2023-2024学年湖北省黄冈市黄冈中学高一物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年湖北省黄冈市黄冈中学高一物理第二学期期末质量检测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、(本题9分)一个质量为2kg的物体被人用手由静止开始向上提升了2m时速度达到2m/s，则关于该过程下列结论中正确的是：
A．手对物体做功40J B．重力势能增加44J
C．合外力对物体做功4J D．重力对物体做功40J
2、如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为()
A．B．
C．D．
3、某质点在xoy平面上运动，其沿x轴和y轴上的分运动的速度随时间变化的关系均可用图表示（两分运动图像坐标轴的分度可能不同）。

则
A．此质点一定做直线运动
B．此质点一定做曲线运动
C．此质点的轨迹不可能是圆周
D．此质点的轨迹可能与平抛运动物体的轨迹相同
4、我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）
A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
5、(本题9分)如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是
A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等
B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等
C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等
D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等
6、我国发生的“天链一号01号星”属于地球同步卫星．关于定点后的“天链一号01号星”，下列说法正确的是
A．它同时受到万有引力和向心力
B．它“定点”，所以处于静止状态
C．它处于失重状态，不受重力作用
D．它的速度大小不变，但加速度不为零
t 时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关7、(本题9分)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从0
系如图所示，力的方向保持不变，则
A ．03t 时刻的瞬时功率为200
5F t m
B ．03t 时刻的瞬时功率为200
9F t m
C ．在0t =到03t 这段时间内，水平力的平均功率为200
234F t m
D ．在0t =到03t 这段时间内，水平力的平均功率为200
256F t m
8、 (本题9分)如图所示，固定的光滑斜面倾角为，顶端A 点距离水平地面的高度为h ．已知重力加速度为g ．质量为m 的小滑块，从A 由静止开始滑至底端B ，在此过程中滑块的
A ．动能增加了mgh
B ．重力势能减少了mgh
C ．机械能减少了mgh
D ．重力做的功为mg sin ·h
9、如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D ，水流速度大小为v ，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为ρ，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是
A ．水枪单位时间内喷出水的质量为2v D ρπ
B．高压水枪的喷水功率为
32
8
v D ρπ
C．水柱对煤层的平均冲击力大小为
22
8
v D ρπ
D．手对高压水枪的作用力水平向右
10、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。

整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。

则（）
A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b
B．t=3s时金属杆的速率为3m/s
C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C
11、任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。

引入“引力场强度”A来表示引力场的强弱和方向，质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力为F，则地球在该处产生的引力场
强度A=F
m
，以下说法正确的是（）
A．A的单位与加速度的单位相同
B．A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致
C．r越大，A越大
D．m越大，A越小
12、在一根两端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R，（蜡块的直径略小于玻璃管的内径），轻重适宜，它能在玻璃管内的水中匀速上升。

如图，当红蜡块从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动。

红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，关于红蜡块的运动以下说法正确的是
A．运动轨迹是曲线B．运动轨迹是直线
C．速度大小不变D．速度大小变化
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________(填“交流”或“直流”)电源．
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________．A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
14、(本题9分)某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。

主要实验步骤如下：
(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；
(ⅱ)将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；
(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O；
(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q；
(ⅴ)将小球B放在斜槽末端，让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定A、B两小球落点的中心位置P、R；
(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3；
(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2；
(ⅷ)分析数据，验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，从而验证动量守恒定律。

请回答下列问题
(1) 步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________；
(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0g。

测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘，__盘放上一个5g砝码，游码如图乙位置时天平平衡；
(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。

该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格，并进行了部分填写，请将其补充完整
①_______②_________③___________。

物理量碰前碰后
m/g m1＝17.0 m1＝17.0m2＝①
x/cm x2＝50.35 x1＝②x3＝74.75
mx/g·cm m1x2＝855.95 m1x1+m2x3=③
15、(本题9分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz。

(1)木板倾斜的目的是为了___________________。

(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到
同一位置再释放小车。

第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W 1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W 1，……橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。

根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s 。

（结果保留3位有效数字）
(3)若2W v -图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明_________________________。

