2024年上海市宝山中学物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2024年上海市宝山中学物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是A．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能B．摆球机械能守恒C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化2、(本题9分)时钟正常工作时,时针、分针、秒针都在做匀速转动,那么()A．时针的周期为1小时,分针的周期为1分钟,秒针的周期是1秒B．时针尖端的转速最大,分针次之,秒针尖端的转速最小C．秒针的角速度是分针的60倍,分针的角速度是时针的60倍D．若分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍3、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两个球，在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是()A．=-2m/s，=6m/sB．=-2m/s，=2m/sC．=-1m/s，=3m/sD．=-3m/s，=7m/s4、(本题9分)关于机械能守恒的叙述，正确的是（）A．做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒B．做变速直线运动的物体机械能不可能守恒C．合外力为零时，机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒5、(本题9分)体育课上，一男生将排球竖直向上抛出，排球上升一定高度后落回原处。若排球在整个过程中受到的阻力大小不变，初动能为E，则下列四幅图中，能正确反映排球动能E与位移x（相对抛出点）的关系的是A．B．C．D．6、(本题9分)如图所示，玻璃小球沿半径为的光滑半球形碗的内壁做匀速圆周运动，玻璃小球的质量为，做匀速圆周运动的角速度.忽略空气阻力，则玻璃小球离碗底的高度为（）A．B．C．D．7、(本题9分)如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，（g=10m/s2）下列说法中正确的是()A．摩擦产生的热量为12JB．小物体获得的动能为8JC．摩擦产生的热量为8JD．小物体获得的动能为12.5J8、(本题9分)一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为(

)A．nvSt B．nvt C． D．9、机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：A．B．C．D．10、(本题9分)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（）A．车对桥的压力比汽车的重力小B．车对桥的压力比汽车的重力大C．车的速度越大，车对桥面的压力越大D．向心力由汽车所受重力、桥面对其支持力和摩擦力提供11、(本题9分)金星和木星是除太阳和月球以外最明亮的天体．金星为昏星（即长庚星），肉眼清晰可见；而以色彩斑斓的条纹和平行于赤道的大红斑而闻名的木星，日落后比金星要暗一些．金星到太阳的距离小于木星到太阳的距离，下列关于金星和木星的说法正确的是（）A．金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等B．木星与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等C．金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小D．金星绕太阳运动的线速度一定比木星绕太阳运动的线速度小12、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学做探究合力做功与物体速度变化量的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．回答下列问题：(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是__________________________．(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次实验__________(填必须或不必)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距__________(填相等或不相等)的一段．14、（10分）(本题9分)如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带，已知交流电的周期为0.02s。（1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字）（2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m1________b的质量m2。（选填“大于”或“小于”）（3）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052kg，当地重力加速度g＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（结果保留两位有效数字）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)某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点（通过B点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v0=72km/h，AB长L1=l50m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=36km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因μ=0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD段为平直路段长L2=50m，重力加速度g取l0m/s2。（1）若轿车到达B点速度刚好为v=36km/h，求轿车在AB下坡段加速度的大小；（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值及轿车A点到D点全程的最短时间。16、（12分）(本题9分)根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：（1）月球的密度ρ；（2）在月球上发射绕月卫星所需的最小速度v．17、（12分）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。

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、A【解析】

根据能量守恒定律可知，能量不会消失，由题意可知，摆球的机械能由于阻力做功越来越小，故机械能不再守恒；减小的机械能转化为周围的内能A.总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能符合题意，A正确B.摆球机械能守恒不符合题意，B错误C.能量正在消失不符合题意，C错误D.只有动能和重力势能的相互转化不符合题意，D错误2、D【解析】A、时针运动的周期为12h，而分针运动一周需要1h，秒针绕圆心运动一周需要60s，故A错误；

B、根据公式ω=2πC、根据公式ω=2πT，角速度D、如果分针的长度是时针的1.5倍，由：v=2πrT，故分针端点的线速度与时针端点线速度之比为：点睛：解决本题的关键是要正确把握机械表的三个指针转动的周期，并能熟练应用周期和角速度的关系。3、D【解析】

