河南省許昌市高級中學2023-2024學年物理高一下期末監測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)在下列選項中，都屬于國際單位中基本單位的是()A．千克、秒、牛頓B．克、米、秒C．千克、米、秒D．焦耳、克、米2、(本題9分)a、b兩燈連接成如圖所示的電路。a燈的規格為“220V40W”，b燈的規格為“220V100W”。通電時，a、b燈兩端電壓分別為、，實際功率分別為、，且實際功率都沒有超過額定功率，設a、b燈電阻不變。下列判斷正確的是A．， B．，C．， D．，3、(本題9分)如圖所示，細線上端固定，下端系一小球，將小球拉至實線所示位置自由釋放，空氣阻力不計，在小球自釋放位置擺動到最低點的過程中，下列說法不正確的是（）A．細線的拉力對小球做正功B．小球的機械能守恒C．小球重力勢能的減小量等于其動能的增加量D．重力對小球做的功等于小球動能的增加量4、如圖所示，a和b是電場中的兩個點，其電場強度大小分別為Ea和Eb，電勢分別為φa和φb。下列說法中正確的是A．Ea>Ebφa>φbB．Ea>Ebφa=φbC．Ea<Ebφa>φbD．Ea=Ebφa<φb5、(本題9分)如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中．導體處于靜電平衡時，下列說法正確的是（）A．A、B兩點電勢不相等B．A、B兩點電場強度不相等C．感應電荷產生的附加電場電場強度EA＞EBD．當電鍵S閉合時，電子從導體沿導線向大地移動6、(本題9分)如圖所示，圖a、b、c的圓心均在地球的自轉軸線上，對環繞地球做勻速圓周運動而言()A．衛星的軌道可能為aB．衛星的軌道可能為bC．衛星的軌道可能為cD．同步衛星的軌道只可能為b7、(本題9分)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A．B，它們的質量分別為m1、m2，彈簧勁度系數為k，C為一固定擋板，系統處于靜止狀態．現用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動，當物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則此時A．物塊B的質量滿足B．物塊A的加速度為C．拉力做功的瞬時功率為D．此過程中，彈簧彈性勢能的增量為8、(本題9分)如圖甲所示，傳送帶以恒定速率逆時針運動，皮帶始終是緊的，將m=1kg的面粉袋放在傳送帶上的A處，經過1.2s到達傳送帶的B端，用速度傳感器測得面粉袋與送帶的速度v隨時間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t圖線可知()A．A、B兩點的距離為3.2mB．粉袋與傳送帶的動摩擦因數為0.5C．面粉袋從A運動到B這程中，傳送帶上面粉痕跡長為1.2mD．面粉袋從A運動到B過程中，其與傳送帶摩擦產生的熱量為4.8J9、如圖所示，質量相同的P、Q兩球均處于靜止狀態，現用小錘打擊彈性金屬片，使P球沿水平方向彈出，Q球同時被松開而自由下落，則A．P、Q兩球同時落地B．Q先落地，P后落地C．下落過程中，兩球的重力平均功率相同D．下落至相同高度時，兩球的重力瞬時功率不同10、如圖所示，在豎直平面內有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平，OB豎直，一個質量為的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，不計空氣阻力，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知PA=2.5R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中：A．重力做功2.5 B．動能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．機械能減少1.5二、實驗題11、（4分）(本題9分)利用如圖1所示圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是______A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC．已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T．設重物的質量為m．從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=______，動能變化量△Ek=______(3)大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v=計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法(4)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒．請你分析論證該同學的判斷依據是否正確______（回答正確或不正確）12、（10分）(本題9分)某探究學習小組的同學們要探究加速度與力、質量的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗時，調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)．(1)該實驗中小車所受的合力________(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數，該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？________(選填“需要”或“不需要”)．(2)實驗獲得以下測量數據：小車、力傳感器和擋光板的總質量M，擋光板的寬度l，光電門1和光電門2的中心距離為x.某次實驗過程：力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的關系式是________________．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面上，一輕質彈簧一端固定在擋板上，另一端連接質量mB=0.5kg的物塊B，B通過輕質細繩跨過光滑定滑輪與質量mA=4kg的物塊A連接，細繩平行于斜面，A在外力作用下靜止在圓心角為α=60°、半徑R=lm的光滑圓弧軌道的頂端a處，此時繩子恰好拉直且無張力；圓弧軌道最低端b與粗糙水平軌道bc相切，bc與一個半徑r=0.12m的光滑圓軌道平滑連接，靜止釋放A，當A滑至b時，彈簧的彈力與物塊A在頂端d處時相等，此時繩子斷裂，已知bc長度為d=0.8m，求：(g取l0m/s2)(1)輕質彈簧的勁度系數k；(2)物塊A滑至b處，繩子斷后瞬間，圓軌道對物塊A的支持力大小；(3)為了讓物塊A能進入圓軌道且不脫軌，則物體與水平軌道bc間的動摩擦因數μ應滿足什么條件？14、（14分）(本題9分)一種氫氣燃料的汽車，質量為m=1.0×103kg，發動機的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的0.1倍．若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為a=1.0m/s1．達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛．試求：(1)汽車的最大行駛速度；(1)汽車勻加速啟動階段結束時的速度；(3)當速度為5m/s時，汽車牽引力的瞬時功率；(4)當汽車的速度為31m/s時的加速度；(5)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間．15、（13分）(本題9分)如圖甲所示，傾角的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足夠長．一根輕彈簧一端固定在斜面的底端，另一端與質量m=1.0kg的小滑塊（可視為質點）接觸，滑塊與彈簧不相連，開始時彈簧處于壓縮狀態．當t=0時釋放滑塊，在0～0.24s時間內，滑塊的加速度a隨時間t變化的關系如圖乙所示．已知彈簧的勁度系數，當t=0.14s時，滑塊的速度．g取，，．彈簧彈性勢能的表達式為(式中k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量）．求：（1）斜面對滑塊摩擦力的大小；（2）t=0.14s時滑塊與出發點間的距離d；（3）在0～0.44s時間內，摩擦力做的功W．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】國際單位制中基本單位有：米、千克、秒、摩爾、開爾文、安培、坎德拉，

