福建省福州四中2023-2024学年物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

福建省福州四中2023-2024学年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（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、如图所示，A球的质量m1=4m，B球的质量m2=m。球A以速度v0靠近静止在光滑的水平面上球B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当m1、v0一定时，随着m2的增大，则（）A．碰撞过程中B获得的动能增大B．碰撞过程中B获得的动量增大C．碰撞过程中A获得的最终速度减小D．碰撞过程中A获得的最终速度增大2、(本题9分)如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的是（）A．物块经过P点的动能，前一过程较大B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C．物块滑到底端的速度，前一过程较大D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长3、(本题9分)如图所示,长为的细绳的一端固定于点,另一端系一个小球,在点的正下方钉一个光滑的钉子,小球从一定高度摆下.当细绳与钉子相碰时,钉子的位置距小球,则细绳碰到钉子前、后（）A．绳对小球的拉力之比为B．小球所受合外力之比为C．小球做圆周运动的线速度之比为D．小球做圆周运动的角速度之比为4、(本题9分)如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为6m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（）A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s5、(本题9分)一走时准确的时钟（设它们的指针连续均匀转动）A．时针的周期是1h，分针的周期是60sB．分针的角速度是秒针的12倍C．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍D．如果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的18倍6、(本题9分)如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来。下列说法中正确的是A．在最高点时，水对杯底一定有压力B．在最高点时，盛水杯子的速度可能为零C．在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力D．在最低点时，杯和水受到的拉力大于重力7、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB8、(本题9分)如图所示，质量为的滑块在水平面上以速度v撞上劲度系数为k的轻质弹簧，当滑块将弹簧压缩了时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知滑块与水平面间的动摩擦因素为，整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未栓接，则下列判断正确的是（）A．滑块向右运动过程中,滑块机械能一直减小B．滑块与弹簧接触过程中,滑块的机械能先减小后增大C．滑块与弹簧接触过程中,滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小D．滑块最终停在距离弹簧右端的右边处处9、如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向弹出，Q球同时被松开而自由下落，则A．P、Q两球同时落地B．Q先落地，P后落地C．下落过程中，两球的重力平均功率相同D．下落至相同高度时，两球的重力瞬时功率不同10、(本题9分)一只船在静水中的速度为0.4m/s，它要渡过一条宽度为40m的河，河水的流速为0.2m/s。则下列说法中正确的是（）A．船不能垂直到达对岸B．船有可能垂直到达对岸C．要使船渡河航程最短，船头应与上游河岸夹30°角D．船到达对岸所需最小时间是100s11、(本题9分)2013年12月2日，探月工程“嫦娥三号”成功发射．“嫦娥三号”的主要任务有两个，一个是实现月面软着陆，二是实现月面巡视勘察．如图所示，设月球半径为R，“嫦娥三号”在半径为4R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，则“嫦娥三号”（）A．在轨道Ⅱ上的A点运行速率大于B点速率B．在轨道Ⅲ上B点速率小于在轨道Ⅱ上B点的速率C．在轨道Ⅰ上A点的加速度等于在轨道Ⅱ上A点的加速度D．在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ上运行的周期关系TⅠ＜TⅡ＜TIII12、(本题9分)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球很近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。则（）A．X星球表面的重力加速度为B．X星球的质量为MC．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为D．登陆舱在r1与r2轨道上运动的速度大小之比为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。(1)对于该实验，为了减少实验误差，纸带下方所挂重物应该选用质量和密度较__________的。(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，某同学用毫米刻度尺测出了BD的长度，为了能完成验证机械能守恒定律，还需要再测出一个_____________的长度。14、(本题9分)（1）某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列物理量中需要且能够直接测量的量有________________（填字母序号）．A．重锤下落的加速度B．与下落高度相对应的重锤的势能C．计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度D．与下落高度相对应的重锤的瞬时速度（2）质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列如下图所示的点，A为第一个点，B、C、D为相邻的点，相邻点的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，取，求：①打点计时器打下计数点C时，物体的速度______m/s（保留三位有效数字）；②从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量_______J，此过程中，物体动能增加量____________J（保留三位有效数字）③根据以上实验数据可得出实验结论：________________________15、(本题9分)如图所示的实验装置，可用来研究平抛物体的运动。（1）关于实验过程中的一些做法，以下合理的有______；A．安装斜槽轨道，使其末段保持水平B．调整木板，使之与小球下落的竖直面平行C．每次小球应从同一位置由静止释放D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹（2）某同学在实验操作时发现，将小钢球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下。他应该如何调整：__________________________________；（3）以抛出点为坐标原点O，利用水平位移x和竖直位移y的多组数据做出小球的运动轨迹图，如右图所示。在图线上取一点P，其坐标如图所示。则小球从O运动到P的时间t=_______s；小球初速度的大小v0=_________m/s（重力加速度g取10m/s2）。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)把一个小球用细线悬挂起来，就成为单摆，摆长为L，最大偏角为θ，如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度为多大？17、（10分）如图所示，半径R=1.25m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，圆弧轨道底端与长L=1.8m的水平传送带平滑相接，传送带以v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一质量m=1kg、可视为质点的滑块从圆弧轨道顶端由静止释放，滑块运动到传送带右端时恰好与传送带共速。已知重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑块在传送带上的整个运动过程中所用的时间；（2）滑块在传送带上的整个运动过程中因摩擦而产生的热量。

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、B【解析】

设两球碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2.m1、m2碰撞时动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m弹性碰撞机械能守恒，由机械能守恒定律得：1解得碰后：v1=A.碰撞过程B获得的动能EkB=12m2v22=2mB.碰撞过程B获得的动量PB=m2v2=2m1CD.碰撞过程中A获得的最终速度v1=m1-m2m1+m2v0，开始m1>m2，若2、D【解析】

