北京市西城区第14中学2023-2024学年物理高一下期末质量跟踪监视试题含解析

北京市西城区第14中学2023-2024学年物理高一下期末质量跟踪监视试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)在物理学发展中，许多物理学家做出了卓越贡献．以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，或物理现象及规律的描述正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量B．开普勒发现了行星运动三大定律C．随着科学技术的发展，“永动机”是可能实现的D．经典力学适用于高速接近光速的物体，也适用于微观的物体2、(本题9分)比值定义法就是用两个物理量之“比”来定义一个新的物理量的方法．以下表达式中不属于比值定义得到的是A．E＝ B．C＝ C．φ＝ D．E＝3、(本题9分)关于人造地球卫星所受向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是()A．由F=mv2rB．由F=mrω2可知，当C．由F=mvω可知，卫星的向心力与轨道半径r无关D．由F=GMmr2可知，当r4、将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是A．物体做加速运动，且v2>v1B．物体做匀速运动，且v1=v2C．物体做匀速运动，且T=GD．物体做加速运动，且T>G6、把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（）A．小球受到的合力为零B．重力、容器壁的支持力和向心力C．重力、向心力D．重力、容器壁的支持力7、(本题9分)如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长也为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小B．A球刚滑至水平面时，速度大小为C．小球B升高至斜面右侧L/2处时，小球A所受重力的瞬时功率大于小球B所受重力的瞬时功率D．小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为8、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律B．牛顿通过实验证实了万有引力定律C．相对论的创立表明经典力学已不再适用D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域9、(本题9分)如图所示，水平传送带长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速放上可视为质点的小木块，若小木块与传送带间的动摩擦因数为，则小木块从左到右的运动时间可能是（）A． B．+ C． D．10、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是（）A．开普勒通过对第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验成功测出了引力常量G的数值，称自己的实验是“称量地球的重量”C．法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的D．美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值．11、(本题9分)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()A．b和a同时相对圆盘滑动B．当a、b相对圆盘静止时，a、b所受的摩擦力之比为1：2C．b开始相对圆盘滑动的临界角速度为ω=D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg12、(本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为2D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的___________．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）．14、（10分）用DIS研究机械能守恒定律的实验装置如图，如表是某同学某次的实验数据，实验中系统默认D、C、B、A各点高度分别为0、0.050、0.100、0.150，A点速度为0。D、C、B三点速度由光电门传感器测得。分析如表中实验数据。(1)从B到C到D，机械能逐渐减小，其原因是_______(2)表中A点的机械能数据明显偏小,其原因是摆锤释放器释放点______A点(选填“高于”、“低于”)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，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R=3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；（2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。16、（12分）(本题9分)如图所示，用一根绳子把物体挂起来，再用一根水平的绳子把物体拉向一旁固定起来.物体的重量是40N，绳子与竖直方向的夹角30°，则绳子和对物体的拉力分别是多大？（答案可保留根号）17、（12分）(本题9分)在研究力和运动的关系时，伽利路曾经做过一个实验：在A点悬挂一个摆球，将摆球拉至B点，由静止放手，摆球将摆到与B几乎等高的C点；假若在A点正下方的E点钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与B点几乎等高的D点，如图所示，如果图中的摆线长为L=1.6m，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力．求：,(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；(2)将E处的钉子下移，当钉子与A的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动．

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、B【解析】

A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量了万有引力常量，选项A错误；B.开普勒发现了行星运动三大定律，选项B正确；C.“永动机”违背能量守恒定律，即使随着科学技术的发展，“永动机”也是不可能实现的，选项C错误；D.经典力学适用于宏观低速物体，不适用高速接近光速的物体，也不适用于微观的物体，选项D错误；2、D【解析】A、电场强度是定义式，采用的是比值定义法，故A错误．B、电容的定义式体现电容由本事结构决定，而与电荷量和电压无关，故B错误．C、电势通过电势能与电量的比值来定义，故不符合题意，故C错误；；D、点电荷作为场源的场强决定式，不是比值定义法；故符合题意，故D正确；本题选择不属于比值定义法的；故选D．【点睛】比值定义法是常用的定义方法，解题的关键在于明确定义出来的新物理与原来两个物理量无关．3、D【解析】

