2024屆云南省昆明市官渡區(qū)藝卓中學高一物理第二學期期末監(jiān)測模擬試題含解析

2024屆云南省昆明市官渡區(qū)藝卓中學高一物理第二學期期末監(jiān)測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，一光滑斜面固定在水平地面上，高度為h。小物塊從斜面頂端A處由靜止開始下滑，當滑到斜面底端B處時，小物塊速度的大小為()A．12gh2、(本題9分)利用三顆位置適當?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊，目前，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍．假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A．1hB．4hC．8hD．16h3、(本題9分)利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時間的變化圖象．實驗時，把小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說法中正確的是A．t1時刻小球速度最大B．t2時刻小球動能最大C．t2時刻小球勢能最大D．t2時刻繩子最長4、一臺抽水機每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不計額外功的損失，這臺抽水機保持輸出功率不變的前提下，半小時內(nèi)能做多少功（）()A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，半徑為的豎直圓柱形轉(zhuǎn)筒，繞其豎直中心軸以大小為的角速度轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的物體靠在圓筒的內(nèi)壁上，若要使物體不下落，則它與圓筒間的動摩擦因數(shù)至少為（物體與圓筒間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為）（）A． B． C． D．6、航天飛機中的物體處于失重狀態(tài)，是指這個物體（）A．不受地球的吸引力B．受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)C．受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)D．對支持它的物體的壓力為零7、(本題9分)下列說法正確的是（）A．太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域B．兩列機械波在同一介質(zhì)中相遇，波長相同一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案C．狹義相對論的第一個基本假設(shè)：力學規(guī)律在任何慣性系中都是相同的D．分別用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實驗，前者中央亮紋較寬E.電視機顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強弱受圖像信號的控制8、(本題9分)如圖所示，某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動，則只要運動角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ，認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下述分析正確的是（）A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心C．此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度D．若桿的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動9、(本題9分)初始靜止在光滑水平面上的物體，受到一個方向不變，大小逐漸減小的水平力的作用，則這個物體在水平力變化過程中的運動情況為（）A．速度不斷增大，但增大得越來越慢B．加速度不斷增大，速度不斷減小C．加速度不斷減小，速度不斷增大D．加速度不變，速度先減小后增大10、(本題9分)研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時．假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()A．向心加速度變大 B．距地面的高度變大C．線速度變小 D．角速度變大11、(本題9分)有一個質(zhì)量為m的小木塊，由碗邊滑向碗底，碗內(nèi)表面是半徑為R的圓弧，由于摩擦力的作用，木塊運動的速率不變，則A．它的加速度為零B．它所受合力為零C．它所受的合外力大小一定、方向改變D．它的加速度大小恒定12、(本題9分)質(zhì)量為m＝2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F，此后物體的v-t圖像如圖所示，取水平向右為正方向，g取10m/s2，則()A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.05B．10s末恒力F的瞬時功率為6WC．10s末物體在計時起點左側(cè)4m處D．0～10s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6W二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學做探究合力做功與物體速度變化量的關(guān)系的實驗裝置如圖所示，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用1條橡皮筋時彈力對小車做的功記為W，當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．回答下列問題：(1)本實驗中，要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是__________________________．(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次實驗__________(填必須或不必)計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值．(3)為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶上所打的點間距__________(填相等或不相等)的一段．14、（10分）(本題9分)某組同學用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗中，讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點計時器在紙帶上打下一系列點．（1）他們拿到了所需的打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要__________．（選填選項前的字母）A．交流電源B．毫米刻度尺C．天平及砝碼D．秒表（2）先接通打點計時器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如圖2所示，O是紙帶靜止時打出的點，A、B、C是標出的3個計數(shù)點，測出它們到O點的距離分別為=12.16cm、=19.1cm和=27.36cm，其中有一個數(shù)值在記錄時有誤，是__________（選填選項前的字母）A．B．C．（3）已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．為了驗證機械能守恒定律，需要將重錘動能的增加量m與重錘重力勢能的減少量__________進行比較．（選填選項前的字母）A．B．C．（4）他們在紙帶上選取多個計數(shù)點，分別測量它們到起始點O的距離h，計算對應各計數(shù)點的重物速度v，描繪出圖像，如下圖所示，正確的是__________．（選填選項前的字母）（5）推導題（4）中圖線的斜率表達式___________（所需物理量自行設(shè)定）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊（可視為質(zhì)點）靜止于動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平軌道上的A點．現(xiàn)對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P=10.0W.經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道CDM，恰妤能過軌道的最高點M,已知軌道AB的長度L=2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α=600，圓形軌道的半徑R=2.5m．（空氣阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2)，求：(1)滑塊運動到C點時速度vC的大?。?2)B、C兩點的水平距離x；(3)水平外力作用在滑塊上的時間t．16、（12分）(本題9分)某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為x.比賽時，某同學將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，當速度達到v0時，再以v0做勻速直線運動跑至終點．整個過程中球一直保持在球拍中心不動．比賽中，該同學在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示．設(shè)球在運動中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運動方向相反，不計球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g.(1)求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；(2)求在加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式；17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平地面與一半徑為R的豎直光滑圓弧軌道相接于B點，軌道上的C點位置處于圓心O的正下方．距地面高度為R的水平平臺邊緣上的A點，質(zhì)量為m的小球以的速度水平飛出，小球在空中運動至B點時，恰好沿圓弧軌道在該點的切線方向滑入軌道．小球運動過程中空氣阻力不計，重力加速度為g，試求：（1）B點與拋出點A正下方的水平距離x．（2）圓弧BC段所對的圓心角θ．（3）小球能否沿圓軌道上升到最高點D，若能到達，求出到達D點的速度；若不能到達，請說明理由．

