河南省新鄉(xiāng)市第七中學(xué)2024年物理高一下期末監(jiān)測(cè)試題含解析

河南省新鄉(xiāng)市第七中學(xué)2024年物理高一下期末監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、(本題9分)消防車?yán)迷铺葸M(jìn)行高層滅火，消防水炮出水口離地的高度為，出水口始終保持水平且出水方向可以水平調(diào)節(jié)，水平射出水的初速度在之間可以調(diào)節(jié)．著火點(diǎn)在離地高為的樓層，出水口與著火點(diǎn)不能靠得太近，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，則（）A．如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)的水平距離最大為B．如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)的水平距離最小為C．如果出水口與著火點(diǎn)的水平距離不能小于，則水平射出水的初速度最小為D．若該著火點(diǎn)離地高為，該消防車此時(shí)仍能有效滅火2、(本題9分)汽車在平直公路上以速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為；快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛．圖中正確表示了從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系是（）A． B．C． D．3、(本題9分)如圖所示，兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端各系一個(gè)相同的小鐵球，兩小球恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．A球受繩的拉力較大B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不相等C．它們所需的向心力跟軌道半徑成反比D．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等4、(本題9分)如圖所示，物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，描述物體在豎直方向上的速度vy（取向下為正）隨時(shí)間變化的圖象是（）A． B．C． D．5、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng).細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),與豎直方向的夾角為θ,細(xì)線的拉力大小為F,小球作圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則在T2A．零 B．mgtanθ×T26、(本題9分)蹦極是一項(xiàng)既驚險(xiǎn)又刺激的運(yùn)動(dòng)深受年輕人的喜愛．如圖所示蹦極者從P點(diǎn)靜止跳下，到達(dá)A處時(shí)彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點(diǎn)B處，離水面還有數(shù)米距離．若不計(jì)空氣阻力，則蹦極者從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A．蹦極者的機(jī)械能守恒B．蹦極者的重力勢(shì)能和動(dòng)能之和一直減小C．蹦極者的動(dòng)能是先變小后變大D．蹦極者在B點(diǎn)的速度為零，處于平衡狀態(tài)7、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，它們與盤面之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，此時(shí)兩物體剛好就要發(fā)生滑動(dòng)，則（）A．細(xì)線中的拉力大于B受到的最大靜摩擦力B．細(xì)線中的拉力小于A受到的最大靜摩擦力C．燒斷細(xì)線，只有物體B相對(duì)圓盤發(fā)生滑動(dòng)D．燒斷細(xì)線，兩物體都會(huì)相對(duì)圓盤發(fā)生滑動(dòng)8、地球和火星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么A．地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度大于火星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度9、(本題9分)甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動(dòng)能之比為1∶4 D．甲、乙的動(dòng)能之比為1∶810、(本題9分)“復(fù)興號(hào)”是我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，它的成功研制生產(chǎn)，標(biāo)志著鐵路成套技術(shù)裝備特別是高速動(dòng)車組已經(jīng)走在世界先進(jìn)行列．若一輛質(zhì)量為M的高鐵，以額定功率P啟動(dòng)，高鐵在鐵軌上行駛時(shí)受到的阻力恒為車重的k倍，則()A．高鐵起動(dòng)時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．在時(shí)間

