2024-2025学年广东省越秀外国语学校高一下物理期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

2024-2025学年广东省越秀外国语学校高一下物理期末学业质量监测模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)如图所示，一光滑地面上有一质量为m′的木板ab，一质量为m的人站在木板的a端，关于人由静止开始运动到木板的b端(M、N表示地面上原a、b对应的点)，下列图示正确的是

A．
B．
C．
D．
2、如图所示，质量为m的物体以速度v0离开桌面后，经过A点时所具有的机械能是(以地面为零势能面，不计空气阻力)

A． B．
C． D．
3、 (本题9分)下面说法正确的是
A．曲线运动不可能是匀变速运动
B．做圆周运动物体的合外力一定指向圆心
C．两个直线运动的合运动不可能是曲线运动
D．做曲线运动的物体所受合外力不可能为零
4、如图甲所示，浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布。如图乙是该瀑布的侧面示意图，第一漈=207米，第二漈=68米，第三漈=12米，三漈相加是287米。假设忽略上游水的初速度和空气的阻力，则水下落三漈后的竖直速度计算式为

A．
B．
C．
D．
5、 (本题9分)如图所示，一个花洒喷水头挂在竖直墙上。开启水龙头后，假设喷水头出水速度不变，喷出的水在空中做平抛运动，则下列说法正确的是

A．喷水头越高，水落地时速度越小
B．水落地时的速度与喷水头高度无关
C．喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长
D．水从喷出到落地所需时间与喷水头高度无关
6、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块AB相连接，处于原长并静止在光滑水平面上．现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得 （ ）

A．在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态
B．从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态
C．t3时刻弹簧弹性势能为6J
D．在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态
7、 (本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则

A．开始汽车做匀加速运动，t (s)时速度达到v，然后做匀速运动
B．开始汽车做匀加速运动，t (s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。
C．开始时汽车牵引力恒定，t (s)后牵引力逐渐减小，直到与 阻力平衡
D．开始时汽车牵引力恒定，t (s)后牵引力即与阻力平衡
8、 (本题9分)如图是A、B两质点从同一地点同向运动的x­t图像，则下列说法正确的是 ( )

A．0-4s，两质点走过的路程不相等
B．A、B两质点在4s时相遇
C．B质点0-8s内x≥0，故其运动方向一直不变
D．0-4s某时刻，A、B速度相等
9、根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（ ）

A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻
C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低
D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低
10、 (本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(   )

A．选择路线①,赛车经过的路程最短
B．选择路线②,赛车的速率最小
C．选择路线③,赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验，探究合外力做功与物体动能的变化的关系. 他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v)，每次实验，物体从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.5 m不变．他们最后做出了如图乙所示的v2－h图象．图象与横轴的交点为0.25.

(1)图象乙不过坐标原点的原因是________________________________．
(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ＝________.
(3)若最后得到的图象如图丙所示，则可能的原因是(写出一个)________________．
(4)若更换光滑的斜面重复上述步骤得到如图乙所示的图象，图象的斜率将________．(填增大减小不变)
12、（10分） (本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)对于该实验，为了减少实验误差，纸带下方所挂重物应该选用质量和密度较__________的。
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，某同学用毫米刻度尺测出了BD的长度，为了能完成验证机械能守恒定律，还需要再测出一个_____________的长度。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道半径R=0.2m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为管道的最高点且在O的正上方。一个可视为质点的小球质量m=0.4kg，在A点正上方高h=0.6m处的P点由静止释放，自由下落至A点进入管道并通过B点，小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）小球过A点时的速度vA的大小；
（2）小球过B点时对管壁的压力的大小和方向；
（3）落点C到A点的距离。

14、（14分） (本题9分)如图所示，水平传送带正以v=2m／s的速度运行，两端的距离为l=10m.把一质量为m=1kg的物体轻轻放到传送带的左端，物体在传送带的带动下向右运动.如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．

（1）则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力对其做了多少功？
（2）则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力做功的平均功率有多大?
15、（13分） (本题9分)某同学在实验室探究圆周运动向心力和速度之间的关系，他利用双线来连接小球在竖直平面内做圆周运动，如图所示，他用两根长均为的细线系一质量为m=0.5kg的小球，细线的另一端系于水平横杆上相距为d=2m的A、B两点，若小球上升到圆周最高点时两细线的拉力恰好都为零，重力加速度为，求：