三．计算题(22分)
16、（12分） (本题9分)一辆质量为m 的汽车，在牵引力F 作用下由静止开始运动了x 距离后关闭发动机，又运动了L 距离后停了下来，求：汽车受到的阻力大小．
17、（10分） (本题9分)如图所示，一只小球用绳OA 和OB 拉住，OA 水平，OB 与水平方向成60°角，这时OB 绳受
的拉力为8 N ，求小球重力及OA 绳拉力的大小．
参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分） 1、C 【解析】
对物体受力分析，运用动能定理求出手对物体做功以及合力做功的大小．由重力做功求物体克服重力做功． 【详解】
A 、根据动能定理得：2102W mgh mv -=
-手，解得：2211
21022244J 22
W mgh mv =+=⨯⨯+⨯⨯=手；故A 错误. B 、D 、物体上升2m ，重力做负功,40J G W mgh =-=-,根据功能关系可知重力势能增加40J ；故B 、D 错误. C 、由2
1=04J 2
W mv -=合；故C 正确. 故选C. 【点睛】
求合力的功一种方法是求各力做功的代数和；另一种方法是利用动能定理求解；在运用动能定理解题不需要考虑过程，只要抓住首末状态，列式进行求解． 2、C
【解析】
链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度。

【详解】
设桌面为零势能面，链条的总质量为m
开始时链条的机械能为：E1=
当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=
由机械能守恒可得：E1=E2
即：
解得：。

故应选：C。

【点睛】
零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量。

3、C
【解析】
由图知质点在x轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，在y轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，则有质点的合加速度恒定；由于两分运动图像坐标轴的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向与合速度方向之间的夹角大于或等于0︒小于90︒，而平抛运动的物体加速度和初速度的夹角为90︒，所以质点可能做匀加速直线运动，也可能做匀变速曲线运动但此质点的轨迹一定与平抛运动物体的轨迹不相同，圆周运动的物体合外力是变力而不是恒力，因此一定不做圆周运动，故选项C正确，A、B、D错误。

4、B
【解析】
A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．B．设甲乙两运动员的质量分别为m甲、m乙，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲，v乙．根据题意整个交接棒过程动量守恒：
''m v m v m v m v +=+甲甲乙乙甲甲乙乙
可以解得： m v m v ∆=-∆甲甲乙乙，
即B 选项正确；
CD ．经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有动能损失，CD 选项错误． 【点睛】
本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论． 5、A 【解析】
a 物体做自由落体运动,运动时间为t 1,
b 物体沿
1
4
圆弧轨道下滑的过程中,其竖直方向分运动的加速度在任何高度都小于重力加速度.又a ､b 两物体竖直方向位移相等,所以b 物体下滑到S 的时间t 2>t 1,故A 正确,B ､C ､D ､错误. 6、D 【解析】
A ．地球同步卫星只受万有引力，万有引力完全充当了向心力，向心力不是物体实际受到的力，A 错误；
B ．同步卫星，相对于地球静止，做匀速圆周运动，合力不为零，所以不是处于静止状态，B 错误；
C ．万有引力完全充当向心力，所以同步卫星处于完全失重状态，但完全失重状态只是视重为零，并不是不受重力，C 错误；
D ．同步卫星相对地球静止，角速度一定，根据可知它的速度大小不变，做匀速圆周运动，加速度大小恒定，
但不为零，D 正确． 7、BD 【解析】
在0-2t 0时间内，物体的加速度 a=0 F m ，则2t 0时刻的瞬时速度 v 1=a•2t 0=2at 0，在2t 0-3t 0时间内，a′=0
3
F m
，则3t 0时刻的瞬时速度v=v 1+a′t 0=005 F t m ．所以3t 0时刻的瞬时功率 P=3F 0v=200
15F t m
．故A 错误，B 正确．在t=0到3t 0这段时
间内，根据动能定理得：水平力做的功 W=12mv 2-0=12m （005 F t m ）2=22
00
252F t m
，则平均功率200025 36F t W P t m ==．故
C 错误，
D 正确．故选BD ．
点睛：解决本题的关键掌握瞬时功率的公式P=Fvcosθ，以及平均功率的公式
W
P t
=．要注意平均功率和瞬时功率的区别，不能搞混． 8、AB 【解析】
重力做功只与物体的初末的位置有关，斜面的高度为h ，由此可以求得重力做功的大小；根据动能定理求解动能的变化． 【详解】
A 、D 、固定的光滑斜面倾角为θ，小物块从A 滑到斜面底端
B 的过程中重力做的功只与物体的初末的位置有关，所以重力做的功为W =mgh ；根据动能定理得动能增加了mgh ，故A 正确，D 错误. B 、根据重力做功与重力势能的关系得重力势能减少了mgh ，故B 正确.
C 、整个过程中物体的机械能守恒，故C 错误. 故选AB. 【点睛】
本题是对机械能守恒的直接应用，掌握住机械能守恒定律条件，同时注意做功的特点. 9、BD 【解析】
A 、t 时间内喷水质量为：
21
4
m Svt D vt ρρπ==⋅⋅
水枪单位时间内喷出水的质量为
21
4
m v D ρπ∆=
故选项A 错误；
B 、水枪在时间1s 内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则：
2238
121
P W mv D v ρπ==
∆= 故选项B 正确；
C 、t 时间内喷出的水在t 内速度减小为0，则由动量定理得：
0Ft mv -=-
联立得：
221
4
mv F mv D v t ρπ=
∆=＝， 故选项C 错误；
D 、水对高压水枪的作用力向左，则手对高压水枪的作用力水平向右，故选项D 正确．
10、BD
【解析】
A ．由图像可知，t =5.0s 时，U =0.40V ，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为
0.40A 1A 0.40
U I R === 用右手定则判断出，此时电流的方向由b 指向a ，故A 错误；
B ．由图可知，t =3s 时，电压表示数为
'0.43V 0.24V 5
U =
⨯= 则有 'R U E R r
=+ 得 '0.10.40.24V 0.3V 0.4r R E U R ++=
=⨯= 由公式=E BLv 得
0.3m/s 3m/s 0.500.20
E v BL ===⨯ 故B 正确；
C ．金属杆速度为v 时，电压表的示数应为
=+R U BLv R r
由图像可知，U 与t 成正比，由于R 、r 、B 及L 均与不变量，所以v 与t 成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为
223m/s 1m/s 3
v a t === 根据牛顿第二定律，在5.0s 末时对金属杆有
F BIL ma -=
得
=+(0.5010.200.101)N 0.20N F BIL ma =⨯⨯+⨯=
此时F 的瞬时功率为
0.215W 1.0W P Fv Fat ===⨯⨯=
故C 错误；
D ．t =5.0s 时间内金属杆移动的位移为
221115m 12.5m 22
x at ==⨯⨯= 通过R 的电荷量为
0.50.212.5C 2.5C 0.40.1
BLx q R r R r ∆Φ⨯⨯====+++ 故D 正确。