內(nèi)高鐵牽引力做功為PtC．高鐵在軌道上行駛時(shí)能達(dá)到的最大速度為D．當(dāng)高鐵運(yùn)行速度為v(小于最大速度)時(shí)的加速度為11、(本題9分)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是A．是加速度不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)C．是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)D．是速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)12、(本題9分)宇宙中兩顆靠得很近的天體組合為雙星。如圖，某雙屋由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。S1到O的距離為r，已知萬有引力常量為G.以下說法中正確的是A．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量大小相等C．若已知S1做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，則可求SD．若已知S1做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，則可求S二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）適當(dāng)墊高木板是為了__________________；（2）通過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡間距疏密不勻，后面部分點(diǎn)跡間距比較均勻，利用紙帶求小車速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的________(選填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過紙帶求出小車的速度分別為、、……，用W表示橡皮條對(duì)小車所做的功，作出的圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說明W與的關(guān)系是_______________________14、（10分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，用力傳慼器、輕繩、光滑定滑輪、小球和量角器設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。（已知重力加速度為g）（1）用不可伸長(zhǎng)的繩子跨過兩個(gè)定滑輪，繩子兩端分別與小球和力傳感器相連，力感器固定在地面上，通過傳感器可測(cè)得繩子拉力；（2）調(diào)節(jié)兩定滑輪之間的距離，在小球靜止時(shí)，記下右端繩子長(zhǎng)度L及_____（寫出相關(guān)量及字母符號(hào)）；（3）如圖所示，將小球拉到使繩與豎直方向成角θ時(shí)，靜止釋放，小球向下做圓周運(yùn)動(dòng)，為了求出小球在最低點(diǎn)A的速度，還需測(cè)量_____（寫出相關(guān)量及字母符號(hào)），并求出小球在最低點(diǎn)A的速度為_____（用已知和測(cè)得字母的符號(hào)表示）；（4）將小球拉到不同θ角度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（5）試寫出此驗(yàn)證機(jī)械能守恒的關(guān)系式_____（用已知和測(cè)得的字母符號(hào)表示）。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）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m1＝1kg的小物塊P，置于桌面上距桌面右邊緣C點(diǎn)L1＝90cm的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸（不拴接），輕彈簧左端固定，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)．質(zhì)量為M＝3.5kg、長(zhǎng)L＝1.5m的小車靜置于光滑水平面上，其上表面與水平桌面相平，且緊靠桌子右端．小車左端放有一質(zhì)量為m2＝0.5kg的小滑塊Q．現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢壓縮L2＝5cm推至B點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時(shí)，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子邊緣C時(shí)速度為2m/s，并與小車左端的滑塊Q相碰，最后Q停在小車的右端，物塊P停在小車上距左端0.35m處P與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.4，P、Q與小車表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1，重力加速度g＝10m/s2（1）小車最后的速度v；（2）推力所做的功；（3）在滑塊Q與車相對(duì)靜止時(shí)，Q到桌邊的距離．16、（12分）(本題9分)“場(chǎng)”是除實(shí)物以外物質(zhì)存在的另一種形式，是物質(zhì)的一種形態(tài)．可以從力的角度和能量的角度來描述場(chǎng)．反映場(chǎng)力性質(zhì)的物理量是場(chǎng)強(qiáng)．（1）真空中一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，靜電力常量為k，推導(dǎo)距離點(diǎn)電荷r處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的表達(dá)式．（2）地球周圍存在引力場(chǎng)，假設(shè)地球是一個(gè)密度均勻的球體，質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．a(chǎn)．請(qǐng)參考電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)距離地心r處（其中r≥R）的引力場(chǎng)強(qiáng)度E引的表達(dá)式．b．理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零．推導(dǎo)距離地心r處（其中r＜R）的引力場(chǎng)強(qiáng)度E引的表達(dá)式．17、（12分）如圖所示為一真空示波管的簡(jiǎn)化示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板MN形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))，電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子恰從N板右邊沿飛出。已知兩板間的距離為，板長(zhǎng)為，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力。(1)求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間電壓U；(2)求電子束從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)邊沿飛出時(shí)速度方向與KO線夾角的正切值。

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、B【解析】

AB．水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下落高度為20m時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)：而水平射出的速度在，則運(yùn)動(dòng)過的水平位移為所以如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)的水平距離最小為10m，最大距離是30m；故A錯(cuò)誤，B正確．C．如果出水口與著火點(diǎn)的水平距離不能小于，則：解得：故C錯(cuò)．D．由于出水口與著火點(diǎn)不能靠得太近，所以當(dāng)該著火點(diǎn)離地高為40m時(shí)，該消防車此時(shí)不能有效滅火；故D錯(cuò)．2、C【解析】汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力；功率減小一半時(shí)，汽車的速度由于慣性來不及變化，根據(jù)功率和速度關(guān)系公式，牽引力減小一半，小于阻力，合力向后，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由公式可知，功率一定時(shí)，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故物體做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減為零，物體重新做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故選B．3、A【解析】

設(shè)繩子與豎直方向之間的夾角為，A．小球在豎直方向上的合力等于零，有解得A球與豎直方向上的夾角大，故A球受繩子的拉力較大，A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律可得兩球的豎直高度相同，即相同，則相同，故B錯(cuò)誤；C．向心力等于合外力，即與r成正比，C錯(cuò)誤；D．圓周運(yùn)動(dòng)的線速度角速度相同，半徑不同，則線速度不等，D錯(cuò)誤。故選A。4、A【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)，豎直方向的速度為，所以速度與時(shí)間成正比，故A正確．5、C【解析】

沖量的定義式只能用于計(jì)算恒力的沖量，變力沖量可用動(dòng)量定理來求解即可?！驹斀狻啃∏蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，在T2時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量定理知：I對(duì)小球受力分析，知：v=2πL聯(lián)立得：I合A．零，與分析結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤；B．mgtanC．4πmLsinD．2mLTF【點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)量定理的應(yīng)用，屬于一般題型。6、B【解析】

AB.蹦極者從A到B的過程中，彈性繩對(duì)蹦極者做了負(fù)功，蹦極者的機(jī)械能減少，蹦極者的重力勢(shì)能和動(dòng)能之和一直減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C.蹦極者從A到B的過程中，剛開始重力大于彈性繩的彈力，蹦極者向下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重力等于彈性繩的彈力時(shí)，速度最大，之后彈性繩彈力繼續(xù)增大，重力小于彈性繩的拉力，蹦極者向下做加速運(yùn)動(dòng)，直到速度為0，所以蹦極者的速度是先變大后變小，蹦極者的動(dòng)能是先變大后變小，故C錯(cuò)誤；D.由C分析可知，盡管蹦極者在B點(diǎn)的速度為零，但此時(shí)彈性繩的彈力大于重力，處于非平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。7、BC【解析】

