2023-2024学年湖南省长沙市一中、湖南师大附中物理高一下期末监测模拟试题含解析

2023-2024学年湖南省长沙市一中、湖南师大附中物理高一下期末监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、2013年6月20日，航天员王亚平进行了首次太空授课。如图所示的两组太空实验，下列说法正确的是()A．小球呈悬浮状，说明小球不受重力作用B．小球呈悬浮状，是因为小球受到的重力太小的缘故C．轻推小球，小球在最低点的速度必须大于某一临界值，才能做完整的圆周运动D．轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动2、(本题9分)A、B两颗卫星都绕地球做匀速圆周运动，已知卫星A的运周期小于卫星B的运行周期，则下列说法正确的是A．卫星A的轨道半径大于卫星B的轨道半径B．卫星A的运行速度小于卫星B的运行速度C．卫星A的向心加速度大于卫星B的向心加速度D．卫星A所需的向心力大于卫星B所需的向心力3、(本题9分)汽车通过如图所示的一段路面，其中AB、CD分别为水平路面，BC为一段斜坡，全程路面的材质相同，各路段之间平滑连接．若汽车在从A到D的过程中发动机的功率始终保持不变，在三段路面上达到匀速行驶状态时速率分别为v1、v2、v1．则以下关于汽车的速度随时间变化的图像中可能正确的是A．B．C．D．4、(本题9分)某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是()A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH5、(本题9分)一物体做平抛运动，描述物体在竖直方向上的分速度v随时间变化规律的图线是如图所示中的（取竖直向下为正）（）A． B． C． D．6、下列物理量中，只有大小而没有方向的是（）A．功 B．冲量 C．动量 D．电场强度7、如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是()A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶58、(本题9分)如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等9、如图所示，物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动，下列说法正确的是（）A．F是恒力B．物块受到轨道的支持力逐渐增大C．物块受到的合外力逐渐增大D．F与支持力的合力跟物块的重力大小相等10、(本题9分)如图所示，质量相等的两小球、分别从斜面项端和斜面中点沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．小球、在空中飞行的时间之比为B．小球、在空中飞行过程中的速度变化率之比为C．小球、到达斜面底端时的动能之比为D．小球、到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为11、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是A．小球通过B点时，其所受重力的功率不为零B．在小球从A点运动到B点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功12、(本题9分)如图所示，物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动，下列说法正确的是（）A．F是恒力B．物块受到轨道的支持力逐渐增大C．物块受到的合外力逐渐增大D．F与支持力的合力跟物块的重力大小相等二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)为验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了体积相同、质量不同的小球1、2，按以下步骤进行实验：①用天平测出小球1、2的质量并分别记为m1和m2。②按图安装好实验装置，在与斜槽末端距离为d处固定一竖直挡板，并在挡板上贴上白纸和复写纸，记下小球位于斜槽末端时球心在白纸上的投影点为O。③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端S处由静止开始滚下；然后将小球2放在斜槽末端，让小球1仍从斜槽顶端S处由静止滚下，使二者发生碰撞，结果在白纸上一共打下了三个点。多次重复步骤③，将小球在白纸上的三个平均落点分别记为A，B，C。④用毫米刻度尺量出三个落点到O点的距离。（1）实验中m1与m2的大小关系为m1___________m2（选填“>”“=”或“<”）；斜槽与小球间的摩擦力对实验的验证___________（选填“有”或“无”）影响。（2）若测得O、A两点的间距为y1，O、B两点的间距为y2，O、C两点的间距为y3，只要关系式___________（用题中所给的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则说明碰撞中动量是守恒的。14、同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于:方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．应先接通打点计时器电源，再释放小车C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D．需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。15、(本题9分)如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，（1）该实验现象说明了A球在离开轨道后__________A．水平方向的分运动是匀速直线运动．B．水平方向的分运动是匀加速直线运动．C．竖直方向的分运动是自由落体运动．D．竖直方向的分运动是匀速直线运动．（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s，（）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示是一个物理演示实验：A是一个圆盘形物体。为了增加弹性，A的下面固定一个半球形的弹性物体。为了放置实验仪器，A的中央还固定一个竖直光滑的细杆。圆盘、细杆和半球形物体的总质量为M，B是一个套在细杆最下端中的一个环形实验仪器，其质量为m。现将此装置从水平地板上方高度为H处静止释放。实验中，物体A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；然后物体A又在极短的时间内和仪器B相碰，碰后仪器B便沿着细杆开始上升，而物体A恰好停留在地板上不动。最后仪B刚好能到达细杆的顶端而不滑出。试求细杆的长度。17、（10分）(本题9分)汽车以v0=1．6m／s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点)，货架水平，架高h=1．8m．由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下．已知该汽车刹车后做加速度大小为a=2m／s2的匀减速直线运动，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取l0m/s2．求：(1)小球落到车厢底板的时间t；(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离d．