故选BD 。

11、AB
【解析】
AB 、F 为质量为m 的物体在距离地心r 处（r 大于地球半径）受到的万有引力，则A =F m
表示的就是物体的加速度，根据牛顿第二定律定律，A 的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故AB 正确。

CD 、由万有引力定律F =G
2mM r 知，r 越大，引力F 越小，则A 越小；由A =F m
知，A 与m 无关，故CD 错误。

12、BC
【解析】
蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，都没有加速度，所以合运动一定为直线运动，并且速度保持不变.
A ．轨迹为曲线与分析不符，故A 错误
B ．轨迹为直线与分析相符，故B 正确
C ．速度大小不变与分析相符，故C 正确
D ．速度大小变化与分析不符，故D 错误
【点睛】
两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、刻度尺； 交流； D
【解析】
第一空第二空. 实验还需要用刻度尺测量纸带，故还需要毫米刻度尺，打点计时器需要使用交流电源；
第三空.实验前要平衡摩擦力，把长木板一端适当垫高，轻推拖着纸带的小车，小车做匀速直线运动恰好平衡摩擦力，故ABC 错误，D 正确。

14、 (1)保持不变 (2) 左 右 (3)①5.8g ②24.50 ③850.05
【解析】
第一空.为了保证小球A 滚到斜槽底端时速度相同，则步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应保持不变；
第二空. 根据天平的使用规则，测量小球B 的质量时将小球B 放在天平的左盘；
第三空. 根据天平的使用规则,应该在右盘放上一个5 g 砝码；
第四空.天平读出m 2=5.8g ；
第五空. 由刻度尺读出，碰后x 1=24.50cm ；
第六空.m 1x 1+m 2x 3=17.0×
24.50+5.8×74.75=850.05 g·cm 15、平衡摩擦力 2.00 W 与v 2成正比
【解析】
第一空. 实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功；
第二空. 小车速度为24.0010m/s 2.00m/s 0.02x v T -⨯=== 第三空.若2W v -图象是一条过原点的倾斜的直线，则说明W 与v 2成正比.
三．计算题(22分)
16、Fx f x L
=
+ 【解析】
加速过程由动能定理： 212
Fx fx mv -= 减速过程由动能定理
2012
m fL v -=- 解得：
Fx f x L
=+ 17、4
N 4 N 【解析】
试题分析：把小球的重力G 沿BO 和AO 方向进行分解，分力分别为F B 和F A ，如图所示，由几何关系得：
G＝F B sin60°＝8×sin60° N＝4N
F A＝F B cos60°＝8×cos60° N＝4 N.
考点：考查了共点力平衡条件的应用
点评：关键是根据力的作用效果，确定两个人分力的方向，再进行分解，也可以运用合成法或正交分解法进行研究．。