湖北武汉市2022-2023学年物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：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：（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、一个质量为的质点在平面上运动，在方向的速度图像和方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是

A．质点所受的合外力大小为B．质点的初速度大小为C．质点做匀变速直线运动D．质点初速度的方向与合外力的方向垂直2、(本题9分)如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球。a球质量为m，静置于地面；b球质量大于a球的质量，用手托住b球，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为1.5h，则b球的质量为()A．3m B．2.5m C．2m D．1.5m3、(本题9分)关于向心加速度，下列说法正确的是()A．由知，匀速圆周运动的向心加速度恒定B．做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心C．向心加速度越大，物体速率变化越快D．匀速圆周运动不属于匀速运动4、(本题9分)将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，以地面为零势能面，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为（）A． B． C． D．5、(本题9分)小汽车水平面内转弯，某段轨迹如图中虚线所示．在P点处地面对小汽车的摩擦力方向可能正确的是A．F1 B．F2 C．F3 D．F46、2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射。在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星线速度最大B．这20颗小卫星中，离地面最远的小卫星角速度最大C．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最大D．这20颗小卫星中，质量最大的小卫星向心加速度最小7、(本题9分)高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，只有分辨率高体积小、辐射少，应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波，下列说法正确的是（）A．电磁波和超声波均能发生偏振现象B．电磁波和超声波均能传递能量和信息C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象D．电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播E.电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大8、(本题9分)(多选)一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)()A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比9、(本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）A． B．C． D．10、(本题9分)如图四幅图为生活中与向心力知识相关的情景，有关说法正确的是（）A．图甲为火车转弯的轨道，内低外高以防止脱轨B．图乙为小车过拱桥的情景，此过程小车处于失重C．图丙为“旋转秋千”，人与座椅整体受到重力、绳子拉力和向心力D．图丁为汽车在凹凸不平的地面上行驶，应快速通过此路面11、关于功率公式P＝和P＝Fv，下列说法正确的是A．由于力F和速度v均为矢量，故根据公式P＝Fv求得的功率P为矢量B．由公式P＝Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大汽车所受的牵引力减小C．由公式P＝Fv可知，在牵引力F一定时，功率与速度成正比D．由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率12、(本题9分)如图所示，在倾角为30°的斜面上，质量为1kg的小滑块从a点由静止下滑，到b点时接触一轻弹簧。滑块滑至最低点c后，又被弹回到a点，已知ab=0.6m，bc=0.4m，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是A．滑块滑到b点时动能最大B．整个过程中滑块和弹簧组成的系统机械能守恒C．弹簧的最大弹性势能为2JD．从c到b弹簧的弹力对滑块做了5J的功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9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，（）14、（10分）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。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）(本题9分)如图所示，两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。①求t=0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？16、（12分）如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R，B点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为+q的带电小球，从与B点等高的A点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g，求：（1）第二象限内匀强电场的场强E的大小和方向；（2）小球落回抛物线轨道时的动能Ek．17、（12分）(本题9分)如图，一质量m2=0.25kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3=0.2kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12m/s射中小车左端，并留在车中．子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，g取10m/s2．求：（1）最后物体与车的共同速度为多少？小车的最小长度应为多少？（2）小木块在小车上滑行的时间．

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】

由图知，质点在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速直线运动，则：质点的加速度，根据牛顿第二定律：，A正确；由图知，质点在x方向上初速度为3m/s，在y方向上初速度大小为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小，故B错误；质点在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，C错误；质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值：，θ=53°，质点初速度的方向与合外力的方向不垂直，D错误．2、A【解析】

b球落地时，a、b两球速度大小相等，设为v，此时a球离地高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，上升过程中机械能守恒12mv2=mg由题知Δh=1.5h-h=0.5h解得b球落地时两球共同速度v=gh在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，有mbgh-mgh=12

(mb＋m)v解得b球的质量mb=3mA.mb=3m，与结论一致，故选项A符合题意；B.mb=2.5m，与结论不一致，故选项B不合题意；C.mb=2m，与结论不一致，故选项C不合题意；D.mb=1.5m，与结论不一致，故选项D不合题意。3、D【解析】A、做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变，故A错误；B、只有做匀速圆周运动的物体，加速度一定指向圆心，故B错误；C、向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量，故C错误；D、匀速圆周运动速度的方向不断变化，线速度的大小不变而方向时刻变化，而匀速运动是速度的大小和方向均不变的运动，两者是不同的运动；故D正确；故选D．【点睛】匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的．4、B【解析】