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】斜面光滑，支持力不做功，只有重力做功，所以小物塊的機械能守恒，故有mgh=12m2、B【解析】試題分析：設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1．1R；已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期變?。蒅MmR由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R．由開普勒第三定律r3T2考點：開普勒第三定律【名師點睛】本題考查開普勒第三定律以及同步衛(wèi)星的性質(zhì)，要注意明確題目中隱含的信息的判斷是本題解題的關(guān)鍵。3、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t1時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，所以t1時刻小球速度不是最大．故A錯誤．t2時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，動能最小，勢能也最小，繩子也最長．故BC錯誤，D正確．故選D．點睛：本題考查運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關(guān)系，從而分析小球的運動情況．4、C【解析】

抽水機1秒鐘內(nèi)做的功是：所以抽水機的功率為：抽水機半小時做的功是：.A．與分析不符，故A錯誤.B．與分析不符，故B錯誤.C．與分析相符，故C正確.D．與分析不符，故D錯誤.5、A【解析】設(shè)以的角速度轉(zhuǎn)動時，物體恰好能靜止，則在豎直方向上，在水平方向上，故解得，A正確．6、D【解析】

A．失重狀態(tài)是物體對水平支持物的壓力或者對豎直懸掛物的拉力小于自身重力，大于自身重力為超重．并不是不受地球引力A錯．BCD．對航天飛機中的物體，重力提供向心力，對水平支持物或豎直懸掛物沒有作用力，是完全失重，處于非平衡狀態(tài)，而且受力分析也不存在向心力和離心力，BC錯．D對．7、ABE【解析】

A．太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域，故A正確；B．兩列機械波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，波長相同則頻率相同，則一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案，故B正確；C．狹義相對論的第一個基本假設(shè)：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故Ｃ錯誤；D．由于紫光的波長比綠光的短，則用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實驗，綠光的中央亮紋較寬，故D錯誤；E．圖像信號越強，電視機顯像管里的電子槍發(fā)射電子束越強，故E正確。故選ABE。8、AC【解析】

