤，B正確；故選BD?！军c(diǎn)睛】本題分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。10、BC【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，由此可知，軌道半徑越大，速度越小，同步衛(wèi)星的軌道半徑遠(yuǎn)大于天宮一號(hào)的軌道半徑，所以“天宮一號(hào)”的線速度比地球同步衛(wèi)星的線速度大，由v=rω11、CD【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力可知，當(dāng)r取地球半徑，則v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A錯(cuò)．R越大，速度越小，所以B對(duì)．要把衛(wèi)星送入軌道，則需要更多機(jī)械能，因此越遠(yuǎn)越困難，所以C對(duì)．，所以D對(duì)考點(diǎn)：萬有引力提供向心力點(diǎn)評(píng)：本題考查了萬有引力提供向心力的常見公式的推導(dǎo)和理解．12、BD【解析】

當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長(zhǎng)量；根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大??；根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解A的速度．【詳解】開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于開始是彈簧是壓縮的，故，故，故A錯(cuò)誤；當(dāng)B剛離開C時(shí)，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律得：，又開始時(shí)，A平衡，則有：，而，解得：物塊A加速度為，故B正確；拉力的瞬時(shí)功率，故C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量，即為：，故D正確；故選BD．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BD0.980.95~0.97B【解析】

(1)A、如果使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則應(yīng)該接到220V交流電源上，而電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使用的4V-6V的交流電源上，故A錯(cuò)誤；B、實(shí)驗(yàn)時(shí)，為充分利用紙帶，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處由靜止釋放，故B正確．C、不論紙帶上從哪個(gè)點(diǎn)開始計(jì)算都能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，故C錯(cuò)誤；D、如果某條紙帶的開始兩個(gè)明顯點(diǎn)跡之間的距離大于2mm，可能是先釋放重物，再接通電源打出的一條紙帶，原因是初速度不為零，而計(jì)算時(shí)，卻當(dāng)作零的處理的，故D正確；故選BD.(2)重力勢(shì)能減小量為：△Ep=mgh=0.4×9.8×0.25J=0.98

J;在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，則,則增加的動(dòng)能為：.(3)若機(jī)械能守恒，有：，即v2=2gh，圖線的斜率在誤差允許的范圍內(nèi)k=g，則機(jī)械能守恒，故選B．【點(diǎn)睛】該題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)的操作步驟和運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，得出動(dòng)能的增加量，以及會(huì)通過下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．14、CD小于【解析】

(1)[1][2]重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去。需要測(cè)量的物理量是C；重錘下落的高度，通過計(jì)算得到的物理量是D；與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度。(2)[3]重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式為，[4]B點(diǎn)的速度，D點(diǎn)的速度，則動(dòng)能的增加量[5]由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，有內(nèi)能產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律知，該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能