AB．A、B一起隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩物體剛好就要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，兩物體所受的摩擦力都達(dá)到最大靜摩擦力。對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律有：fm?T＝mrAω2，可知細(xì)線的拉力小于A受到的最大靜摩擦力，因?yàn)锳、B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，質(zhì)量相等，則最大靜摩擦力相等，則細(xì)線的拉力也小于B受到的最大靜摩擦力，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．燒斷細(xì)線，細(xì)線拉力消失，對(duì)A，由于最大靜摩擦力大于向心力，靠靜摩擦力提供向心力，所以A不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)；對(duì)B，最大靜摩擦力不夠提供向心力，B相對(duì)圓盤發(fā)生滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤，C正確。8、BD【解析】

行星公轉(zhuǎn)時(shí)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，則有：；則有：A.，因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)半徑小，所以地球公轉(zhuǎn)周期小于火星的公轉(zhuǎn)周期，A錯(cuò)誤；B.，因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)半徑小，所以地球公轉(zhuǎn)的線速度大于火星公轉(zhuǎn)的線速度，B正確；C.，因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)半徑小，所以地球公轉(zhuǎn)的加速度大于火星公轉(zhuǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D.，因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)半徑小，所以地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度，D正確；9、BC【解析】

根據(jù)可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項(xiàng)B正確；由可知，甲、乙的動(dòng)能之比為1∶4，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.10、BD【解析】A項(xiàng)：高鐵起動(dòng)時(shí)，由于功率P不變，由公式可知，速度增大，牽引力減小，阻力不變，所以加速度減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)公式可知，在時(shí)間

內(nèi)高鐵牽引力做功為Pt，故B正確；C項(xiàng)：當(dāng)牽引力等阻力時(shí)速度達(dá)到最大，即，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由牛頓第二定律可知，，解得：，故D正確．點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵處理機(jī)車啟動(dòng)問題抓住兩個(gè)公式：1、，2、，有時(shí)綜合應(yīng)用即可解題．11、AB【解析】

A.平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，所以平拋運(yùn)動(dòng)為加速度不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；BC.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上初速度為零，僅受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D.平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。12、BC【解析】

這是一個(gè)雙星的問題，S1和S2繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，S1【詳解】設(shè)星體S1和S2的質(zhì)量分別為m1、m2，它們的軌道半徑分別是r、r'；星體S1、S2做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供得：Gm1m2(r+r')2＝m1r4π2T2＝m2r'4π2T2

可得：m1r=【點(diǎn)睛】本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，雙星的特點(diǎn)是兩個(gè)星體周期相等，星體間的萬有引力提供各自所需的向心力。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、平衡摩擦力后面部分【解析】（1）用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋將小車?yán)酵晃恢冕尫牛鹌そ罾?duì)小車所做的功依次為W、2W、3W…探究橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功W與小車速度v的定量關(guān)系．將木板放有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊高，小車不連橡皮筋，尾部固定一紙帶，輕推小車使小車沿木板向下運(yùn)動(dòng)，如果紙帶上打出的點(diǎn)間距是均勻的，說明紙帶的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功全部完成后，打出來的點(diǎn)才能反映物體的速度．所以應(yīng)使用紙帶的后面部分．

（3）W-v2圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可確定W與速度v的平方成正比．

點(diǎn)睛：注意實(shí)驗(yàn)的一些處理方法，例如選擇相鄰距離基本相同的若干個(gè)點(diǎn)作為小車勻速運(yùn)動(dòng)階段的點(diǎn)，用這些點(diǎn)計(jì)算小車的速度．圖象法是解決物理問題的常見方法，因?yàn)樗哂泻?jiǎn)便直觀的特點(diǎn).14、力傳感器的讀數(shù)F0力傳感器的讀數(shù)F【解析】

（2）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，調(diào)節(jié)兩定滑輪之間的距離，在小球靜止時(shí)，記下右端繩子長(zhǎng)度L及力傳感器的讀數(shù)F0，設(shè)小球的質(zhì)量為m，此時(shí)該力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如圖所示，將小球拉到使繩與豎直方向成角θ時(shí)，靜止釋放，小球向下做圓周運(yùn)動(dòng)，為了求出小球在最低點(diǎn)A的速度，還需測(cè)量力傳感器的讀數(shù)F；[3]當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，小球受到的質(zhì)量與繩子的拉力的合力提供向心力，即為：則小球在最低點(diǎn)A的速度為：（5）[4]小球拉到使繩與豎直方向成角θ時(shí)，小球下降的高度為：h＝L（1﹣cosθ）小球減少的重力勢(shì)能為：△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）小球