（1）小球到达圆周最高点时的速度大小；
（2）小球到达圆周最低点时的速度大小及每根细线的拉力大小．
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、D
【解析】
根据动量守恒定律，M、m系统动量守恒，对于题中的“人板模型”，各自对地的位移为sM、sm，且有
MsM=msm，
sM+sm=L板（有时也称为平均动量守恒），
解得：
sm=，
sM=；
以M点为参考，人向右运动，木板向左运动，且人向右运动的位移加上木板向左运动的位移之和为板的长度，所以D正确，ABC错误。
故选D。
动量守恒定律是力学中的一条重要规律，又可应用于整个高中物理，所以它是高考重点考查的内容，更是复习备考的一个难点．在应用定律时应该注意其条件性、矢量性、相对性和普遍性.
2、B
【解析】
以地面为零势能面，抛出时的重力势能为mgH，初动能为，不计空气阻力，物体在下落过程中机械能守恒，故经过A点时的机械能为，所以只有选项B正确．
考点机械能守恒定律
3、D
【解析】
A.曲线运动中的平抛运动属于匀变速运动，A错误；
B.只有匀速圆周运动的向心力指向圆心，B错误；
C.两个直线运动的合运动有可能是曲线运动，比如平抛运动，C错误；
D.曲线运动是变速运动，合外力不可能为零，D正确。
4、D
【解析】
水在竖直方向做自由落体运动，则由自由落体运动的规律v2=2gh可知，水下落三漈后的竖直速度计算式为
；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确。
5、C
【解析】
AB．水落地时的速度，可知喷水头越高，水落地时速度越大，选项AB错误；
CD．根据可知，喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长，选项C正确，D错误.
6、AC
【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸， 时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压缩状态， 时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知， 时刻两物体相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：  ，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确．
7、BC
【解析】
因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC
8、BD
【解析】
由图可知，在0-4s，两质点走过的路程相等，选项A错误；A、B两质点在4s时位移相等，则两质点相遇，选项B正确；x-t图像的斜率等于速度，可知B质点在0-8s内速度先为正后为负，故其运动方向发生了变化，选项C错误；因x-t图像的斜率等于速度，则在0-4s某时刻，A、B速度相等，选项D正确；故选BD
解决本题的关键是知道位移时间图线的斜率表示速度，x-t图象可以明确看出位移的变化和位置关系．
9、BD
【解析】
试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．
考点：生活中的圆周运动．
【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．
10、ACD
【解析】
试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。
考点：圆周运动；牛顿第二定律

二、实验题
11、存在摩擦阻力； 0.5； 释放物块时存在初速度； 不变；
【解析】
设斜面的长为s，倾角为θ．由动能定理得
（mgsin θ－μmgcos θ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgL
v2与h是一次函数，不过原点的原因是存在摩擦阻力，由图像可知，当h＝0.25 m时，v＝0，代入v2＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若图像发生了弯曲，说明释放物块时存在初速度，或者是释放位置高度大于h．由v2＝2gh－2μgL知斜率k＝2g为定值，若更换光滑的斜面，图像的斜率不变．
12、 大; OC;
【解析】（1）选用质量和密度较大的重锤，可以减少空气阻力来减小误差；
（2）知道BD的长度则可以利用中点时刻的速度等于平均速度求出C点的速度，如果再测出OC之间的距离则可以验证从O点到C点机械能是否守恒了，所以还需要测量OC的长度；

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）；（2）12N，竖直向上；（3）m
【解析】
（1）对小球，根据自由落体运动可得

代入数据解得
m/s
（2）小球从P点到B点，只有重力做功，由动能定理得

代入数据解得

在B点时，设管壁对其支持力为F，方向竖直向下，由向心力公式得

解得

根据牛顿第三定律可知，小球过B点时对管壁的压力的大小为12N，方向竖直向上
（3）从B到C的过程中，由平抛运动规律可得
竖直分运动有

水平分运动有

联立解得
m
则落点C到A点的距离为

代入数据解得
m
14、（1）2J（2）
【解析】
(1)物体放到传送带上时，相对传送带向左滑行，受到向右的滑动摩擦力，因而向右做初速度为零的匀加速直线运动，当速度增加到传送带运动的速度v=2m/s时，物体与传送带间就不再有相对滑动，也就不再有摩擦力了，物体从此做匀速运动一直到右端．物体做匀加速运动时，受力如图示：

则：物体所受摩擦力大小为：f=μFN=μmg=1N…①
物体在皮带上滑行时加速度的大小为：a=f/m=1m/s2…②
经历时间t1=v/a=2/1s2s后，一起做匀速运动，
加速到v=2m/s过程中运动的位移为：s=v2/2a=2m…③
摩擦力做的功为：W=fs=1×2J=2J…④
(2)匀速运动阶段l-s=vt2，即10-2=2t2
t2=4s
根据P=W/t
平均功率
物体轻轻放在传送带上受到滑动摩擦力而做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求得加速度，由速度公式求出物体的速度增大到与传送带相等所用时间，并求出此过程的位移，判断速度相等后物体的运动情况，若物体继续做匀速直线运动，由位移公式求解时间，即可求得总时间．摩擦力对物体做的功等于摩擦力大小乘以物体相对地面的位移，根据平均功率的定义求解平均功率．
15、（1）m/s （2）N
【解析】
(1)设最高点速度为，最高点受力分析可得，
解得
由几何关系可知R=1m，
代入数据解得
(2)设最低点速度为，根据动能定理，
解得
最低点受力分析得，
解得
【点睛】本题考查了动能定理的应用，分析清楚小球的运动情况与受力情况是解题的前提，应用动能定理、牛顿第二定律可以解题．