2023-2024学年北京市西城区第三十一中学高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2023-2024学年北京市西城区第三十一中学高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题注意事项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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为2R的圆形，当地重力加速度大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为A． B． C． D．2、(本题9分)水平恒力作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离，则水平恒力做的功和功率、和、相比较，正确的是（）A．， B．，C．， D．，3、(本题9分)在离地高45m处由静止释放小球P，1s后从同一位置以初速度10m/s竖直向上抛出小球Q，不计空气阻力，重力加速度取10m/s1．当小球P刚落地时，小球Q离地高度是（）A．45m B．40m C．30m D．15m4、如图所示，O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将负点电荷从O点静止释放，仅在电场力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化关系如下图所示。则电荷从O到A过程中，下列说法正确的是A．电场力做负功B．O点电势比A点电势高C．从O到A，电场强度先减小后增大D．从O到A的过程中，电场强度一直增大5、(本题9分)如图甲所示，将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h．若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度v0从半径均为的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示．在质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中，能到达的最大高度仍为h的是（）(小球大小和空气阻力均不计)A．质量为2m的小球B．质量为3m的小球C．质量为4m的小球D．质量为5m的小球6、如图甲所示为某实验小组验证动量守恒定律的实验装置，他们将光滑的长木板固定在桌面上，甲、乙两小车放在木板上，并在小车上安装好位移传感器的发射器，且在两车相对面上涂上黏性物质.现同时给两车一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一条直线运动，发生碰撞后两车粘在一起，两车的位置x随时间t变化的图象如图乙所示.甲、乙两车质量(含发射器)分别为1kg和8kg，则下列说法正确的是()A．两车碰撞前总动量大于碰撞后总动量B．碰撞过程中甲车损失的动能是169C．碰撞后两车的总动能比碰前的总动能小D．两车碰撞过程为弹性碰撞7、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N8、下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A．由公式知，电场强度与点电荷所受电场力成正比，与点电荷的电荷量成反比B．由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比C．由公式可知，电场强度与电荷量成正比，与成反比D．以上说法均不正确9、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为110、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，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，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B．高压水枪的喷水功率为C．水柱对煤层的平均冲击力大小为D．手对高压水枪的作用力水平向右二、实验题11、（4分）打点计时器是力学实验的常用仪器．（1）罗同学用打点计时器“探究功与速度变化的关系”，将打点计时器固定在木板上，如图甲，不妥之处有____，____，（写出两项）．要完成此实验，除了图甲中的器材外，还需要从图乙中选用的器材有____（写字母）（2）范同学用打点计时器做“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验中用天平测量小车质量，如图丙，他在右边的托盘上放置了一个100g的砝码、一个50g的砝码、两个20g的砝码，游码的位置如图所示，则小车的质量是____g．该同学欲通过打出的纸带（图丁）来判断是否已平衡摩擦力，根据纸带的点迹，应该将木板的倾斜度调____（选填“大”或“小”）些．12、（10分）(本题9分)在做“研究平抛运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹B；将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到点迹C．（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法_____________．（2）关于这个实验，下列选项中的会增大实验误差的是_______.A．斜槽末端不水平B．斜槽轨道不光滑C．实验小球为泡沫球D．每次从同一高度无初速释放小球（3）若测得木板每次后移距离，、间距离力，、间距离，根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算公式为__________(用题中所给字母表示)；小球初速度值为__________m/s．(取9.80m/s2，结果保留三位有效数字)三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。14、（14分）质量为M的小车固定在地面上，质量为m的小物体（可视为质点）以v0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为，已知物块与小车之间的动摩擦因数为.求：（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q以及小车的长度L.（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度v0从小车一端滑上小车.a.欲使小物体能滑离小车，小车的质量M和小物体质量m应满足什么关系?b.当M=4m时，小物块和小车的最终速度分别是多少?15、（13分）(本题9分)主席在讲话中提到：科技创新、重大工程建设捷报频传，“慧眼”卫星邀游太空。已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求∶(1)地球的质量M；(2)地球的平均密度ρ。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】

