2023-2024学年山西省新绛县第二中学物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2023-2024学年山西省新绛县第二中学物理高一下期末质量跟踪监视模拟试题考生请注意：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（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、(本题9分)我国自主研发的“北斗”卫星导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，第五颗静止轨道卫星北斗-G6已于2012年10月25日成功发射，目前仍正常运行在地球同步轨道上。下列关于正常运行中的北斗-G6卫星的说法中，正确的是A．卫星处于平衡状态B．卫星的线速度是不变的C．卫星的轨道高度是不变的D．卫星的线速度大于第一宇宙速度2、(本题9分)将地球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．地球运动不需要向心力B．地球同时受到太阳的万有引力和向心力C．地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力D．地球受到太阳的万有引力与它运动所需的向心力不相等3、(本题9分)一条小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为200m的长直河道，河水流速为，则这条船过河A．最短时间为25sB．最短时间为50sC．最小位移为200mD．最小位移为300m4、(本题9分)某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车(如图)，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R＝6400km。下列说法正确的是()A．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B．当汽车速度增加到1．9km/s，将离开地面绕地球做圆周运动C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1hD．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力5、(本题9分)质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中()A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．输出功率为160kWD．所受阻力大小为160N6、(本题9分)下列说法中错误的是()A．力是物体之间的相互作用 B．力不仅有大小，而且有方向C．力不一定有施力物体和受力物体 D．在国际单位制中，力的单位是牛顿7、关于地球的同步卫星，下列说法正确的是()A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它绕行的速度小于7.9km/s8、根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（）A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低9、(本题9分)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的P、Q两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移B．将杆M向左移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越大，绳子拉力越大D．绳的右端上移到R，绳子拉力不变10、(本题9分)双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝11、如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m=4kg的滑块以初速度v0=3m/s从木板的左端向右滑上木板，经t=1s滑块与木板相对静止则下面说法正确的是A．相对静止前滑块和木板的加速度大小之比是1：2B．整个过程中因摩擦产生的内能是10JC．木板的最小长度是1.5mD．从开始到滑块与木板相对静止这段时间内滑块与木板的位移之比是5：212、(本题9分)如图所示，河水自西向东匀速流动，水流速度为4m/s，河宽为90m：假定船在静水中的速度不变。甲船从南岸的P点出发，实际轨迹垂直河岸，即PO线，船头方向与PO线成α＝53°，同时，乙船从北岸的Q点出发，船头方向垂直河岸，两者恰好在河中央O点相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列说法正确的是（）A．两船相遇的时间为25.5sB．甲船在静水中的速度为5m/sC．乙船在静水中的速度为6m/sD．两船出发点的相隔距离为3013二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示的实验装置可以用来探究动能定理，长木板倾斜放置，小车（装有挡光片）放在长木板上，长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B，质量为m的重物通过滑轮与小车相连，调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态，某时刻剪断细绳，小车加速运动，测得挡光片通过光电门A的时间为△t1，通过光电门B的时间为△t2，挡光片的宽度为d，小车的质量为M，重力加速度为g，不计小车运动中所受的摩擦阻力.小车加速运动时受到的合力F＝______；小车经过光电门A、B的瞬时速度vA＝______、vB＝______，如果关系式_______在误差允许的范围内成立，即验证了动能定理.14、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，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=9.80m／s2，测出所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，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各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（保留三位有效数字）．15、(本题9分)如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____。（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40cm，则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_____m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)有一倾角为θ=37°的硬杆，其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧，弹簧与杆间无摩擦．一个质量为m=1kg的小球套在此硬杆上，从P点由静止开始滑下，已知小球与硬杆间的动摩擦因数为μ=0.5，P与弹簧自由端Q间的距离为l=1m．弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为．求：（1）小球从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t；（2）小球运动过程中达到的最大速度；（3）若使小球在P点以初速度下滑后又恰好回到P点，则需多大？17、（10分）如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1．某时剪断细绳，小物体m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2．求：(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。

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、C【解析】A：G6卫星正常运行在地球同步轨道上，做匀速圆周运动，不是处于平衡状态。故A项错误。B：G6卫星正常运行在地球同步轨道上，做匀速圆周运动，卫星线速度的大小不变、方向变化。故B项错误。C：据GMmD：据GMmr22、C【解析】

A.地球做圆周运动，地球受到太阳的万有引力运动充当向心力，故A错误；B.地球在转动中只受万有引力，而向心力是万有引力提供的效果力，故B错误；C.球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，受到的万有引力等于向心力，故C正确；D.地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力，故D错误．故选C.3、C【解析】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为，故AB错误；根据平行四边形定则，由于静水速度大于水流速度，则合速度可能垂直于河岸，渡河的最短位移等于河宽，即200m，故C正确、D错误．故选C．点睛：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．4、B【解析】试题分析：汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律分析速度减小时，支持力的变化，再由牛顿第三定律确定压力的变化．当速度增大时支持力为零，汽车将离开地面绕地球圆周运动．根据第一宇宙速度和地球半径求出“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h．在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力．汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力．设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得，，当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大，故A错误；1.9km/s是第一宇宙速度，当汽车速度时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星，故B正确；“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小．