牛頓（N）和焦耳（J）是導出單位，故C正確，ABD錯誤。點睛：國際單位制規定了七個基本物理量，這七個基本物理量分別是誰，它們在國際單位制分別是誰，這都是需要學生自己記住的。2、D【解析】

根據知：a燈的電阻為，b燈的電阻為，所以a燈的電阻大于b燈的電阻，因為兩燈電流相等，根據U=IR知Ua＞Ub，又因為P=UI，所以Pa＞Pb；ABC.此三項錯誤；D.此選項正確；3、A【解析】

小球從高處向低處擺動過程中，細線的拉力與小球的速度始終垂直，小球在拉力方向上沒有發生位移，所以拉力對小球不做功，故A符合題意；由于只有重力做功，所以小球的機械能守恒，故B不符合題意；由機械能守恒定律知，小球重力勢能的減少量等于動能的增加量，故C不符合題意；小球在擺動過程中，根據動能定理，可得：重力做的正功等于動能的增加量，故D不符合題意。故選A。【點睛】機械能守恒的條件：只有動能和勢能的相互轉化或者只有重力做功，分析小球所受的各力，判斷做功情況，再分析機械能是否守恒．4、A【解析】

由于電場線的疏密反映場強的大小，a點處電場線密，則a點的電場強度強，即Ea＞Eb；順著電場線電勢降低，可知a點電勢高于b點，即φa>φb；A.Ea>Ebφa>φb與結論相符；B.Ea>Ebφa=φb與結論不相符；C.Ea<Ebφa>φb與結論不相符；D.Ea=Ebφa<φb與結論不相符；5、C【解析】

導體處于靜電平衡狀態，導體是一個等勢體，導體內部場強處處為零；即外部電場在導體內部產生的電場強度與感應電荷在該點的電場強度等大反向.【詳解】A．導體處于靜電平衡狀態，導體是一個等勢體，導體內部場強處處為零．A、B兩點電勢相等，A錯誤；B．A、B兩點電場強度都為零，B錯誤；C．感應電荷產生的附加電場與正電荷在同一點產生的場強等值反向，所以EA＞EB，C正確；D．當電鍵S閉合時，電子從低電勢（大地）沿導線向高電勢點（導體）移動，選項D錯誤；故選C．6、BC【解析】

A、衛星運動過程中的向心力由萬有引力提供，故地球必定在衛星軌道的中心，即地心為圓周運動的圓心．因此軌道a是不可能的，故A錯誤．B、衛星運動過程中的向心力由萬有引力提供，故地心必定在衛星軌道的中心，即地心為圓周運動的圓心．因此衛星的軌道可能為b、c，故B，C正確．D、而同步衛星由于其周期和地球的自轉周期相同，軌道一定在赤道的上空，故同步衛星的軌道不可能為b；故D錯誤．故選BC．【點睛】解決本題的關鍵知道衛星繞地球做勻速圓周運動，圓心即為地心；以及同步衛星需要滿足的“七定”．7、BD【解析】

當B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，根據胡克定律求解出彈簧的伸長量；根據牛頓第二定律求出物塊A的加速度大小；根據機械能守恒定律求解A的速度．【詳解】開始系統處于靜止狀態，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于開始是彈簧是壓縮的，故，故，故A錯誤；當B剛離開C時，對A，根據牛頓第二定律得：，又開始時，A平衡，則有：，而，解得：物塊A加速度為，故B正確；拉力的瞬時功率，故C錯誤；根據功能關系，彈簧彈性勢能的增加量等于拉力的功減去系統動能和重力勢能的增加量，即為：，故D正確；故選BD．8、ABD【解析】

