江苏省南通市如东县马塘中学2024届高一物理第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

江苏省南通市如东县马塘中学2024届高一物理第二学期期末质量跟踪监视试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、(本题9分)如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最大高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员踢球时对足球做的功为（）A．mv2 B．mgh C．mgh+mv2 D．mgh+mv22、(本题9分)质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A．0 B．3mg C．5mg D．8mg3、准安现代有轨电车正以10m/s的速率通过一段圆弧弯道，某乘客发现水平放置的指南针在时间10s内匀速转过了30°。在此10s时间内，火车A．加速度为零 B．运动位移大小为100mC．角速度为3rad/s D．弯道半径为4、使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对钢板的冲力为A． B． C． D．5、如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，它们与地面接触时重力的瞬时功率分别Pa、Pb、Pc。下列说法正确的有(

)A．它们同时到达同一水平面B．它们的末动能相同C．它们与地面刚接触时重力的瞬时功率：Pa<Pb=PcD．它们与地面刚接触时重力的瞬时功率：Pa=Pb=Pc6、如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中A．小球动能最大时弹性势能为零B．小球在离开弹簧时动能最大C．小球动能减为零时，重力势能最大D．小球的动能先减小后增大7、如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是()A．自由下落B．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D．手持饮料瓶向上加速运动的过程中8、(本题9分)在水平地面上，质量为m=1kg的物块在水平拉力F作用下由静止开始移动．已知物块与地面间动摩擦因数为，拉力做功与物块位移之间关系如图所示．则A．拉力F逐渐增大B．物块加速度大小为1.0m/s2C．物块加速度大小为2.0m/s2D．物块在4m处速度大小为4m/s9、(本题9分)起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法中正确的是（）A．起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量D．外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量10、(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约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度11、(本题9分)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径变小了，那么卫星的（）A．速率变大 B．角速度变小 C．向心加速度变大 D．周期变小12、(本题9分)质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．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)某物理兴趣小组在探究平抛运动规律的实验时,用频闪照相机对准小方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知小方格边长，取当地的重力加速度为。试回答下列问题：（1）图中的位置a____（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点．（2）小球做平抛运动的初速度大小为____.（3）小球在c位置的速度大小为___.14、（10分）(本题9分)如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为51Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s．已测得甲小车的质量m1=1．21kg，乙小车的质量m2=1．11kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为_____kg•m/s；碰后总动量为_____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)如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：滑块的质量和圆轨道的半径；若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由．16、（12分）(本题9分)如图所示，一轨道由半径的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为的小球从A点正上方处的点由静止释放，小球经过圆弧上的B点时，轨道对小球的支持力大小，最后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点.已知B点与地面间的高度，小球与BC段轨道间的动摩擦因数，小球运动过程中可视为质点.(不计空气阻力，g取10m/s2).求：（1）小球运动至B点时的速度大小（2）小球在圆弧轨道AB上运动过程中克服摩擦力所做的功（3）水平轨道BC的长度多大时，小球落点P与B点的水平距最大．17、（12分）(本题9分)一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。求：(g=10m/s2)(1)汽车的最大行驶速度。(2)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

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、C【解题分析】

足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为E=mgh+mv2，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+mv2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：W=mgh+mv2，故ABD错误，C正确；故选C．【题目点拨】本题可以对踢球的过程运用动能定理，足球动能的增加量等于小明做的功；同时足球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒．2、D【解题分析】

当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有；当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充当向心力，有；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；A.0，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论不相符，选项B错误；C.5mg，与结论不相符，选项C错误；D.8mg，与结论相符，选项D正确；3、D【解题分析】

A.因为火车的运动可看做匀速圆周运动，其所受到的合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可知加速度不等于零。故A错误；B.由于火车的运动可看做匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为s=vt=100m。位移小于100m，故B错误；C.利用指南针在10s内匀速转过了约30°，根据角速度的定义式，解得角速度的大小为，故C错误；D.已知火车在此10s时间内通过的路程即弧长为l=vt=100m，由数学知识可知，火车转过的弧长为l=θR，可解得：．故D正确。4、B【解题分析】

设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：m=ρV=ρSvt，以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：Ft=0-mv即：负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为ρSv1．故选B．【题目点拨】本题关键是选择对象(对流体、气体等连续体产生的瞬时作用)研究，然后根据动量定理列式求解即可．5、C【解题分析】

设斜面高度为h，沿斜面下滑的时间为t，则有：hsinθ=12gsinθt2，解得：t=1sinθ2hg，根据h=12gt12，解得：t1=2hg，由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；三种情况下合力（重力）做的功相同均为mgh，根据动能定理可得物体沿斜面下滑和自由下落时有：6、C【解题分析】

AB.弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大，此时弹簧仍然被压缩，弹簧的弹力不等于零，弹性势能不等于零，故AB错误；C.小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，这个过程中速度为零时，动能减为0，小球上升的高度最大，重力势能最大，故C正确；D.将力F撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故D错误7、ABC【解题分析】

若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速度为g的情况就符合题意.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.8、CD【解题分析】

A．拉力做功，故图像的斜率表示拉力F，从图中可知斜率恒定，即F恒定，A错误；BC．根据图像可得，根据牛顿第二定律可得物块的加速度大小为：，B错误C正确；D．根据动能定理可得：，解得，D正确．9、ACD【解题分析】

AB.重物由静止竖直向上加速吊起时，动能和重力势能均增加，机械能增加，根据功能原理知，起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量，故A正确，B错误。C.由功能关系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量，故C正确。D.由动能定理知，外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量，故D正确。10、BC【解题分析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【题目点拨】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．11、ACD【解题分析】

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则速率变大，选项A正确；B.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则角速度变大，选项B错误；C.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则向心加速度变大，选项C正确；D.由可知人造地球卫星的轨道半径减小时，周期变小，故D正确。12、ABD【解题分析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【题目点拨】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、不是2.0【解题分析】

[2]设相邻两点间的时间间隔为T，在竖直方向解得水平方向[3]小球在c点时，竖直方向上的瞬时速度等于所以c点的速度[1]因小球在c点时，竖直方向上的瞬时速度等于则a点的竖直分速度可知a不是抛出点。【题目点拨】平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据求出时间单位T。对于水平方向由公式求出初速度；根据b点的竖直分速度，结合速度时间公式求出a点的竖直分速度，从而确定a点是否是抛出点。14、2．6,2．4,2．22,2．22【解题分析】碰撞前Δx＝2．2cm，碰撞后Δx′＝2．8cm，T＝2．22s，由v＝得碰前v甲＝＝2．6m/s；碰后v＝＝2．4m/s．碰前总动量p2=m2v2=2．2×2．6kg•m/s=2．22kg•m/s碰后的总动量：p2=（m2+m2）v2=2．3×2．4kg•m/s=2．22kg•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、（1）m=0.2kg,1m（2）（3）【解题分析】

当时，由图象截距可知当小物块从A点静止下滑，由图象知，，对轨道的压力解得．不脱离轨道分两种情况：①到圆心等高处速度为零有能量守恒可知，滑块从静止开始下滑高度②通过最高点，通过最高点的临界条件设下落高度为，由动能定理解得则应该满足下落高度假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点：解得：而滑块过D点的临界速度由于：，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点解得：16、（1）（