最小周期，v=1.9km/s，R=6400km，代入解得T=5081s=1.4h，“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h，故C错误；在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，故D错误．5、C【解析】

由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，速度随时间不是均匀增大故A错误；a-函数方程a＝−4，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F-f=ma；其中：F=P/v；联立得：，结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时，=0.01，v=100m/s，所以最大速度为100m/s；由图象可知：−f/m＝−4，解得：f=4m=4×400=1600N；，解得：P=160kW，故C正确，D错误；故选C．6、C【解析】

力是一个物体对另一个物体的作用，且力的作用是相互的，故A正确；因为力是矢量，不仅有大小，而且有方向，故B正确；既然力是一个物体对另一个物体的作用，那么有受力物体也一定有施力物体，施加力的物体就是施力物体，受到力的物体是受力物体，施力物体同时也是受力物体，故C错误；在国际单位制中，力的单位是牛顿，故D正确；答案选C。7、BCD【解析】试题分析：地球同步卫星是指与地球具有相同运动周期的卫星，其相对于地球上的一点来说静止，轨道平面与赤道平面重合，但一直围绕地球在运动，没有处于平衡状态，A选项错误，C选项正确．近地卫星重力完全用来向心力，，此时加速度为9.8m/s2，地球同步卫星半径更大，加速度变小，B正确．近地卫星的绕行速度为7.9km/s，，，地球同步卫星半径更大，速度小，D正确．考点：第一宇宙速度，同步卫星，近地卫星点评：第一宇宙速度即近地卫星的绕行速度，也是发射卫星的最小速度．地球同步卫星与地球有相同的角速度，且轨道平面与赤道平面重合，则可以与地球上的一点保持相对静止．8、BD【解析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．考点：生活中的圆周运动．【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．9、AD【解析】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．假设绳子的长度为x，则，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，A错误．当杆M向左移动后，根据，即L变大，绳长不变，所以角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，C错误，D正确，选BD.【点睛】绳子两端上下移动时，两杆距离不变，据此分析两端绳子间夹角的变化情况，进而分析拉力的变化；两杆之间距离发生变化时，分析两段绳子之间的夹角变化，进而分析拉力变化．10、BD【解析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。11、ACD【解析】

A.设木板和滑块加速度分别为a1和a2，地面光滑，可知M在水平方向只受到m对M的摩擦力，由牛顿第二定律可得：Ma1=μmg，滑块在水平方向也只受到摩擦力的作用，由牛顿第二定律可得：ma2=μmg则a2:a1=1:2;故A正确。B.水平面光滑，则滑块和木板组成的系统所受的合外力为零，两者水平方向动量守恒；滑块相对木板静止时，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=2m/s;根据能量守恒定律得，整个过程中因摩擦产生的内能为Q=12mC.根据运动学公式得：Δx=(v0D.从开始到滑块与木板相对静止这段时间内，滑块与木板的位移之比为：xm12、BD【解析】

AB.分析甲船的运动情况，船在静水中的速度为：v1则垂直于河岸方向上的分速度为：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇时间为：t=故选项A不符合题意，选项B符合题意.C.乙船在静水中的速度为：v故选项C不符合题意.D.乙船与甲船平行河岸的距离为：x＝v水t＝60m河宽d＝90m，则两船的出发点相距s=故选项D符合题意.二．填空题(每小题6分，共18分)13、mg【解析】

由于小车在重物的拉力作用下处于平衡状态，去掉拉力，小车受到的合力就等于绳子的拉力，因此合力F＝mg；挡光片经过光电门时的平均速度,，由于挡光时间极短，可以认为平均速度等于瞬时速度，合力做功为W＝mgL，动能变化为，如果这两部分相等，就算是验证了动能定理,即验证关系式.14、4.424.19【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．注意有效数字的保留．【详解】根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep=mgh=1.00×9.80×0.4511J≈4.42J；利用匀变速直线运动的推论vC=x【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题,要注意单位的换算和有效数字的保留．15、ACC2.04.0【解析】

第一空.“研究平抛物体运动”的实验过程中：A.末端水平是必须的，否则就不是平抛，故选项A正确；BC.在描点时，要保证是同一条抛物线，则每次释放小球应从静止开始从同一位置释放，故选项B错误，选项C正确；D.连线是用平滑的曲线连起来，选项D错误。第二空.实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，根据平抛规律：，所以y﹣x2图象是一条过原点的直线，故选项C符合要求；第三空.图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、