2023-2024学年新疆维吾尔自治区兵团地区十校联考物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年新疆维吾尔自治区兵团地区十校联考物理高一第二学期期末质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）A．木块A受重力、支持力和向心力B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力2、一带正电的粒子在电场中做直线运动的v﹣t图象如图所示，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（）A．该电场可能是由某正点电荷形成的B．M点的电势高于N点的电势C．从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大D．带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力3、如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg，g取10m/s2，则（）A．球体对挡板的压力为5NB．球体对挡板的压力为NC．球体对挡板的压力为10ND．球体对档板的压力为N4、(本题9分)以下关于功和能的说法中正确的是（）A．功是矢量，能是标量B．功是能量转化的量度C．功和能都是矢量D．因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能5、(本题9分)关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（）．A．只有动力对物体做功时，物体的动能增加B．只有物体克服阻力做功时，它的动能减少C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化6、(本题9分)在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A站在空间站地板上固定的台秤B上，如图所示，下列说法正确的是A．宇航员A不受地球引力作用B．台秤B示数大小等于宇航员此时所受地球引力C．宇航员A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航员A将手中一小球无初速释放，该小球将落到空间站地板上7、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC。用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点。则以下关系正确的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC8、如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上。下列说法正确的是（）A．只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C．小球运动的整个过程中机械能守恒D．如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零9、(本题9分)如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A．该星球的半径B．该星球的平均密度C．该星球的第一宇宙速度D．该星球对飞行器的引力大小10、(本题9分)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比M/m可能为（

）A．1 B．3C．4 D．511、(本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．人从A到B运动过程中机械能一直减小12、(本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，沿斜面上升的最大高度为h，则在物体沿斜面上升的过程中()A．物体克服摩擦力做功B．物体的重力势能增加了C．物体的动能减少了D．物体的机械能损失了二．填空题(每小题6分，共18分)13、随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行．飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量．假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设飞船中带有基本的测量工具．..（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_________________________．（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___________．（3）待测物体质量的表达式为_____________．14、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为f(Hz)，当地重力加速度的值为g(m/s2),所用重锤的质量为m(kg)．若按正确地实验步骤要求进行，并选出如图1所示的纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离分别为s1,s2,s3,回答下列问题：（用题中所给的字母表示）（1）纸带的_____（左、右）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_________m/s；（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=_______J，（4）下面列举了该实验的几个操作步骤（示意图如图2）：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的交流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量纸带上打出的某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的和操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并改正不恰当的步骤：没有必要进行的步骤是：________，理由是_____________________操作不恰当的步骤是_________，改正为__________________________15、某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）火星半径是地球半径的一半，地球质量约为火星质量的9倍，那么地球表面质量为m的人受到地球的吸引力约为火星表面人受到火星引力的多少倍？17、（10分）如图所示，AB为倾角37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP为圆心角等于143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，两轨道相切于B点，P、Q两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现有一质量m=2kg的小物块在外力作用下降弹簧缓慢压缩到D点后（不栓接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为（式中x单位为m，t单位是s），假设物块第一次经过B点后恰能到达P点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，试求：（1）若CD=1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；（2）B、C两点间的距离x；（3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？

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】

A.木块A受重力、支持力和静摩擦力作用，选项A错误；B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，则摩擦力的方向与木块运动方向不是相反的，选项B错误；C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，因物体做加速圆周运动，则摩擦力的法向分量指向圆心，选项C错误；D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，切向分量使物体加速，选项D正确.2、C【解析】

AD、由速度时间图象可知：粒子在电场中做匀减速直线运动，加速度是一个定值，所以电场力不变，是匀强电场，所以不可能是由某正点电荷形成的，故A、D错误；BC、从M到N的运动过程中速度减小，根据动能定理可知电场力做负功，电势能增加，又由于是正电荷，所以电势也增加，故M点的电势低于N点的电势，故B错误，C正确．故选C．3、B【解析】

把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：G1＝Gtan30°＝10N；所以球体对挡板的压力为N.A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.B.N与计算结果不相符；故B项符合题意.C.10N与计算结果不相符；故C项不合题意.D.N与计算结果不相符；故D项不合题意.4、B【解析】

AC．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故选项A、C错误；BD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故选项B正确，D错误．5、D【解析】

A.根据动能定理得W总=∆Ek，合力做功量度动能的变化。动力对物体做正功，只有动力对物体做功时，W总>0，物体的动能增加，故选项A不合题意；B.物体克服阻力做功，阻力做负功，只有物体克服阻力做功时，W总<0，物体的动能减少，故选项B不合题意；C.根据动能定理内容知道，外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，故选项C不合题意；

D.动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，所以物体的动能可能不变，故选项D符合题意。6、C【解析】

A．宇航员随国际空间站绕地球做匀速圆周运动，宇航员A仍受到地球引力作用。故A错误。B．空间站处于完全失重状态，因此台秤示数为零，故B错误；C．根据万有引力定律可知，宇航员A与地球的距离大于地球半径，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正确；D．宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，不会落到“地面上”，故D错误；7、AC【解析】

根据牛顿第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg。故由图象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，与结论相符，选项A正确；B.μA>μB=μC，与结论不相符，选项B错误；C.mA=mB<mC，与结论相符，选项C正确；D.mA=mB>mC，与结论不相符，选项D错误；8、BC【解析】

AD．小球恰好通过点时，小球对轨道的压力为零，则有得小球通过点的最小速度为小球离开点后做平抛运动，则有解得小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故AD错误；B．在由运动到的过程中，速度增大，由知重力功率增大；由运动到的过程中，增大，由知重力功率增大，故B正确；C．小球由经、、到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确。故选BC。9、ABC【解析】

A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.10、AB【解析】设碰撞后两者的动量都为P，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P，根据动量和动能的关系有：P2=2mEK，碰撞过程动能不增加，有：(2P)22M⩾故选CD。【点睛】根据动量守恒定律，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物体的质量关系。11、BD【解析】A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．12、BD【解析】

AD．物体的加速度为，根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力，克服摩擦力做功：，机械能的损失量为；故A错误，D正确．B．物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故B正确；C．动能损失量等于合外力做的功的大小，即有，故C错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、物体与接触面间没有压力，摩擦力为零圆周运动的半径R【解析】太空中物体处于完全失重状态，则与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和物体做圆周运动的半径R，则可得待测物体质量的表达式14、左10-1mgs1×10-1C在验证机械能守恒时，左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测物体的质量．D应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带【解析】

（1）物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连．

（1）利用匀变速直线运动的推论

（3）重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgs1×10-1．

（4）没有必要进行的步骤是：C；理由是：在验证机械能守恒时，左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测物体的质量．操作不恰当的步骤是D；改正为：先接通电源，待打点稳定后再释放纸带点睛：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需．15、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