2023-2024学年广东省佛山市莘村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学年广东省佛山市莘村中学高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（）A．大小不变，方向变化B．大小变化，方向不变C．大小、方向都变化D．大小、方向都不变2、(本题9分)如图所示，在竖直平面内的圆周轨道半径为r，质量为m的小物块以速度v通过轨道的最高点P．已知重力加速度为g，则小物块在P点受到轨道对它的压力大小为A．m B．m－mg C．mg－m D．m+mg3、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（）A．4π2C．G4π4、(本题9分)如图所示，在静电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A．场强EA>EB，电势φA>φBB．将电荷+q从A点移到B点，电场力做负功C．将重力可忽略的电荷+q从A点移到B点，加速度变小D．将电荷–q分别放在A、B两点，具有的电势能EpA<EpB5、(本题9分)物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是（）A． B． C． D．6、(本题9分)关于功和能的关系，下列说法中正确的是（）A．功是能量变化的量度B．路径不同，重力所做的功一定不同C．弹力做正功，弹性势能一定增加D．合外力对物体做正功，物体的动能一定增加7、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是A．M可能为电子，N可能为质子B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能D．M在b点的动能大于它在a点的动能8、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．曲线运动9、(本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变10、1016年我国成功发射了神舟十一号载人飞船并顺利和天宫二号对接．飞船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，飞船由椭圆轨道变成图示的圆轨道1．下列判断正确的是A．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度等于沿圆轨道1通过P点时的速度B．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度小于沿圆轨道1通过P点时的速度C．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度等于沿圆轨道1通过P点时的加速度D．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度小于沿圆轨道1通过P点时的加速度二、实验题11、（4分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，回答下列问题：（1）用打点计时器打出一条纸带，前后要连续进行一系列的操作，下列各步骤的合理顺序是______.A．释放纸带B．接通电源C．取下纸带D．切断电源（2）如图，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是______.（3）如下图，某同学用正确的方法获得了一条纸带，并以起点为记数点O，后隔一段距离，取连续点为记数点A、B、C、D、E、F，如图所示.已知重锤的质量为0.5kg，则电磁打点计时器打下E点时，重锤减少的重力势能Δ（4）比较ΔEP与12、（10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：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）如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的碰点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不计空气阻力，小球可视为质点。求：（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度的大小；（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度的大小；（3）P点与N点之间的水平距离x.14、（14分）(本题9分)如图所示，一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，圆弧BC所对圆心角θ＝37°，圆弧半径R=2.25m，滑动摩擦因数μ=0.48。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0＝4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，最终与小车保持相对静止。取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空气阻力，求:（1）A、B间的水平距离；（2）物块通过C点时，轨道对物体的支持力；（3）物块与小车因摩擦产生的热量。15、（13分）已知小船在静水中的速度为5m/s，水流速度为3m/s，河宽度为600m，求：（1）若要使小船最短时间过河，最短时间为多少？（2）若要小船到最短位移过河，过河时间为多少？

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】匀速圆周运动的向心加速度时时刻刻指向圆心，大小不变，方向时时刻刻发生变化，所以选A．2、B【解析】

在P点由牛顿第二定律可知：mg+F=m，解得F=m－mg；A.m，与结论不相符，选项A错误；B.m－mg，与结论相符，选项B正确；C.mg－m，与结论不相符，选项C错误；D.m+mg，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】

设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G84、D【解析】

根据顺着电场线电势降低，则知：电势φA＞φB．由图知，a处电场线疏，b处电场线密，而电场线的疏密表示场强的相对大小，则场强EA＜EB．故A错误。+q从A点移到B点，电场力方向与位移方向的夹角小于90°，则电场力做正功，故B错误。将重力可略的电荷+q从A点移到B点，所受的电场力增加，则加速度变大，选项C错误；根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则电荷-q在A处电势能小，B处电势能大，即EpB＞EpA．故D正确。故选D。【点睛】本题关键要掌握电场线的两个物理意义：方向表示电势高低、疏密表示场强的大小；正电荷在高电势点的电势能较大，负电荷相反．5、C【解析】

当竖直位移是水平位移的2倍，有解得故C正确，ABD错误。6、AD【解析】试题分析：功和能的关系是功是能量转化的量度．要知道重力做功与路径无关．弹力做正功，弹性势能减少．合外力做正功，动能一定增加．由功能关系知，功是能量转化的量度，A正确；重力做功与路径无关，路径不同，初末位置的高度可能相同，重力所做的功可能相同，B错误；弹力做正功，弹性势能一定减小，C错误；根据动能定理得知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，D正确．7、AB【解析】

A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意；BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．8、BCD【解析】

A．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A是不可能的；B．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B是可能；C．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可能的；D．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的．9、AC【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．10、BC【解析】

AB.船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，则飞船的速度增加，故A错误，B正确；

CD.据可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故C正确，D错误；二、实验题11、（1）BADC（2）丙（3）1．35小于【解析】(1)根据实验原理和要求：实验中先接通电源，再释放纸带，然后切断电源，最后取下纸带，所以实验的步骤顺序为BADC；(2)为了减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器，故合理的位置因为丙图；(3)由图可知，E点时下落的高度为：h=7.1cm=0.071m；故重力势能的减小量为：ΔEP=mgh=0.5×9.8×0.071=0.35J；根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出v(4)由于下落中存在存在空气阻力和摩擦阻力，因此减小的重力势能一定大于增加的动能；12、(1)C(2)1.6【解析】

（1）由于AB两球同时从同一高度开始下落，并且同时到达地面，故在竖直方向两球遵循相同的运动规律：即速度加速度总是相同．由于B球做自由落体运动，故A球在平抛过程中在竖直方向也做自由落体运动，故C正确，D错误．而A球在水平方向的运动没有可以参照的物体，故无法确定平抛运动的物体在水平方向的运动所遵循的规律．故AB无法判定．故选C．（2）小球做平抛运动，在水平方向上：x=v0t，在竖直方向上：y=gt2，解得v0=x；

由图示实验数据可得：；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、（1）4m/s（2）2m/s（3）0.8m【解析】

（1）小球在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理即可求出；（2）小球到达N点，与B发生碰撞，由动量守恒定律即可求出碰撞后的速度；（3）由平抛运动规律即水平方向上匀速和竖直方向自由落体可求水平距离。【详解】（1）小球在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理得：代入数据解得：；（2）两个小球碰撞的过程中水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞后的共同速度为v，则：代入数据可得：（3）小球从N点飞出后做平抛运动，竖直方向上：水平方向上：解得：。【点睛】本题是平抛运动和动能定理的综合应用，速度是它们之间联系的纽带。根据动能定理求解变力做功是常用的思路。14、（1）1.2m（2）（3）13.6J【解析】

（1）物块从A到B由平抛运动的规律得:tanθ=x=v0t得x=1.2m（2）物块在B点时，由平抛运动的规律得：物块在小车上BC段滑动过程中，由动能定理得：mgR