浙江省杭州市杭州四中2022-2023学年物理高一第二学期期中质量跟踪监视试题含解析

浙江省杭州市杭州四中2022-2023学年物理高一第二学期期中质量跟踪监视试题考生须知：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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，向心加速度大小为aA、aB，则A．ωA<ωB，vA=vBB．ωA>ωB，aA=aBC．ωA=ωB，vA<vBD．ωA=ωB，aA>aB2、物体做曲线运动的条件是（）A．受到的合外力必须是恒力B．受到的合外力必须是变力C．合外力方向与速度方向在一条直线上D．合外力方向与速度方向不在一条直线上3、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦与动摩擦相同现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()A． B． C． D．4、如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，C、D光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（）A．vsin B．vcos C．vtan D．vcot5、如图所示，小明用与水平方向θ角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱质量为m，木箱受到的()A．支持力做功为B．重力做功为C．拉力做功为D．滑动摩擦力做功为6、一石块从地面上方高H处自由下落，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的三分之一时，石块离地的高度是（）A． B． C． D．7、在水平的公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动．当速度达到vm后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v-t图线如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做的功为W1，克服摩擦阻力做功为W2．以下是F1、F2及W1、W2间关系的说法，其中正确的是A．F1:F2=1:3B．F1:F2=4:3C．W1:W2=1:1D．W1:W2=1:38、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点.轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在1，2，3，轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道１上的角速度B．卫星在轨道2上的周期小于在轨道3上的周期C．卫星在轨道2上经过P点的速度小于在轨道3上经过P点的速度D．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度9、如图，质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连，静置于水平地面上，此时弹簧压缩了Δl。如果再给A一个竖直向下的力，使弹簧再压缩Δl，形变始终在弹性限度内，稳定后，突然撤去竖直向下的力，在A物体向上运动的过程中（）A．B受到的弹簧的弹力大小等于mg时，A的速度最大B．B的弹簧的弹力大小等于mg时，A的加速度最大C．B对水平面的压力始终不小于mgD．B对水平面的压力可能小于mg10、以下所说的人造地球卫星，不可能的是A．相对地球表面静止不动的卫星B．环绕地球运动的线速度大于7.9km/s的卫星C．卫星的环绕轨道经过地球两极上空的卫星D．卫星的轨道圆心不与地球球心重合的卫星11、物体由静止开始做加速度为a1的匀加速直线运动，运动了t1时间后改为加速度为a2的匀减速直线运动，经过t2时间后停下．则物体在全部时间内的平均速度正确的是（）A． B． C． D．12、关于向心力，下列说法正确的是（）A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以向心力不能改变线速度的大小C．向心力和向心加速度的方向都是不变的D．做匀速圆周运动的物体的向心力由所受的合外力提供二．填空题(每小题6分，共18分)13、探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；c．作出W-v草图；d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．必须测量出小车的质量14、在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．(1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块被推动的距离，从而比较弹性势能的大小；(2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同、材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若____________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；(3)小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点对吗，理由是_____________.15、某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用。自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示。在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化，设自行车无动力后受到的阻力恒定。(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量_________(填写物理量的名称及符号)。写出自行车的初速度v的表达式___________(用题目中和你设定的符号表达)(2)设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度。改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W-v曲线。分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.在实验中作出W-v图象如图所示，其中符合实际情况的是________.A．B．C．D．三．计算题(22分)16、（12分）质量均匀分布的星球，半径为R，表面的重力加速度为g。不计星球的自转，已知引力常量为G，求(1)该星球的第一宇宙速度的大小；(2)该星球的密度；(3)在距球心2R处的重力加速度的大小。17、（10分）光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成，二者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直．一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时细线断裂，小球继续运动．已知弧形轨道的半径为R=m，所对应的圆心角为53°，sin53°=0.8，g=10m/s1．⑴若M=5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小．⑵若M=5m，求小球从C点抛出后下落高度h=m时到C点的水平位移．⑶M、m满足什么关系时，小球能够运动到C点？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

杆上A、B两点绕O点同轴转动，则角速度相等，即ωA=ωB，根据v=ωr，因rA>rB，则vA>vB；根据a=ω2r可知，aA>aB，故选项D正确，ABC错误.2、D【解析】

