2023-2024学年河南省濮阳市台前一高物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2023-2024学年河南省濮阳市台前一高物理高一第二学期期末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)如图所示，质量为的物体，在五个共点力的作用下保持静止。现撤去力，其余四个力保持不变，下列说法正确的是（）A．撤去力后，物体的加速度大小为，方向与方向相同B．撤去力后，物体的加速度大小为，方向与方向相反C．撤去力后经过时间，物体的速度大小为，方向与方向相同D．撤去力后经过时间，物体的位移大小为，方向与方向相同2、(本题9分)如图所示，物体在恒力F作用下从A运动到B，这时突然使它所受力反向而大小不变，即由F变为，在此力作用下，有关物体的运动情况，下列说法中正确的是（）.A．物体可能沿曲线运动 B．物体可能沿曲线运动C．物体可能沿曲线运动 D．物体可能沿原曲线由B返回到A3、(本题9分)在修建铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时火车的速度大小为v，下列说法中正确的是()A．该弯道的半径R=B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压4、如图所示，物体在大小为10N、方向与水平地面成角的拉力F作用下，水平向右运动6m，此过程中拉力F对物体做的功是A．20J B．30J C．J D．60J5、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6、(本题9分)如图所示，将倾角θ=30°的斜面体C置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着可视为质点的小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑小滑轮.现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态，OB绳平行于斜面，此时物块B恰好静止不动.已知A的质量m1=1kg，B的质量m2=4kg，OA段绳长l=1m.重力加速度g=10m/s2.将A由静止释放，在其向下运动过程中，物块B与斜面体C始终保持静止，下列分析正确的是A．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为零B．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为10NC．小球A向下运动的过程中，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左D．小球A向下运动的过程中(初末两位置除外)，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向始终水平向右7、(本题9分)关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系，下列说法中正确的是（）A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的挤压D．外轨比内轨略高，列车的重力和轨道对列车支持力的合力沿水平方向指向圆心8、(本题9分)如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中，下列判断正确的是A．滑块返回传送带右端的速率为v2B．此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2C．此过程中传送带对滑块做功为mv－mvD．此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1－v2)29、如图所示，两个电源的电动势均为，内阻均为，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时，图甲电路输出功率最大。调节滑动变阻器使图乙电路中的电流与图甲电路中的电流相等，此时电动机消耗的电功率为，则此时的阻值和电动机的热功率为（）A． B． C． D．10、(本题9分)长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.1二、实验题11、（4分）(本题2分)在《验证机械能守恒定律》的实验中．（2）下列实验操作顺序正确合理的一项是____（填序号）A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=2．8m/s2，测得所用的重物的质量2．00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图，把第一个点记作O，另选连续的4个点A，B，C，D作为测量的点，经测量知道A，B，C，D个点到O点的距离分别为3．22cm，4．28cm，5．4cm，6．73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少等于_______J，动能增加量等于_______J．（计算结果留三位有效数字）实验结论是12、（10分）在用落体法“验证机械能守恒定律”实验中（1）图中释放纸带的操作正确的是（____）（2）甲同学按照正确的步骤操作，利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△Ek，这是因为_________________________________________________；（3）乙同学设计如图所示实验装置验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出AB之间的距离h，已知小铁球的直径为d，当地重力加速度为g，当题中所给的d、t、h、g满足关系式_____________________________，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。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）某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.1m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.1．求：(1)弹簧被压缩时的弹性势能；(2)小球到达C点时速度vC的大小；(3)小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．14、（14分）2018年4月9日，深圳国际无人机展开幕．其中，公开展出的软体飞机引发观众广泛关注．据介绍，软体飞机是没有硬质骨架的飞机，从箱子里面取出来吹气成型．同比之下机翼面积大，载荷能力强，可做超低速超低空飞行，具有良好的弹性，耐撞击而不易受损．可用于航拍、航测、遥感等用途．飞翔从容、稳定、柔和、自如，易操纵，被称为“空中自行车”“无线的风筝”若一质量为m的软体飞机超低空飞行，在距离地面h高度的水平面内，以速率v做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度为g。（1）求空气对飞机的作用力的大小；（2）若飞机在匀速圆周运动过程中，飞机上的一个质点脱落，求质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离（空气阻力忽略不计）．15、（13分）(本题9分)如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放，小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通过E点时的速度大小；（2）小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；（3）若小球从AB段离地面h处自由释放后，小球又能沿原路径返回AB段，试求h的取值范围。