水滴离开伞边缘时的速度，此后水滴由于只受重力的作用而做平抛运动；俯视图如图所示：由图可知，水滴平抛的水平距离为，小球平抛运动的时间则由平抛运动的竖直方向的自由落体可知，。A.与计算结果相符，A正确。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。2、C【解析】

根据功的计算公式知，水平恒力不变，移动的距离相同，可知在两种情况下恒力做功相同，即有根据牛顿第二定律得在粗糙水平面上的加速度较小，根据知在粗糙水平面上的运动时间较长，由知故A、B、D错误，C正确；故选C。3、A【解析】由静止释放小球P，当小球P刚落地时的时间为t，则，解得，小球Q运动的位移为，小球Q离地高度是，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球P做自由落体运动，小球Q竖直上抛，根据时间和运动规律求出当小球P刚落地时，小球Q离地高度．4、C【解析】

A．由图知负电荷从O到A过程中，电势能减小，电场力做正功．故A项错误．B．由图知负电荷从O到A过程中，电势能减小；据知，电势增大，则O点电势比A点电势低．故B项错误．CD．据可知，图象切线斜率大小反映场强的强弱，则从O到A，电场强度先减小后增大．故C项正确，D项错误．5、C【解析】试题分析：甲图将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，此时速度为零；乙图将质量为2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度不为零，根据动能与重力势能之和，大于初位置的动能与重力势能，因此不可能；丙图将质量为3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；丁图将质量为4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度为零，根据机械能守恒定律可知，满足条件；戊图将质量为5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；故选C．考点：机械能守恒定律【名师点睛】考查机械能守恒定律的应用，掌握曲线运动时，最高点的速度不为零，而直线运动最高点速度为零，是解题的关键．6、BC【解析】

A.设a、b两车碰撞前的速度大小为v1、v2，碰后的速度大小为v3，根据x-t图象表示速度，结合题图乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后总动量：p两车碰撞前总动量等于碰撞后总动量，故A不符合题意；B.碰撞前a车动能为E碰撞后a车动能为E所以碰撞过程中a车损失的动能是Δ故B符合题意。C.碰前a、b两车的总动能为1碰后a、b两车的总动能为1故C符合题意；D.两车碰撞过程中机械能不守恒，发生的是完全非弹性碰撞，故D不符合题意。7、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．8、BC【解析】

A.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比，故A错误B.场强E是由电场本身决定的,与试探电荷无关,由公式知，点电荷在电场中所受电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比，故B正确；CD.由公式可知，Q为场源电荷，电场强度与电荷量成正比，与成反比，故C正确；D错误；9、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．10、BD【解析】

A、t时间内喷水质量为：水枪单位时间内喷出水的质量为故选项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：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：联立得：，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．二、实验题11、打点计时器的限位孔未在长木板中轴线纸带未放置在复写纸下ABE194.1g大【解析】

（1）[1]打点计时器的限位孔未在长木板中轴线上；[2]纸带未放置在复写纸下；[3]还需要的器材有：交流电源；相同的橡皮筋，测量长度的毫米刻度尺。故选ABE；（2）[4]小车的质量等于砝码的总质量加上游码的质量，所以小车的质量为194.1g；[5]由纸带可知，给小车一个初速度后，打出的点之间的距离逐渐减小，说明平衡摩擦力不够，应该将木板的倾斜度调大些。12、把小球放在槽口末端，看小球能否处于静止状态AC2.00【解析】

(1)检查斜槽末端切线是否水平，将小球放在槽的末端看小球能否静止.(2)A、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确；B、只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以不会引起实验误差，故B错误；C、实验小球为泡沫球，则受到的阻力较大，因此小球不是做平抛运动，故C正确；D、根据实验原理，则要求每次从同一高度无初速释放小球，确保以同一初速