2024年金陵中学物理高一下期末质量跟踪监视试题含解析

2024年金陵中学物理高一下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：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)在洞穴探险过程中，可以使用落石的方法估测洞穴深度，设在某次估测中，记录下从释放石块到听到石块落地的时间约为5s，则该洞穴的深度约为A．50m B．125m C．250m D．25m2、(本题9分)从静止开始做匀加速直线运动的物体，0～10s内的位移是10m，那么在10s～20s内的位移是（）A．20mB．30mC．40mD．60m3、将一小球竖直向上抛出，小球上升和下降经过某点A时的动能分别为Ek1和Ek2。小球从抛出到第一次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P1，从抛出到第二次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P2。不计空气阻力，下列判断正确的是(

)A．， B．，C．， D．，4、光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5m，一个质量m＝2kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep＝36J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s2。下列选项正确的是（）A．小球脱离弹簧时的速度大小5m/sB．小球通过最高点C的速度是0C．小球在C点处于超重状态D．小球从B到C阻力做的功-11J5、(本题9分)如图所示，在某匀强电场中，M、N两点相距L=10cm，它们的连线与电场强度方向之间的夹角，若将一电子从M点移到N点，需克服电场力做功24eV，已知．则该匀强电场的电场场强大小为A．200V/m B．240V/mC．300V/m D．400V/m6、一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。达到静电平衡时，其电场分布正确的是()A． B． C． D．7、在距河面高度h＝20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么A．5s时绳与水面的夹角为60°B．5s时小船前进了15mC．5s时小船的速率为5m/sD．若小船质量为20kg，则5s内物体的动能变化量为130J8、(本题9分)地球的质量为，半径为，自转角速度为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为，同步卫星距地面的距离为，则同步卫星的线速度大小为（）A． B． C． D．9、(本题9分)如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m静置于地面；b球质量为M，且M＞m；用手托住b球，此时轻绳刚好伸直．现从静止开始释放b球，在b球下落（未碰地之前）过程中，下列说法中正确的是：A．绳的拉力对b球做负功B．a球的机械能增加C．b球的机械能守恒D．a球和b球组成的系统机械能守恒10、(本题9分)如图所示，在两个等量异种点电荷的连线的中垂线上，有与连线中点等距的两点，在连线上有与中点等距的两点，则下列说法正确的是（）A．点的电场强度大于点的电场强度B．点的电势比点的电势高C．一带负电的物体在点的电势能比在点的电势能大D．一试探电有经不同路径从点运动到点的过程中，电场力做功不同二、实验题11、（4分）利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝____________，动能变化量ΔEk＝__________。（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法12、（10分）(本题9分)用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2的两物块组成的系统机械能守恒。质量为m2的物块在高处由静止开始下落，打点计时器在质量为m1的物块拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取当地重力加速度为9.8m/s2。（结果均保留三位有效数字）（1）打计数点5时物块的速度大小为______m/s。（2）在打计数点0到5的过程中，系统运能的增量Ek＝______J；系统重力势能的减少是Ep＝_____J。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）(本题9分)如图所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为的小球A，另一端连接质量为M=4kg的重物B，已知g=10m/s2，则：（1）当A球沿半径r=0.1m的圆周做匀速圆周运动，其角速度ω1为多大时，B物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态？（2）当小球A的角速度为ω2=10rad/s时，物体B对地面的压力为多大？14、（14分）(本题9分)暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º。g取10m/s2,sin37º=0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求:(1)座椅受到绳子的拉力大小；(2)小明运动的线速度大小；(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)。15、（13分）如图所示，质量为m1＝1kg的小物块P，置于桌面上距桌面右边缘C点L1＝90cm的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量为M＝3.5kg、长L＝1.5m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端．小车左端放有一质量为m2＝0.5kg的小滑块Q．现用水平向左的推力将P缓慢压缩L2＝5cm推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.35m处P与桌面间动摩擦因数μ1＝0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2＝0.1，重力加速度g＝10m/s2（1）小车最后的速度v；（2）推力所做的功；（3）在滑块Q与车相对静止时，Q到桌边的距离．