物体总的机械能为mgH，当高度为h时，动能是势能的2倍，即动能为2mgh，由机械能守恒定律可得：解得：A.与分析不相符，故A项与题意不相符；B.与分析相符，故B项与题意相符；C.与分析不相符，故C项与题意不相符；D.与分析不相符，故D项与题意不相符.5、D【解析】

根据无力不拐弯，拐弯必有力的性质，可知小汽车水平面内转弯需要合外力指向凹侧，则地面对小汽车的摩擦力方向指向轨迹的内侧.A．F1不满足指向曲线的凹侧；故A错误.B．F2不满足指向曲线的凹侧；故B错误.C．F3不满足指向曲线的凹侧；故C错误.D．F4满足指向曲线的凹侧；故D正确.6、A【解析】

A.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有GMm解得v=GMBC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有GMm解得ω=GMC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有G解得T=4D.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有GMm解得a=GM7、BCE【解析】

A．电磁波是横波，能发生偏振现象，而超声波是纵波，不能发生偏振，故A错误；B．电磁波和超声波均能传递能量和信息，故B正确；C．干涉和衍射是一切波特有的现象，电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，故C正确；D．电磁波在真空中能传播，超声波需依赖于介质才能传播，故D错误；E．电磁波由空气进入水中时速度变小，超声波由空气进入水中时速度变大，故E正确。故选BCE。8、AD【解析】

由自由落体规律可求得物体落地前的速度，由竖直上抛运动规律可求得弹起后的速度，再对和地面接触的过程由动量定理可求得平均冲击力的表达式，从而得出决定冲击力的因素；【详解】A、物体在空中做自由落体运动，由自由落体规律可得：落地速度；

弹力起后由运动学公式可得：

设向下为正，则由动量定理可得：

解得：，则可知，h越大，平均冲击力越大，而h一定时，平均冲击力与小球的质量成正比，故选项AD正确，选项BC错误．【点睛】本题考查动量定理的应用，要注意正方向的设定，正确列出关系式．9、ABC【解析】等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．本题选不可能的，答案是ABC．10、AB【解析】

A.火车轨道弯道处设计成外高内低，让火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力，防止脱轨.故选项A符合题意.B．汽车过拱形桥时，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，处于失重状态.故选项B符合题意.C.向心力属于效果力，不是性质力，由其他力提供.故选项C不符合题意.D.汽车在凹凸不平的地面上行驶时，速度越大，对地面的压力越大，根据牛顿第三定律可知，地面对轮胎的支持力越大，易爆胎.故选项D不符合题意.11、BC【解析】

A.虽然力F和速度v均为矢量，但是功率P为标量.故选项A不符合题意.B.由公式P=Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大，汽车所受的牵引力减小，当速度达到最大值时，牵引力最小.故选项B符合题意.C.由P=Fv可知，当牵引力不变时，汽车牵引力的功率一定与它的速度成正比.故选项C符合题意.D.根据只能计算平均功率的大小，所以只要知道W和t就可求出时间t内的平均功率.故选项D不符合题意.12、BD【解析】滑块滑到b点时刚接触弹簧，刚过b点时，滑块重力的分力大于弹力，滑块仍加速运动，则b点动能不是最大，选项A错误；整个过程中只有重力和弹簧的弹力做功，则弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，故B正确；滑块从a到c，运用动能定理得：mghac+W弹′=0

解得：W弹′=-5J。弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为5J，故C错误；从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功与从b点到c点弹簧的弹力对滑块做功大小相等，根据C选项分析，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是5J，故D正确；故选BD。点睛：本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律，列出相应的物理方程解题．同时要明确弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(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：；14、BCDE0.4200.417【解析】

（1）[1][2]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．（2）[3][4]碰前小车的速度为：v碰前的总动量为：P=碰后小车的共同速度为：v=碰后的动量为：P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【解析】

①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为。