2023-2024学年贵州省贵阳市四校物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2023-2024学年贵州省贵阳市四校物理高一下期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中A．小球动能最大时弹性势能为零B．小球在离开弹簧时动能最大C．小球动能减为零时，重力势能最大D．小球的动能先减小后增大2、原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块d深度时，木块相对桌面移动了s，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力大小恒为f，对这一过程，下列说法正确的是()A．子弹与木块组成的系统机械能守恒B．系统损失的机械能等于f（d+s）C．子弹动能的减少量等于fdD．系统机械能转变为内能的量等于fd3、(本题9分)许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（）A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律B．开普勒在前人研究的基础上，提出了万有引力定律C．牛顿利用万有引力定律通过计算发现了彗星的轨道D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量4、下列说法错误的是A．哥白尼认为地球是宇宙的中心B．卡文迪许最早较准确地测出了万有引力常量C．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础D．牛顿通过月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律5、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（）A．其角速度与转速成反比，与周期成正比B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C．匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变D．做匀速圆周运动的物体，所受合力为零6、(本题9分)长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，如图所示，则两个圆锥摆相同的物理量是（）A．周期B．线速度的大小C．向心力D．绳的拉力7、(本题9分)如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m．给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足A．最小值B．最大值C．最小值D．最大值8、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是(

)A．它是卫星环绕地球运行的最小速度B．它是卫星环绕地球运行的最大速度C．它是发射地球卫星的最小发射速度D．它是发射地球卫星的最大发射速度9、发动机额定功率为P0的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为F，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为F0和a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是(）A． B．C． D．10、(本题9分)如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是（）A．圆环在O点的速度最大B．圆环通过O点的加速度等于gC．圆环在A点的加速度大小为D．圆环在B点的速度为11、(本题9分)如图所示，两个完全相同的光滑小球P、Q，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时（），则（）A．墙壁、木板受到P球的压力均增大B．墙壁、木板受到P球的压力均减小C．Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小D．P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力不变12、(本题9分)测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人相对地面静止不动，使传送带以速度v匀速向右运动，下列说法正确的是A．传送带对人不做功B．人对传送带做正功C．人对传送带做功的功率为D．传送带对人做功的功率为（m1+m2）gv二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为______，系统重力势能减少量ΔEp为___．（以上结果均用题中所给字母表示）（2）若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是______A．存在空气阻力B．滑块没有到达B点时钩码已经落地C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d14、（10分）如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器．(1)这个实验所用的主要研究方法是_____A．控制变量法B．等效代替法C．理想实验法D．假设法(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，皮带由此推测出是在研究向心力的大小F与的关系_______．A．质量mB．角速度ωC．半径r三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切，圆轨道半径R＝0.4m．一个小球停放在水平轨道上，现给小球一个v0＝5m/s的初速度，求：(g取10m/s2)(1)小球从C点飞出时的速度．(2)小球到达C点时，对轨道的作用力是小球重力的几倍？(3)小球从C点抛出后，经多长时间落地？(4)落地时速度有多大？16、（12分）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来．我们把这种情况抽象为图2的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，其中M、N分别为圆轨道的最低点和最高点．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．如果已知圆轨道的半径为R=5.0m小球质量为m=1.0kg（不考虑摩擦等阻力，）问：（1）h至少为多大才可使小球沿圆轨道运动而不掉下来．（2）如果h=15m，小球通过M点时的速度为多大？此时轨道对小球的支持力为多大？（3）高度h大，小球滑至N点时轨道对小球的压力越大，试推出于h函数关系式．17、（12分）地球同步通信卫星绕地球做匀速圆周运动的周期与地球的自转周期相同，均为T。（1）求地球同步通信卫星绕地球运行的角速度大小；（2）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球同步通信卫星的轨道距离地面的高度。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

AB.弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧仍然被压缩，弹簧的弹力不等于零，弹性势能不等于零，故AB错误；C.小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，这个过程中速度为零时，动能减为0，小球上升的高度最大，重力势能最大，故C正确；D.将力F撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故D错误2、D【解析】

A.根据能量转化和守恒定律分析可知：子弹原有的动能转化为子弹和木块的内能与后来木块和子弹的动能之和，机械能由损失，故A不符合题意。BD.木块和子弹所组成的系统损失的机械能与产生的热能相等，为摩擦力与相对位移的乘积，即：Q=fd，故B不符合题意，D符合题意。C.只有阻力对子弹做功，动能定理得知：子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，大小f（d+s）。故C不符合题意。3、D【解析】哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，选项A错误；牛顿在前人研究的基础上，提出万有引力定律，选项B错误；哈雷利用万有引力定律通过计算发现了彗星的轨道，选项C错误；卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，选项D正确；故选D.4、A【解析】

A项：哥白尼提出了日心说，认为太阳是宇宙的中心，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，但没有测量引力常量，是卡文迪许测出了引力常量，故B正确；C项：开普勒发现了行星运动的三大定律，正确描绘了行星运动的规律，为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础，故C正确；D项：万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，故D正确。5、B【解析】

