山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2024年物理高一下期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2024年物理高一下期末監(jiān)測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)．將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h.若整個(gè)過(guò)程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大C．小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于mghD．小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量大于mgh2、(本題9分)在物理學(xué)史上，測(cè)出萬(wàn)有引力常量G的科學(xué)家是（）A．開(kāi)普勒 B．伽利略 C．牛頓 D．卡文迪許3、兩個(gè)物體質(zhì)量比為1∶4，速度大小之比為4∶1，則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為A．1∶1 B．1∶4 C．4∶1 D．2∶14、小船在水速較小的河中橫渡，并使船頭始終垂直河岸航行，到達(dá)河中間時(shí)突然上游來(lái)水使水流速度加快，則對(duì)此小船渡河的說(shuō)法正確的是（）A．小船要用更長(zhǎng)的時(shí)間才能到達(dá)對(duì)岸B．小船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不變，但位移將變大C．因小船船頭始終垂直河岸航行，故所用時(shí)間及位移都不會(huì)變化D．因船速與水速關(guān)系未知，故無(wú)法確定渡河時(shí)間及位移的變化5、(本題9分)如圖所示，有一光滑斜面傾角為θ，放在水平面上，用固定的豎直擋板A與斜面夾住一個(gè)光滑球，球質(zhì)量為m。若要使球?qū)ωQ直擋板無(wú)壓力，球連同斜面應(yīng)一起（）A．水平向右加速，加速度a=gtanθC．水平向右減速，加速度a=gsinθ6、(本題9分)兒童樂(lè)園中，一個(gè)小孩騎在木馬上隨木馬一起在水平而內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸到木馬的距離為r，小孩的向心加速度為a，如把小孩的轉(zhuǎn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．小孩相對(duì)于圓心的線(xiàn)速度不變B．小孩的線(xiàn)速度大小為C．小孩在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程為D．小孩做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期7、(本題9分)某質(zhì)量m=1500kg的“雙引擎”小汽車(chē)，當(dāng)行駛速度v≤54km/h時(shí)靠電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力；當(dāng)行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動(dòng)力，同時(shí)內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度v>90km/h時(shí)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，這種汽車(chē)更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車(chē)在一條平直的公路上由靜止啟動(dòng)，汽車(chē)的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化的圖像如圖所示，若小汽車(chē)行駛過(guò)程中所受阻力恒為1250N。已知汽車(chē)在t0時(shí)刻第一次切換動(dòng)力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11s末。則在這11s內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．汽車(chē)第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)刻t0=6sB．電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為60kwC．汽車(chē)的位移為165mD．汽油機(jī)工作期間牽引力做的功為3.6×105J8、(本題9分)下列說(shuō)法中正確的是()A．太陽(yáng)系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)B．太陽(yáng)系中的八大行星的軌道有的是圓形，并不都是橢圓C．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線(xiàn)方向D．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽(yáng)的連線(xiàn)垂直9、質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率剛好等于額定功率，從此時(shí)開(kāi)始，發(fā)動(dòng)機(jī)始終在額定功率下工作.下列說(shuō)法正確的是（

）A．發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力保持不變 B．汽車(chē)的加速度將減小C．汽車(chē)的最大行駛速度為 D．汽車(chē)的額定功率為10、(本題9分)一小球從空中由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力(g取10m/s2)．下列說(shuō)法正確的是()A．第2s末小球的速度為20m/sB．前2s內(nèi)小球的平均速度為20m/sC．第2s內(nèi)小球的位移為10mD．前2s內(nèi)小球的位移為20m二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）小組內(nèi)某同學(xué)按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量△Ep=___________，動(dòng)能變化量△Ek=___________。（2）小組內(nèi)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總有△Ep略大于△Ek，請(qǐng)你指出一個(gè)可能的原因___________。12、（10分）(本題9分)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖象，根據(jù)圖象回答以下問(wèn)題.（1）彈簧的原長(zhǎng)為_(kāi)________cm.（2）彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)______.（3）分析圖象，總結(jié)出彈力F跟彈簧長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為_(kāi)________.（L用m為單位）三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）2017年2月22日上午，美國(guó)航天局宣布在距地球僅40光年的一顆小型恒星的周?chē)l(fā)現(xiàn)了多達(dá)7顆大小與地球相似的系外行星，其中3顆已確定位于宜居帶，很可能含有液態(tài)水，觀測(cè)某行星的半徑為R0，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，它有一顆衛(wèi)星，軌道半徑為R，繞行星公轉(zhuǎn)周期為T(mén)．已知萬(wàn)有引力常量為G求：（1）該行星的平均密度為多大？（2）要在此行星的赤道上發(fā)射一顆人造同步衛(wèi)星，則該人造衛(wèi)星的軌道半徑r為多大？14、（14分）(本題9分)某同學(xué)用錘子將一個(gè)小鐵釘釘進(jìn)墻壁中。釘子進(jìn)入墻壁過(guò)程中，所受阻力f與釘進(jìn)深度x間的關(guān)系如圖所示。鐵釘重力可以忽略不計(jì)，則：(1)該同學(xué)第一次敲擊鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘進(jìn)入深度為，求該過(guò)程錘子對(duì)鐵釘做的功W0；(2)若每一次敲擊，錘子對(duì)鐵釘做功恒為W0，則敲擊兩次，鐵釘進(jìn)入的深度為多少；(3)在(2)的條件下，若要使鐵釘進(jìn)入深度為4x0，應(yīng)敲擊鐵釘幾次。15、（13分）如圖甲所示，邊界MN將空間分成上下兩個(gè)區(qū)域I、II，在區(qū)域II中有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中某一點(diǎn)B靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m=1×10-2kg、帶電量大小為q=4×10-4C的小球，它恰能到達(dá)區(qū)域I中的A點(diǎn)，已知小球運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖乙所示，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球的帶點(diǎn)性質(zhì)，以及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。唬?）A、B兩點(diǎn)間的高度差h；（3）若將電場(chǎng)反向且強(qiáng)度減為原來(lái)的三分之一，要讓小球仍恰好到達(dá)A點(diǎn)，在B點(diǎn)需以多大的初速度豎直向上拋出。