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】

石头下落后做自由落体运动，根据即可求解下落的距离。【详解】设枯井的深度为h，根据，故B正确，ACD错误。【点睛】本题关键明确自由落体运动的运动性质，然后根据运动学公式列式求解。2、B【解析】试题分析：物体由静止开始做匀加速直线运动，在相等时间内走过的位移之比为1：3：5……，所以第1个10s走过的位移为10m，故第二个10s走过的位移为30m，B正确考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】匀变速直线运动过程中规律公式很多，一定要注意灵活掌握3、C【解析】

小球在运动过程中，若忽略空气阻力，其机械能守恒，则两次经过A点的动能相同，所以有Ek1=Ek1。从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功与从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功相等，而第一次时间较短，由P=W/t知P1＞P1．故C正确，ABD错误。故选C。4、D【解析】

A.根据机械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，选项A错误；B.因小球恰能通过最高点C，则，解得，选项B错误；C.小球在C点时，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；D.小球从B到C，由动能定理：，联立解得Wf=-11J，选项D正确。5、C【解析】

M到N，电场力做功为所以匀强电场的电场强度为：，故ABD项不符合题意，C项符合题意．6、CD【解析】

AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；BD.当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。7、CD【解析】

由几何关系可知，开始时河面上的绳长为；

此时船离岸的距离x1=20m；5s后，绳子向左移动了vt=15m，则河面上绳长为40m-15m=25m；则此时小船离河边的距离为：x2==15m，5s时绳与水面的夹角为α，则有：，解得：α=53°，故A错误；5s时刻小船前进的距离为：x=20m-15m=19.6m，故B错误；船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知，cosθ=0.6，则船速v船==5m/s，故C正确；开始时船的速度，5s内船的动能变化量，选项D正确.8、AB【解析】

A．同步卫星的运转角速度等于地球自转角速度为，根据可得同步卫星的线速度大小为故A正确；BC．同步卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有解得联立黄金代换式可得故B正确，C错误；D．第一宇宙速度的表达式为同步卫星线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选AB。9、ABD【解析】AC、在运动的过程中，b受重力和拉力，绳的拉力对b球做负功，则小球b的机械能减小，故A正确，C错误；B、在运动的过程中，a受重力和拉力，绳的拉力对a球做正功，则小球a的机械能增加，故B正确；D、小球a、b与地球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；故选ABD．10、BC【解析】

A．根据等量异种电荷周围的电场线以及电场的叠加原理可知，a点的场强等于b点场强，故A错误；B．沿着电场线的方向电势逐渐降低，点的电势比点的电势高，故B正确；C．沿着电场线的方向电势逐渐降低，知c点的电势高于b点的电势，根据，负电荷在c点电势能小于在b点电势能．故C正确；D．根据可知，一试探电有经不同路径从点运动到点的过程中，电场力做功相同，故D错误。故选BC。【点睛】沿着电场线的方向电势逐渐降低，根据电场线切线的方向确定电场强度的方向，根据电势的高低，运用比较电势能的高低。二、实验题11、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A；

（2）[2]．电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；故选AB；

（3）[3][4]．根据功能关系，重物的重力势能变化量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能减小量：△Ep=-mghBB点的速度为：所以动能变化量为：；（4）[5]．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；12、（1）1.64（2）0.4030.404【解析】（1）每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以连续两个点的时间间隔为T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度为：。（2）系统动能的增加量为：。系统重力势能的减小量为：△Ep=（m2-m1）gh=0.100×9.8×（26.64+14.61）J≈0.404J．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）【解析】试题分析：（1）当B对地面恰好无压力时，有：，拉力提供小球A所需向心力，则：，则有：．（2）对小球A来说，小球受到的重力和支持力平衡．因此绳子的拉力提供向心力，则：，对物体B来说，物体受到三个力的作用：重力、绳子的拉力、地面的支持力，由力的平衡条件可得：故，将代入可得