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、B【解析】

根据共点力的平衡条件可知，其余四个力的合力定与F1等大反向，故撤去力F1，而保持其余四个力不变，这四个力的合力大小为F1，方向与F1方向相反，则物体的加速度大小为F1/m，方向与F1方向相反；故B正确、ACD错误。故选B。2、C【解析】

物体从到运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是右下侧的。到达点后，力的大小不变方向相反，变成向左上侧。A．由于力的方向发生了改变，曲线不在力与速度的夹角内，故A错误；B．因为物体在点的速度方向为切线方向，即直线，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，故B错误；C．在力与速度的夹角内，物体有可能沿运动，故C正确；D．很明显，物体不可能由返回，故D错误。3、C【解析】

A.火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：解得：，故A错误；B.根据牛顿第二定律得：解得：，与质量无关，故B错误；C.若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时火车有离心的趋势，外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确；D.若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时火车有近心的趋势，内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．故选C．4、B【解析】

根据做功公式有：J故选B。5、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；6、BD【解析】

AB．小球A摆下的过程，只有重力做功，其机械能守恒，有：，而在最低点由牛顿第二定律有：，联立解得：；再对B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，沿斜面方向由平衡条件有，解得：,方向沿斜面向下；故A错误，B正确.CD．对物体B和斜面体C的整体受力分析，由于伸长的细绳向左下方拉物体B和斜面的整体而未拉动，故一定受到地面对C向右的静摩擦力；故C错误，D正确.7、CD【解析】A项：若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，故A错误；B项：若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，故B错误；C、D项：当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，使火车行驶更安全，故C、D正确。点晴：火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力，保证行车安全。8、AB【解析】

A.由于传送带足够长，滑块受向右的摩擦力，减速向左滑行，至速度为0，之后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物体会在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于v2时，物体回到原出发点，即滑块返回传送带右端的速率为v2，故A正确；

B.设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：摩擦力对滑块做功：W1=fx1=①

又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：W1=mv22

②

该过程中传送带的位移：x2=v1t1

摩擦力对传送带做功：

③

将①②代入③得：W2=mv1v2

同理可计算，滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2

则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+=2mv1v2，选项B正确；C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK得：W=△EK=mv22-mv22=0，故C错误；

D.物块向左减速运动时，物块相对传送带的位移为：物块向右加速运动时，物块相对传送带的位移为：则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为，故D错误。9、AD【解析】

AB．对于甲图，当电路的内阻和外阻相等时，电路的输出功率最大，则甲图中电流为根据题意知，图乙电路中的电流也为I=1A

电动机消耗的电功率PM=2W，根据PM=UMI，得UM=2V则变阻器两端的电压U2=E-Ir-UM=6-1×3-2=1V故A正确，B错误。

CD．电动机的热功率P=I2R0′=1W故C错误，D正确。

故选AD。10、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．二、实验题11、B7.34.56【解析】试题分析：（2）应先将打点计时器固定在铁架台上，再将纸带穿过打点计时器，最后将纸带固定在重物上，故A错误；先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源，然后释放重物，故B正确；、如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏，然后再取下固定在重物上的打好点的纸带，故D错误．（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减小量，在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，因此有：，则动能的增加量，由此得出结论，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力，纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．12、A重物下落过程中受到阻力作用【解析】

第一空.释放重物前，让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上端，使得纸带处于竖直，故A正确，BCD错误。第二空.利用纸带算出重物重力势能的减少量△Ep往往略大于动能的增加量△EK，这是因为重物下落过程中受到阻力作用，使得部分重力势能转化为内能；

第三空.根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小铁球经过光电门的速度大小为：，由于初速度为零，则动能的增加量为：，重力势能的减少量为△Ep=mgh，若有：，也即有：时，即可验证小铁球下落过程中机械能守恒。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)；(2)；(3)R≥5m或0＜R≤2m。【解析】

(1)小球离开台面到达A点的过程做平抛运动，故有小球在平台上运动，只有弹簧弹力做功，故由动能定理可得：弹簧被压缩