A.根據速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知A、B兩點的距離對應圖象與時間軸所圍圖形的“面積”大小，為x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正確；B.由v-t圖象可知，0-0.2s內，面粉袋的加速度為：．對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向下，由牛頓第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即為：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s內，面粉袋的加速度為：，對面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑動摩擦力，滑動摩擦力方向沿皮帶向上，由牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，聯立解得：μ=0.5，f=4N．故B正確．C.在0-0.2s時間內，傳送帶速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：，方向沿皮帶向上．在0.2s-1.2s時間內，面粉袋速度大，面粉袋相對于皮帶的位移大小為：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮帶向下．故傳送帶上面粉痕跡的長度為：s=△x2=1m；故C錯誤．D.面粉袋與傳送帶摩擦產生的熱量為：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正確．9、AC【解析】

AB.根據裝置圖可知，兩球由相同高度同時運動，P做平拋運動，Q做自由落體運動，P豎直方向的分運動也是自由落體運動，因此兩球將同時落地，故A正確，B錯誤；C.由于兩球同時落時，且重力做功相同，根據，所以重力做功的平均功率相同，故C正確；D.由于落地時豎直分速度相同，根據P=mgvy，所以兩球落地時的重力做功的瞬時功率相同，故D錯誤。10、BC【解析】

A、重力做功只與豎直高度有關，故重力做功為：1.5mgR，A錯誤；B、恰好到達B點有：，由動能定理知由P運動B的過程中，合外力所做的功為：，故B正確；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：，故C正確；D、由以上分析知在由P運動到B的過程中，機械能的減少量為等于克服摩擦力所做的功，故為，D錯誤．二、實驗題11、AB-mghBC不正確【解析】

(1)[1]A.打點計時器使用的是交流電源，故A正確；B.在該實驗中需要測量點跡間的距離，需要刻度尺，故B正確；C.在驗證機械能守恒時，mgh=既需要驗證gh=即可，與質量無關，故不需要天平，故C錯誤．(2)[2][3]從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=mghBB點的速度為：則增加的動能為：(3)[4]大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物在下落過程中存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，故ABD錯誤，C正確．(4)[5]若機械能守恒，有mgh=則v2=2gh可知v2-h圖線為過原點的一條傾斜直線，且斜率為2g才能說明機械能守恒，故不正確．12、等于(2)不需要F＝(－)【解析】

(1)[1][2]實驗時，調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力，所以力傳感器顯示拉力的大小，而拉力的大小就是小車所受的合力，故不需要讓砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．(2)[3]由于擋光板的寬度l很小，故小車在光電門1處的速度v1＝在光電門2處的速度為v2＝由速度位移關系式得a＝＝故驗證的關系式為F＝Ma＝三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（1）（2）（3）或【解析】（1）A位于a處時，繩無張力彈簧處于壓縮狀態，設壓縮量為對B由平衡條件可以得到：當A滑至b時，彈簧處于拉伸狀態，彈力與物塊A在頂端a處時相等，則伸長量也為x，由幾何關系可知：，代入數據解得：；（2）物塊A在a處和在b處時，彈簧的形變量相同，彈性勢能相同由機械能守恒有：將A在b處，由速度分解關系有：代入數據解得：在b處，對A由牛頓定律有：代入數據解得支持力：．（3）物塊A不脫離圓形軌道有兩種情況：①不超過圓軌道上與圓心的等高點由動能定理，恰能進入圓軌道時需要滿足：恰能到圓心等高處時需要滿足條件：代入數據解得：，②過圓軌道最高點，則恰好過最高點時：由動能定理有：代入數據解得：為使物塊A能進入圓軌道且不脫軌，有：或．14、（1）40m/s；（1）10m/s；（3）10kW；（4）0.15m/s1；（5）55s；【解析】

當牽引力等于阻力時，汽車的速度最大，由功率公式可求得最大行駛速度；由牛頓第二定律可求得勻速運動時的牽引力，勻加速啟動階段結束時功率達額定功率，由功率公式可求得勻加速結束時的速度；速度為5m/s時仍為勻加速過程，則由功率公式可求得牽引力的瞬時功率；由功率公式可求得速度為31m/s時的牽引力，由牛頓第二定律可求得汽車的加速度；汽車行駛的總時間分為勻加速直線運動和變加速的時間，變加速過程由動能定理可求得時間．【詳解】解：(1)汽車的最大行駛速度汽車的最大行駛速度為40m/s(1)設汽車勻加速啟動階段結束時的速度為v1由F?f=ma，得由Pm=Fv1，得勻加速啟動的最后速度為10m/s(3)當速度為5m/s時，