在恒力作用下可能做曲线运动，比如平抛运动；也可以是变力，比如匀速圆周运动，故AB错误；当物体合外力方向与速度方向不共线时物体做曲线运动，故C错误，D正确。故选D。3、C【解析】要使A不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg，当摩擦力正好等于最大摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=mω2r，而f=μN，联立以上三式解得：，故C正确．故选C．【点睛】物体在圆筒内壁做匀速圆周运动，向心力是由筒壁对物体的支持力提供的．而物体放在圆盘上随着圆盘做匀速圆周运动时，此时的向心力是由圆盘的静摩擦力提供的．4、A【解析】试题分析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：；而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故A正确．考点：考查了运动的合成与分解5、C【解析】对木箱受力分析，支持力竖直向上，则支持力做功WN=Nlcos90°=0，故A错误；重力做功WG=mglcos90°=0，故B错误；拉力做功为WF=Flcosθ，故C正确；木箱竖直方向受力平衡：N+Fsinθ=mg得N=mg-Fsinθ，则摩擦力f=μN=μ（mg-Fsinθ）；摩擦力做功Wf=-fl=-μ（mg-Fsinθ）l，故D错误；故选C.点睛:本题考查功的计算，要明确恒力F做功的计算公式：W=FScosθ，θ为F与S之间的夹角．注意功的公式只适用于恒力做功．6、D【解析】

设石块落地时的速度大小为v，由：v2=2gH得：v2=2gH…①

（）2=2gH′…②由①②解得：则距地面的高度为：△H=H-H′=H−=A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论相符，选项D正确。7、BC【解析】

对全过程由动能定理可知W1-W2=0，故W1：W2=1：1，故C正确，D错误；W1=F1s；W2=F2s′，由图可知：s：s′=3：4；所以F1：F2=4：3，故B正确，C错误.8、ABC【解析】

A.设卫星和地球的质量分别为m和M，卫星的角速度为ω，周期为T，轨道半径为r，卫星做圆周运动时，根据万有引力提供向心力，有：GMm得：ω=GMr3,可见卫星的轨道半径越大，角速度越小，故卫星在圆轨道3上运行的角速度小于在圆轨道1上运行的角速度；故B.根据开普勒第三定律，r2T2=k，椭圆轨道2的半长轴小于圆轨道3的半径，则轨道2上的周期小于在轨道3C.卫星要从轨道2变轨到轨道3，必须在P点加速，所以卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率；故C项符合题意.D.根据牛顿第二定律得:GMm得:a=GMr2，知卫星经过同一点加速度是一定的，所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度；故9、AC【解析】

当A所受的弹力和重力相等时，A的速度最大，此时弹力F=mg，此时A的加速度为零，故A正确，B错误。当A到达最高点时，B对地面的压力最小，由题意结合对称性可知，此时弹簧恰好在原长位置，此时B对地面的压力大小为mg，故C正确，D错误。10、BD【解析】A、同步卫星是相对地球表面静止不动的卫星，故A正确；B、第一宇宙速度7.9km/s等于贴近地球表面运行的速度，是绕地球做圆周运动最大的环绕速度，故B错误；C、卫星的环绕轨道经过地球两级上空的卫星，该卫星是极地卫星，故C正确；D、做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力提供向心力，故人造地球卫星向心力指向地球地心，故D错误；本题选错误的故选BD.【点睛】对于卫星类型，建立物理模型：卫星绕地球做匀速圆周运动，地球的万有引力充当其向心力，知道第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度．11、ABC【解析】

AB.由题意知，物体先做匀速度为零的加速运动后做末速度为零的匀减速运动，全程中的最大速度，因前后均为匀变速直线运动，则平均速度故AB正确。CD.全程的总位移：对全程由平均速度公式有：故C正确D错误。12、BD【解析】

AC．物体做匀速圆周运动需要向心力，它始终指向圆心，因此方向不断改变，向心力不是恒力，故AC错误；B．由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小。故B正确；D．物体做匀速圆周运动所需要的的向心力是由指合外力提供，但非匀速圆周运动不一定是合力充当向心力，故D正确；故选BD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、D毫米刻度尺AB【解析】

(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故选项A正确；B．小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故选项B正确；C．本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故选项C正确；D．本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故选项D错误；说法中不正确一项是选项D．(2)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系，则小车的速度是由纸带的点来求出，因此必须要有毫米刻度尺；(3)A．小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出，故选项A正确；B．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故选项B正确；C．实验是分析图像，不需要测量小车的质量，故选项C错误；14、不同相同木块被推动的距离不相等机械能转化为内能（或其他能）【解析】(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小．(2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；(3)小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是