A.根据可知角速度与转速成正比；由可知角速度与周期成反比，故选项A不符合题意

B.角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量，线速度表示单位时间内转过的弧长，描述物体沿圆周运动的快慢的物理量，故选项B符合题意

C.匀速圆周运动其轨迹是曲线，速度方向一定改变，不是匀速运动，故选项C不符合题意

D.匀速圆周运动是变速运动，受到的合外力不等于0，故选项D不符合题意

6、A【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F=mω2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ；由三式得，，与绳子的长度和转动半径无关；又由，故周期与绳子的长度和转动半径无关，故A正确；由v=ωr，两球转动半径不等，故线速度不同，故B错误；由F=ma=mω2r，两球转动半径不等，故向心力不同，故C错误；绳子拉力：，故绳子拉力不同，故D错误．7、CD【解析】

考点：牛顿第二定律；向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：当小球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最小值．当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，对环的压力等于环和木板B的重力和时，根据牛顿第二定律求出小球在最高点时速度，根据机械能守恒定律求出小球经过最低点时速度，即为速度的最大值．解答：解：当小球恰好到达最高点时，设小球经过最高点时速度为v1，最低点速度为v2，则mg=m①根据机械能守恒定律得mg·2r+m=m②由①②联立得最小速度v2=当小球经过最高点恰好使环在竖直方向上跳起时，小球对环的压力等于环的重力和木板B的重力和．以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得mg+2mg=m③根据机械能守恒定律得mg×2r+m=m④解得最大速度v2′=．故应该选CD8、BC【解析】

第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球飞行的轨迹就不是圆，而是椭圆，因此7.9km/s不是人造地球卫星环绕地球飞行的最大运行速度，大于此值也可以，只不过物体做的是椭圆轨道运动，7.9km/s是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，BC正确，AD错误。故选BC。【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．9、AC【解析】

汽车匀加速启动时，a一定，根据v=at知v增大，根据知F一定，根据P=Fv知，功率P也均匀增大，达到P额后，功率保持不变，由v继续增大，牵引力减小，当F=f时，a=0，速度达到最大，之后匀速．A.根据以上分析，故A符合题意．B.根据以上分析，最终加速度为零，故B不符合题意．C.根据以上分析，故C符合题意．D.根据以上分析，功率均匀增大，故D不符合题意．10、BC【解析】

A．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故A错误。B．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故B正确。

C．圆环在下滑过程中与细杆之间无压力，因此圆环不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长量为L-L=（-1）L，根据牛顿第二定律，有

解得故C正确。D．圆环从A到B过程，根据功能关系，知圆环减少的重力势能转化为动能，有解得故D错误。

故选BC。11、ACD【解析】

AB、以小球P、Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，由图可知，墙壁对球的压力F2逐渐增大，木板对球的支持力F1逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，木板受到的压力增大，故A正确，B错误；C、以小球Q为研究对象，处于平衡装态，根据受力平衡，P球对Q球的支持力，木板给Q球的支持力，当斜木板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢减小时，P球对Q球的支持力增大，挡板给Q球的支持力减小，根据牛顿第三定律可知Q球对P球的压力增大，对木板的压力减小，故C正确；D、小球P为研究对象，处于平衡装态，合外力为零，P球受到重力、墙壁对球的压力、木板对球的支持力和Q球对P球的压力，所以P球受到墙壁、木板和Q球的作用力的合力与P球受到重力大小相等，方向相反，故D正确；故选ACD．【点睛】对球进行正确受力分析，把握其受力特点：一个力大小和方向不变（重力），一个力方向不变（墙给球的支持力），另一个力的大小、方向均发生变化（挡板给球的作用力），对于这类动态平衡问题，可以采用“图解法”进行．12、ABC【解析】传送带对人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，则人对传送带的摩擦力方向水平向右，传送带的位移向右，则人对传送带做正功，故B正确．由于人的位移为零，则传送带对人不做功，故A正确．人对传送带做功的功率P=fv=m2gv，故C正确．由于人静止不动，则传送带对人做功的功率为零，故D错误．故选ABC．点睛：解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法，通过在力的方向上有无位移判断是否做功，知道人受摩擦力和拉力平衡．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】

（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。

滑块通过光电门B速度为：；

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；

系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd；

比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。

（2）若存在空气阻力的，则有△Ek总是略小于△Ep，故A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小，△Ek应小于△Ep，故B错误；将滑块左端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算少了，△Ek将大于△Ep，故C正确。将滑块右端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算多了，△Ek将小于△Ep，故D错误。14、AB【解析】

第一空：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；第二空：图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)3m/s（2）1.25倍（3）0.4s（4）5m/s【解析】

(1)小球从B到C的过程中根据机械能守恒可求出球从C点飞出时的速度；(2)小球通过C点受支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出压力和重力的关系；(3)小球离开C点后做平抛运动，根据竖直方向上做自由落体运动计算运动的时间；(4)根据动能定理计算落地的速度的大小．【详解】(1)设在C点的