2023-2024学年江苏省南京市溧水区三校物理高一下期末监测试题含解析

2023-2024学年江苏省南京市溧水区三校物理高一下期末监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、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．G4π2、(本题9分)一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸．小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其运动轨迹如图所示．小船的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，小船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可知（）A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同B．沿AB轨迹渡河所用时间最短C．小船沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最小D．AD是匀减速运动的轨迹3、(本题9分)如图所示，质量均为m的两个小球A、B（可视为质点）固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为（）A．mg B．mg C．mg D．2mg4、如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为5、(本题9分)如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h和空气柱的长度l的变化情况是（）A．h增大，l增大B．h增大，l减小C．h减小，l增大D．h减小，l减小6、如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍7、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s8、(本题9分)下列关于平抛运动的说法正确的是(

)A．平抛运动是匀变速曲线运动B．平抛运动在相同的时间内速度大小变化相同C．作平抛运动的物体，初速度越大，运动时间越长D．作平抛运动的物体的机械能守恒9、用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．重力对球不做功，绳的拉力对球做功B．重力和绳的拉力对球都不做功C．绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D．小球所受的合力提供做圆周运动的向心力10、(本题9分)如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ．一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是A．mv0＝(m＋M)vB．mv0cosθ＝(m＋M)vC．mgh＋(m＋M)v2＝mv02D．mgh＝m(v0sinθ)211、(本题9分)地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．12、(本题9分)如图所示，一光滑球体静止于夹角为θ的支架ABC内，AB、BC与水平面的夹角都为α，现以B为旋转中心，在平行于纸面的平面内，让BC缓慢沿顺时针旋转，直至水平（AB不动），设BC对球体的作用力大小为F1，AB对球体的作用力大小为FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先减小后增大 D．F二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________。14、（10分）(本题9分)用DIS研究机械能守恒定律的实验装置如图，如表是某同学某次的实验数据，实验中系统默认D、C、B、A各点高度分别为0、0.050、0.100、0.150，A点速度为0。D、C、B三点速度由光电门传感器测得。分析如表中实验数据。(1)从B到C到D，机械能逐渐减小，其原因是_______(2)表中A点的机械能数据明显偏小,其原因是摆锤释放器释放点______A点(选填“高于”、“低于”)三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，光滑斜面的倾角θ=30°，有一木块从斜面上的A点由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方h=20m处自由落下，假设木块经过斜面|底端B点时速率不变，然后继续在粗糙的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长L1=2.5m，水平BC段长L2=4m，不计空气阻力，g=10m/s2。求：(1)小球下落到地面的时间；(2)木块运动到B点时速度的大小；(3)木块与水平面BC间的动摩擦因数。16、（12分）如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25kg、电荷量q=-1.5×10-6C的可视为质点的小物块，在距离C点L0＝5.5m的A点处，以初速度v0＝12m/s开始向右运动.已知小物块与轨道间的动摩擦因数（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块在电场中运动离C点的最远距离；（3）小物块在电场中运动的时间.（结果可以用根式表示）17、（12分）(本题9分)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，求：(1)摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a；(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、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.G82、D【解析】A、船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故A错误；B、沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，所以使用的时间最短．故B错误；C、沿AB轨迹，合速度不变，说明船相对于水的速度不变；沿AC和AD轨迹小船相对于水分别做匀加速、匀减速直线运动，所以沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动．故C错误；D、沿AD的轨迹的运动弯曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做减速运动．故D正确．故选D．【点睛】考查运动的合成与分解的应用，注意船运动的性质不同，是解题的关键，并注意曲线运动的条件．3、B【解析】

轻杆的长度等于碗的半径，由几何关系知，OAB为等边三角形。对小球A进行受力分析可知，小球A受到杆的作用力为F=mgtan30°=mg，B正确。4、C【解析】

AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB错误。CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh。故C正确，D错误。5、A【解析】

先判断玻璃管绕顶端转过一个角度后管内气体压强的变化，再根据玻意耳定律分析气体体积的变化，即可分析管内液面如何变化．【详解】当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内水银不动，则管内水银的竖直高度增大，根据知，管内气体的压强减小，根据玻意耳定律知气体的体积将增大，则l增大；最终稳定时气体的压强减小，所以根据知，管内液面升高，所以h增大，A正确．【点睛】在玻璃管绕顶端转过一个角度的过程中，要抓住封闭气体的温度不变，发生了等温变化，判断气体的压强如何变化，再分析体积如何变化，这是常用的思路．6、A【解析】

设电子的质量为m，初速度为v，极板的长度为L，两极板间的距离为d，电场强度为E，电子做类平抛运动；水平方向有：L=vt；竖直方向有：解得：；若使电子入射速度变为原来的，仍要使电子从正极板边沿飞出，由上可知，两极板的间距应变为原来的4倍。A.4倍，与结论相符，选项A正确；B.2倍，与结论不相符，选项B错误；C.倍，与结论不相符，选项C错误；D.倍，与结论不相符，选项D错误；7、BC【解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm8、AD【解析】

AD.物体受恒力作用下的曲线运动为匀变速曲线运动，平抛运动只受重力作用，是匀变速曲线运动，平抛运动中只有重力做功，因此物体的机械能守恒，故AD正确；B.平抛运动在相同的时间内速度变化相同（加速度均为g），但速度大小变化不同，故B错误；C.做平抛运动的物体，在竖直方向为自由落体运动，即，则，即运动时间与下落的高度有关，与初速度无关，故C错误。9、BD【解析】

AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直，所以重力和绳的拉力对球都不做功，故A错误，B正确．CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确．10、BC【解析】

小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒．以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv0cosθ=（m+M）v，故A错误，B正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh+（m+M）v2=mv02；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向动量守恒，难度适中．11、BC【解析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；12、AC【解析】

以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2【详解】以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2的反向延长线上做矢量三角形，根据图中各力的变化情况可知：F1可能一直增大、也先减小后增大（初状态α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答，本题是采用图象法进行解答的。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以va=vb，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ωA=ωB，钢球1、2转动的角速度之比1：1；[2]．根据题意可知，r1：r2=2：1，根据F=mrω2得向心力之比为：FA：FB=2：1．14、克服空气阻力做功，机械能减小高于【解析】

（1）[1]从B到C到D，机械能逐渐减小，原因是由于克服空气阻力做功，使得一部分机械能转化为内能，导致机械能减；（2）[2]表中A点的机械能数据明显偏小，原因是摆锤释放器释放点高于A点，A点的机械能按A点的高度计算。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)2s；(2)5m/s；(3)0.2。【解析】

(1)设小球运动至C点的时间为t，根据自由落体运动的位移公式，有：解得：t=2s；(2)设木块的质量为m1，木块在斜面上做物速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，对木块受力分析，由牛顿第二定律得：解得：则木块运动到B点时的速度大小：；(3)木块运动到B点的时间：则木块在BC段运动的时间为由题意知，木块在BC段做匀减速直线运动，设加速度大小为，由位移公式得：解得：由牛顿第二定律得：解得：。16、（1）vC=10m/s(2)【解析】

（1）根据牛顿第二定律，小物块的