A．螺絲帽受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的最大靜摩擦力，螺絲帽在豎直方向上沒有加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，螺絲帽的重力與最大靜摩擦力平衡，故A正確。B．螺絲帽做勻速圓周運動，由彈力提供向心力，所以彈力方向水平向里，指向圓心，故B錯誤。C．根據(jù)牛頓第二定律得：又因為：聯(lián)立得到：故C正確。D．若桿的轉(zhuǎn)動加快，角速度ω增大，螺絲帽受到的彈力N增大，最大靜摩擦力增大，螺絲帽不可能相對桿發(fā)生運動，故D錯誤。故選AC。9、AC【解析】光滑水平面上的物體所受的合力等于該外力的大小，外力減小，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度逐漸減小，因為加速度方向與速度方向相同，則速度逐漸增大，即做加速度逐漸減小的加速運動，速度增加的越來越慢．故AC正確，BD錯誤．點晴：根據(jù)物體所受的合力判斷加速度的變化，結(jié)合加速度方向與速度方向的關(guān)系判斷速度的變化．10、BC【解析】

地球同步衛(wèi)星繞地球圓周運動時萬有引力提供圓周運動向心力有：可得衛(wèi)星周期，可知周期變大時，衛(wèi)星距地面高度h增大；衛(wèi)星的線速度，可知衛(wèi)星離地高度h變大時，衛(wèi)星的線速度變??；向心加速度，可知衛(wèi)星離地高度h變大時，衛(wèi)星的向心加速度變??；角速度，可知周期變大時，角速度變?。訠C正確，AD錯誤．故選BC.11、CD【解析】A、物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．故AB錯誤；

C、物塊所受合外力提供向心力，合外力的大小不變，向心加速度大小不變，但方向指向圓心，故CD正確．點睛：物塊下滑過程速率保持不變，做勻速圓周運動，加速度不等于零，合外力不等于零．合外力提供向心力，大小不變，向心加速度大小不變，方向指向圓心，隨時間變化．12、AD【解析】

A．由圖線可知0～4s內(nèi)的加速度：a1=m/s2=2m/s2，可得：F+μmg=ma1；由圖線可知4～10s內(nèi)的加速度：a2=m/s2=1m/s2，可得：F-μmg=ma2；解得：F=3N，μ=0.05，選項A正確；B．10s末恒力F的瞬時功率為P10=Fv10=3×6W=18W，選項B錯誤；C．0～4s內(nèi)的位移x1=×4×8m=16m，4～10s內(nèi)的位移x2=-×6×6m=-18m，故10s末物體在計時起點左側(cè)x=2m處，選項C錯誤；D．0～10s內(nèi)恒力F做功的平均功率為，選項D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等【解析】

（1）要調(diào)節(jié)小木塊a的位置，目的是使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡，即為了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即為小車受到的合外力．（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，這樣合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值．（3）選用紙帶上所打的點間距相等的點來驗證小車最后獲得的動能，然后驗證功與動能之間的關(guān)系．故本題答案是：(1).使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡(2).便于表示合外力做的功；不必(3).相等【點睛】為了找到合外力做功與動能增加之間的關(guān)系，所以在做此實驗時要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的條數(shù)來達到做功按倍數(shù)增加這樣一個效果，所以沒必要具體求出橡皮筋做功的多少，即可驗證動能定理．14、ABBBAk=2g【解析】

(1)[1].“驗證機械能守恒定律”的實驗中除所需的打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要交流電源和毫米刻度尺，故選AB；(2)[2].毫米刻度尺應估讀到0.01cm，所以hB的讀數(shù)有誤，故選B；(3)[3].由求解的是重物從開始下落到B時的動能增量，則重錘重力勢能的減少量應該對應于mghB，故選B；(4)[4].由可得，則圖像應該是過原點的直線，故選A；(5)[5].在(4)中圖像斜率的表達式為k=2g．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）10m/s；（2）m；（3）1.45s；【解析】

根據(jù)牛頓第二定律求出