A.先让物块从A由静止开始滑到B，又因为动摩擦因数由A到B逐渐减小，说明重力沿斜面向下的分力在整个过程中都大于摩擦力。也就是说无论哪边高，合力方向始终沿斜面向下。物块从A由静止开始滑到P时，摩擦力较大，故合力较小，距离较短；物块从B由静止开始滑到P时，摩擦力较小，故合力较大，距离较长，物块从A由静止开始滑到P时合力做功较少，所以由动能定理，P点是动能较小；由B到P时合力做功较多，P点是动能较大。故A错误；B.由E=fs得知，无法确定f做功多少。即物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程不一定较少；故B错误；C.由动能定理，两过程合力做功相同，到底时速度大小应相同。故C错误；

D.采用v-t法分析，第一个过程加速度在增大，故斜率增大，如图1，第二个过程加速度减小，故斜率变小，如图2，由于倾角一样大，根据能量守恒，末速度是一样大的，而总路程一样大，图象中的面积就要相等，所以第一个过程的时间长；故D正确。3、B【解析】细绳与钉子相碰前后线速度大小不变，即线速度之比为1:1，半径变小，根据v=ωr得知，角速度之比1:4，故CD错误．根据F合=F-mg=m，则合外力之比为1:4，选项B正确；拉力F=mg+m，可知拉力之比，选项A错误；故选B.点睛：解决本题的关键是抓住细绳碰到钉子前后转动半径的变化，线速度大小不变，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．4、C【解析】根据牛顿第二定律得：，

即

当支持力为零，有：，

解得：v′=2v=12m/s．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．知道摩擦力为零时，此时支持力为零．5、D【解析】

A、时针的周期是12h，分针的周期是1h，秒针的周期为，所以角速度之比为：，所以分针的角速度为秒针的倍，故AB错误；C、根据可知分针端点的向心加速度与时针端点的向心加速度之比为：，故C错误；D、由可得，分针和时针端点线速度之比为：，故D正确．6、D【解析】在最高点时，对水和杯子整体，恰好到达最高点时，细绳的拉力为零，完全由重力提供向心力，它们的加速度为g，根据牛顿第二和第三定律得知，水对杯底恰好没有压力。设此时杯子的速度为v，则对整体：Mg=Mv2L，v=gL＞0，即在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零，故AB错误。在最低点时，对整体，由重力和细绳拉力的合力提供向心力，即点睛：本题关键是抓住最高点的临界条件，先对水和杯子整体研究，得到最高点最小速度；在最低点时，关键是分析向心力的来源，根据牛顿第二定律列出式子进行分析．7、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．8、ACD【解析】A、滑块向右运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右运动过程中，是先加速，后减速，即滑块的机械能先增大后减小，故A错误；

B、滑块向左运动与弹簧接触过程中，弹簧弹力和摩擦力对滑块做负功，滑块的机械能减小，滑块向右运动过程中由A分析知，滑块的机械能先增大后减小，故B错误；

C、在滑块与弹簧接触过程中，在滑块运动过程中地面对滑块的摩擦力一直对滑块做负功，故系统机械能一直在减小，故C正确；

D、根据动能定理，滑块运动过程中只有摩擦力对滑块做功，根据动能定理有解得：，故D正确．点睛：解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧后向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动，弹力和摩擦力相等时即为一个临界点．9、AC【解析】

AB.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，P竖直方向的分运动也是自由落体运动，因此两球将同时落地，故A正确，B错误；C.由于两球同时落时，且重力做功相同，根据，所以重力做功的平均功率相同，故C正确；D.由于落地时竖直分速度相同，根据P=mgvy，所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同，故D错误。10、BD【解析】A、由于船相对于水的速度大于水流速度，根据平行四边形定则可知，它们的合速度，即船实际的速度可以与河岸垂直，船可以垂直于河岸行驶，最终到达对岸，故B正确，A错误；C、如图所示，当船渡河航程最短时即为合速度垂直对岸，设船头应与上游河岸为θ则：cosθ=v2vD、当船头指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为tmin11、BC【解析】解:A、在轨道II上A点是远月点,而B点是近月点,从A向B运动引力对卫星做正功,卫星速度增大,故在A点速率小于在B点速率,故A错误;

B、在轨道II上经过B点时,卫星做离心运动,所需向心力大小该点万有引力,而在轨道III上经过B点时万有引力刚好提供圆周运动向心力,同在B点万有引力相等,根据向心力公式mv2R可以知道,在轨道II上经过B点时的速度大所以B选项是正确的;

C、在A点卫星的加速度都是由万有引力产生加速度,故同一点卫星的加速度相同,跟卫星轨道无关,所以C选项是正确的;

D、根据万有引力提供圆周运动向心力有G12、BC【解析】

A．根据圆周运动知识可得只能表示在半径为r1的圆轨道上的向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故A错误；B．研究飞船绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得故B正确；C．研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式得所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的周期大小之比为则故C正确；D．研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，在半径为r的圆轨道上运动得所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、大;OC;【解析】（1）选用质量和密度较大的重锤，可以减少空气阻力来减小误差；（2）知道BD的长度则可以利用中点时刻的速度等于平均速度求出C点的速度，如果再测出OC之间的距离则可以验证从O点到C点机械能是否守恒了，所以还需要测量OC的长度；14、（1）C(2)①2.13②2.272.27③在误差范围内，重锤下落过程中机械能守恒．【解析