设每个球的质量均为m，碰前系统总动量，碰前的总机械能；A.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=20m，动量守恒，机械能守恒，故A可能实现，不符合题意；B.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=4m，动量守恒，机械能不增加，故B可能实现，不符合题意；C.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=5m，动量守恒，机械能不增加，故C可能实现，不符合题意；D.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=29m，动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故D不可能实现，符合题意故选D．4、A【解析】做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，如匀速下降的降落伞机械能减少，机械能不守恒，A错误；做变速运动的物体机械能可能守恒，如自由落体运动，也可能不守恒，在水平方向上的匀变速直线运动，B错误；外力做功为零，机械能不一定守恒，如在空中匀速下落的物体，外力对物体做功为零，机械能不守恒，C错误；若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒，故D正确．【点睛】机械能守恒条件是：只有重力或弹力做功．判断机械能是否守恒，应根据机械能守恒条件进行判断；在某一物理过程中，除重力与弹力外还有其它力做功，如果其它力的功为零，则机械能守恒．5、C【解析】

分别对上升过程、下降过程利用动能定理列方程，得到动能和位移的关系，分析图象，即可进行判断。【详解】设物块的质量为m，由题知空气阻力不变为f，取极短位移x为研究过程，根据动能定理得，上升过程中有：-mg+fx=Ek-Ek0，则E【点睛】本题考查了动能定理；运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答；动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动；一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究，也可以全过程根据动能定理解答。6、B【解析】因为小球做的是匀速圆周运动，所以小球的向心力就是小球所受的合力，小球受重力、碗的支持力（指向球心），如图为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆心（不是球心），则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力，水平方向分力即为向心力．设支持力与水平方向夹角为，则有：，解得：，则小球的高度为：，故选B．【点睛】小球在水平面内做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力通过向心力，根据牛顿第二定律，结合几何关系求出球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离．7、AB【解析】

摩擦产生的热量Q等于滑动摩擦力大小与物体传送带相对位移大小的乘积，由速度公式求出物体加速运动的时间，再根据运动学基本公式求出物体和传送带的位移，进而求出相对位移；根据动能定理即可求出小物体获得的动能。【详解】对小物体由牛顿第二定律得：Ff=μmg=ma；解得：a=μg=2m/s2；假设物块与传送带能够相对静止得：t=va=52s＝2.5s；小物块位移x=12at2=12×2×2.52=6.25m＞L；故小物体在传送带上一直加速，由vt2-v02=2aL得：最大速度为：vt=2aL=2×2×4=4m/s；小物体获得的动能为：Ek=8、AC【解析】

AB.从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；CD.从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；9、AC【解析】

AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.10、BC【解析】

ABD.汽车通过凹形桥最低点时，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根据N=mg+m11、AC【解析】

AB、对任意一个行星来说，根据开普勒第二定律可知金星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A正确，B错误；C、根据万有引力提供向心力，则有，解得，因为金星轨道半径比木星小，所以金星绕太阳运动的公转周期比木星绕太阳运动的公转周期小，故C正确；D、根据万有引力提供向心力，则有，解得，轨道半径越小，线速度越大，因为金星轨道半径比木星小，金星绕太阳运动的线速度比木星绕太阳运动的线速度大，故D错误。故选AC．【点睛】开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，根据万有引力提供向心力，求出公转周期和线速度关系．12、AC【解析】

试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC．考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等【解析】

（1）要调节小木块a的位置，目的是使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即为了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力．（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，这样合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．（3）选用纸带上所打的点间距相等的点来验证小车最后获得的动能，然后验证功与动能之间的关系．故本题答案是：(1).使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡(2).便于表示合外力做的功；不必(3).相等【点睛】为了找到合外力做功与动能增加之间的关系，所以在做此实验时要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的条数来达到做功按倍数增加这样一个效果，所以没必要具体求出橡皮筋做功的多少，即可验证动能定理．14、2.25大于0.031【解析】

第一空.C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：第二空.根据动能定理得：（mg-f）h=mv2

则有：，

知图线的斜率为：，

b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2。

第三空.根据动能定理知：（m2g-f）h=mv2

则有：可知：代入数据解得：f=0.031N。三、计算题要求解题步