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、D【解析】

AB.太空舱中小球呈悬浮状，是因为完全失重，而不是不受重力或重力太小，故AB不符合题意；CD.太空舱中小球是因为完全失重轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动，故C不符合题意，D合题意；2、C【解析】

A.两卫星均由万有引力提供向心力，，解得轨道半径，卫星A的周期小，则轨道半径小，故A错误.B.根据，卫星A的轨道半径小，则运行速度大，故B错误.C.根据万有引力定律可知，向心加速度，卫星A的轨道半径小，则A的向心加速度大，故C正确.D.两卫星的质量m未知，则向心力，大小无法比较，故D错误.3、A【解析】试题分析：由于AB、CD面水平，故汽车在这两个表面行驶的牵引力相等，BC是倾斜的，故汽车在BC上的牵引力较大，由P=Fv可知，汽车在BC段稳定的速度小于汽车在AB、CD表面的速度，且汽车在AB、CD两个表面的速度是相等的，故选项CD错误；汽车由AB到BC时，阻力增大，而汽车的牵引力没变化，故汽车的加速度为负值，做减速运动，当速度减小，由P=Fv可知，牵引力F增大，故汽车的合外力减小，加速度还是负值，但大小在减小，故速度减小变慢，当牵引力与BC面上的阻力相等时，加速度为0，所以这是一个加速度大小逐渐减小的减速运动；同理，当汽车由BC到CD时，阻力减小，而汽车的牵引力没变化，故汽车的加速度为正值，做加速运动，当速度增大，由P=Fv可知，牵引力F减小，故汽车的合外力减小，加速度大小在减小，故速度增加变慢，当牵引力与CD面上的阻力相等时，加速度为0，所以这是一个加速度大小逐渐减小的加速运动；故选项A正确，B错误．考点：功率，汽车的启动问题．4、D【解析】试题分析：重力做功与路径无关，根据两点间的高度差即可求得重力所做的功；因AB两点间的高度差为H；则重力做功W=mgH；故选D．考点：重力功【名师点睛】本题考查重力做功的特点，重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关；要注意正确理解重力做功与路径无关的含义，并能正确应用．5、D【解析】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，即做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，速度时间图线为过原点的倾斜直线，故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过运动规律确定v-t图线，基础题．6、A【解析】

A.功，只有大小无方向，是标量，选项A符合题意；B.冲量，既有大小又有方向，是矢量，选项B不符合题意.C.动量，既有大小又有方向，是矢量，选项C不符合题意.D.电场强度，既有大小又有方向，是矢量，选项D不符合题意.7、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流电压的有效值为U1＝U0，A项正确；B.设第二次所加交流电压的有效值为U2，则根据有效值的定义有，解得U2＝U0，B项错；CD.根据电功率的定义式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C项错、D项正确。8、ACD【解析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。9、BD【解析】

物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动过程中，物块受三力平衡如图，在向上缓慢移动过程中，随着的逐渐增大，F逐渐变大；轨道对物块的支持力N逐渐增大；物块受到的合外力为零；F与支持力的合力跟物块的重力大小相等，方向相反，故AC错误，BD正确。10、ABD【解析】因为两球下落的高度之比为2：1，根据h=gt2得，t=，高度之比为2：1，则时间之比为：1，故A正确．小球a、b在空中飞行过程中，加速度均为g，则速度变化率之比为1:1，选项B正确；两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据v0＝x/t知，初速度之比为：1．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．故选ABD．点睛：解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向匀速运动和竖直方向上的自由落体运动的规律，结合运动学公式和推论灵活求解．11、AD【解析】

A.在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒；因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的速度不为零，则其所受重力的功率不为零；故A正确。B.在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误。C.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能。故C错误。D.在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功。故D正确.12、BD【解析】

物块在水平向右推力F作用下沿竖直光滑圆弧轨道向上缓慢移动过程中，物块受三力平衡如图，在向上缓慢移动过程中，随着的逐渐增大，F逐渐变大；轨道对物块的支持力N逐渐增大；物块受到的合外力为零；F与支持力的合力跟物块的重力大小相等，方向相反，故AC错误，BD正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、无【解析】

第一空.为了防止入射球碰后反弹，则实验中m1与m2的大小关系为m1>m2；第二空.斜槽与小球间的摩擦力对实验的验证无影响，只要小球到达底端的速度相同即可。第三空.碰前小球的速度：；同理碰后两球的速度为：；；要验证的关系是：，即；14、ADAB见解析图平衡摩擦过度见解析【解析】

(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，而甲装置是需要的。故选AD.(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.(3)[3]关系图线如图所示：(4)[4