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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

A項(xiàng)：彈簧與桿垂直時(shí)，彈力方向與桿垂直，合外力方向即重力的分力方向沿桿向下，小球?qū)⒗^續(xù)加速，速度沒(méi)有達(dá)到最大值，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量最短，彈性勢(shì)能最小，故動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大，故B正確；C項(xiàng)：小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，初末位置動(dòng)能都為零，所以彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于重力勢(shì)能的減小量，即為mgh，故CD錯(cuò)誤．2、D【解析】開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn)與邏輯推理相結(jié)合導(dǎo)出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得了萬(wàn)有引力常量，D正確．3、C【解析】

根據(jù)可知，故C正確，ABD錯(cuò)誤．4、B【解析】

因?yàn)殪o水速垂直于河岸，則渡河時(shí)間t=d/vc，水流速增大，渡河時(shí)間不變，沿河岸方向的位移增大，則最終渡河的位移變大。故B正確，AD錯(cuò)誤。因小船船頭始終垂直河岸航行，渡河時(shí)間不會(huì)隨著水流速度增大而變化，故C錯(cuò)誤；5、B【解析】小球受重力和斜面的支持力，根據(jù)受力，知道兩個(gè)力的合力方向水平向左，所以整體的加速度方向水平向左．根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)合=mgtanθ，則a=F．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．

點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道球與斜面具有共同的加速度，通過(guò)隔離對(duì)球分析，運(yùn)用牛頓第二定律得出斜面的加速度．6、CD【解析】

A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)速度的大小不變，方向時(shí)刻改變；故A錯(cuò)誤.B.根據(jù)得：；故B錯(cuò)誤.C.小孩在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的路程為；故C正確.D.小孩做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期；故D正確.7、AC【解析】

A、開(kāi)始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律：F1-Ff=ma，解得開(kāi)始階段的加速度a=2.5m/s2，汽車(chē)第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)v1=54km/h=15m/s，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0==6s，故A正確。B、t0時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B錯(cuò)誤。CD、汽油機(jī)工作期間，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s時(shí)刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油機(jī)工作期間牽引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽車(chē)前6s內(nèi)的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽車(chē)后5s內(nèi)的位移x2=120m，所以11s內(nèi)汽車(chē)的位移x=x1+x2=165m，故C正確，D錯(cuò)誤。8、AC【解析】太陽(yáng)系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)，就是太陽(yáng)，選項(xiàng)A正確；太陽(yáng)系中的八大行星的軌道都是橢圓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線(xiàn)方向，選項(xiàng)C正確；所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檐壽E上某一點(diǎn)切線(xiàn)方向不一定與它和太陽(yáng)的連線(xiàn)垂直，故D錯(cuò)誤；故選AC．點(diǎn)睛：開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬(wàn)有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵．9、BD【解析】

發(fā)動(dòng)機(jī)始終在額定功率下工作，即發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持不變，而汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時(shí)，牽引力減小，故A錯(cuò)誤；水平方向上汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運(yùn)動(dòng)，,當(dāng)牽引力F減小時(shí)，加速度減小，故B正確；當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計(jì)算出牽引力F=f+ma，則此時(shí)汽車(chē)的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當(dāng)汽車(chē)行駛速度達(dá)到最大時(shí)，牽引力F=f，則此時(shí)的速度：，故C錯(cuò)誤；故選BD?！军c(diǎn)睛】本題是牛頓第二定律與功率類(lèi)問(wèn)題的綜合，關(guān)鍵是知道汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，加速度為零時(shí)速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。10、AD【解析】

小球在第2s末的速度為，故A正確；小球在前2s內(nèi)的位移為，故小球在前2s內(nèi)的平均速度為，故B錯(cuò)誤，D正確；小球在第2s內(nèi)的位移為，故C錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題11、紙帶和重物受到摩擦阻力和空氣阻力的作用（言之成理即可）【解析】

第一空.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量△Ep=mghB；第二空.打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度為，由于初速度為零，所此過(guò)程中動(dòng)能的增加量為；

第三空.由于紙帶在下落過(guò)程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量。12、101000【解析】

第一空.當(dāng)所掛鉤碼的重力為零時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度即為原長(zhǎng)，由題圖可知，彈簧的原長(zhǎng)為10cm.第二空.彈簧的勁度系數(shù)：.第三空.由胡克定律.三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（1）；（2）【解析】（1）設(shè)該行星的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，對(duì)衛(wèi)星有：又行星的體積為所以該行星的平均密度為（2）設(shè)該衛(wèi)星的同步人造衛(wèi)星的軌道半徑為r，對(duì)同步衛(wèi)星有：所以半徑14、(1)(2)(3)28次【解析】

(1)該同學(xué)第一次敲擊鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘進(jìn)入深度為，如圖知該過(guò)程錘子對(duì)鐵釘做的功(2)敲擊兩次，鐵釘進(jìn)入的深度為x，根據(jù)題意知x