卫星绕地球做匀速圈周运动，根据万有引力提供向心力得：GMmr2=mω2r=mv2r，解得：故选D。【点睛】关键要知道线速度、角速度与轨道半径的关系式，知道轨道半径变化时，卫星的线速度和角速度随之变化。4、D【解析】

火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得速度为v，据动量守恒定律有0=（M－m）v－mv0得．A.，与结论不相符，选项A不符合题意；B.，与结论不相符，选项B不符合题意；C.，与结论不相符，选项C不符合题意；D.，与结论相符，选项D符合题意；5、D【解析】

小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等.【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为，由几何关系可得：，所以，而逐渐变大，故逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，，故ABC错误，D正确；故选D。6、D【解析】

匀速圆周运动的合力总是指向圆心，故又称向心力；小球受重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力；【详解】小球沿光滑的球形容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，小球受重力，支持力，合力指向圆心，提供向心力，故ABC错误，D正确．【点睛】向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力！7、ABC【解析】

A.小球A下滑过程中，系统只有重力做功，机械能守恒，刚开始，AB球的速度都增大，所以系统动能增大，则重力势能减小，故A项与题意相符；B.A球刚滑至水平面时，对系统用动能定理得：解得：故B项与题意相符；C.小球B升高的过程中，根据动能定理得：解得：此时，重力对小球A做功的功率为：重力对小球B做功的功率为故C项与题意相符；D.B球刚升至斜面顶端时时，对系统用动能定理得：解得：根据动能定理研究B得：解得：故D项与题意不相符。8、AD【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【详解】A项：牛顿发现了万有引力定律，故A正确；B项：牛顿通过月地检验证实了万有引力定律，故B错误；C项：相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C错误；D、爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，故D正确。故选：AD。【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。9、BCD【解析】

小木块在传送带上的运动有以下几种可能：①木块先做匀加速直线运动，后做匀速运动；②只做匀加速运动，但到达最右端的速度小于传送带的速度；③只做匀加速运动，但到达最右端的速度等于传送带的速度；B.小木块放到传送带上之后，若L较长，木块先做匀加速直线运动，后做匀速运动，运动到最右端时间，故B正确；C.小木块放到传送带上之后，若L较短，木块只做匀加速运动，运动到最右端时间，故C正确；D.小木块放到传送带上之后，若L可能为某一个值，木块只做匀加速运动，且运动到最右端时，速度就是传送带的速度v，运动时间，故D正确；A.由BCD分析可知，A错误。10、CD【解析】开普勒发现了行星运动三定律，A错误；卡文迪许通过扭秤测得了引力常量G的数值，B错误；法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的，C正确；美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值，D正确．11、BC【解析】

A、两个木块的最大静摩擦力相等.木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力,m、相等,所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,所以b一定比a先开始滑动,故A错;B对；C、当b刚要滑动时,有,计算得出ω=，故C对；

D、当ω=时，a所受摩擦力的大小为，故D错；综上所述本题答案是：BC【点睛】木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定.当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定12、ABC【解析】

滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出滑块与弧形槽的速度，然后应用能量守恒定律分析答题．【详解】滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得mv1-2mv2=0，由机械能守恒定律得mgh=1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C0.653【解析】试题分析：①车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；而平衡摩擦力是小车带动纸带恰好做匀速运动，A错误；设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：对小车有：F=Ma；对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足小车的总质量远大于钩码质量，这样两者才能近似相等．为使纸带打上尽量多的点，实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得：=0.653m/s.考点：本题考查探究恒力做功与动能改变的关系14、克服空气阻力做功，机械能减小高于【解析】

（1）[1]从B到C到D，机械能