2022年天津市宁河区芦台第一中学物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)下列说法正确的是A．摩擦起电说明了电荷可以创生B．自然界中不仅仅存在正、负两种电荷C．电场线是实际存在的线D．静电复印机应用了静电吸附的原理2、一个在水平面上做匀速圆周运动的物体，如果半径不变，而速率增加为原来速率的3倍时，其向心力是36N，则物体原来受到的向心力的大小是（）A．2N B．4N C．6N D．8N3、(本题9分)如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处.杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，A、B两点A．角速度大小之比2：lB．角速度大小之比1：2C．线速度大小之比2：lD．线速度大小之比1：24、(本题9分)如图所示，圆轨道与椭圆轨道相切于点，点是椭圆轨道的远地点．人造地球卫星在圆轨道上运行的速率为，在椭圆轨道上运行经过点时速率为，在圆轨道上运行的加速度大小为，在椭圆轨道上点的加速度大小，则（）A． B． C． D．5、(本题9分)质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以水平速度v射向木块，子弹最终“停留”在木块中.在此过程中，对于子弹和木块组成的系统，则（）A．动量守恒，机械能也守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒，机械能不守恒6、(本题9分)一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为，则该探月卫星绕月运行的速率约为（）A． B．C． D．7、(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8、如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A经过C点时的速度大小为C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量9、(本题9分)下列情况中的物体，可以看作质点的是（）A．研究地球的公转B．研究一列火车的进站时间C．研究一列火车从成都开往拉萨的运行时间D．研究直升飞机上螺旋桨的转动情况10、如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A．小球以后将向右做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽内上升的最大高度为11、静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），P、Q为运动轨迹上的两点，粉尘是从P运动到Q，下列关于带电粉尘的说法正确的是（）A．粉尘带负电B．粉尘带正电C．粉尘从P运动到Q过程，其加速度变大D．粉尘从P运动到Q过程，其速度变大12、(本题9分)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则A．第1s末两物体的速度最大B．第2s内，拉力F对物体A做正功C．第2s末，两物体开始反向运动D．物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g。（1）该实验需要直接测量的物理量是______。A、重锤的质量B、重锤下落的高度C、重锤底部距水平地面的高度D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）选用一条点迹清晰且第一、二点间距离约为2mm的纸带验证机械能守恒定律，如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始计时点，点F是第n个点，设相邻点间的时间间隔为T，实验中计算点F速度vFA、vFB、vFC、vFD、v测得hn-1、hn、hn+1分别为15.40cm、19.00cm、23.00cm，重锤质量m=1kg，T=0.02s动能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的实验结论是_____________________________________。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、低压交流电源、导线、重锤、天平等仪器．其中不必要的是____________．（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致试验结果mgh__mv2（填>、=、<）（3）如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_________，其斜率等于________的数值．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)“天宫二号”是我国自主研发的一个“空间实验室”，科学家、航天员们将在里面展开各种工作和试验，为建成空间站奠定了基础．“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为h．已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G．试回答下列问题：(1)求“天宫二号”在轨运行线速度v的大小；(2)“太空移民”是人们的大胆设想，为解决在空间站生活的失重问题，科学家设想让空间站通过自转产生的向心加速度来模仿重力加速度，获得“人工重力”，就是要使人们感受到“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样（不考虑重力因地理位置不同而产生的差异）．设自转半径为r，求空间站自转周期T的大小．16、（12分）宇航员在一星球表面上高h处由静止释放一个小球，经过t时间小球落到星球表面，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的质量M.17、（12分）小明踩着滑板沿水平方向以v0=3m/s的速度离开平台，假设经过t=0.4s以不变的姿势着地，如图所示，小明和滑板的总质量m=50kg，取g=10m/s2，不计空气阻力．求：（1）平台的高度h；（2）着地前瞬间速度v及重力的瞬时功率P。

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、D【解析】

A.摩擦起电是由于电子的转移引起，并非说明了电荷可以创生，故A错误；B.自然界中只存在正、负两种电荷，故B错误；C.电场线是人们为形象地描述电场的特点而引入的，实际不存在的线。故C错误；D.复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉吸附在鼓上，故D正确。2、B【解析】

根据向心力公式得：；当速率为原来的3倍时有：，解得：F1=4N；A.2N，与结论不相符，选项A错误；B.4N，与结论相符，选项B正确；C.6N，与结论不相符，选项C错误；D.8N，与结论不相符，选项D错误；3、C【解析】

AB.因为AB两点是同轴转动，所以A、B

两点的角速度是相等的。故AB错误；CD.由v=rω，可知速度之比等于半径之比，故A、B

两点线速度大小之比为2：1，故C正确，D错误；4、C【解析】

根据开普勒行星运动第二定律，则在椭圆轨道上运动时；从圆轨道到椭圆轨道，在A点要加速，则在椭圆轨道上A点的速度vA大于圆轨道上的速度v1，故无法比较卫星在圆轨道上的速度v1和在椭圆轨道上运行经过B点时速率为v2的大小，选项AB错误；根据可得，则在圆轨道上运行的加速度大小a1等于在椭圆轨道上A点的加速度a2，选项C正确，D错误；故选C.5、B【解析】

在子弹射入木块的整个过程中，子弹和木块组成的系统所受的合外力为零，只有一对内力即摩擦阻力作用，则子弹和木块组成的系统动量守恒.在子弹射入木块的过程，有一对摩擦阻力做功，子弹的部分动能转化为系统的内能，因此系统的机械能不守恒.A.动量守恒，机械能也守恒与分析结果不相符；故A项不合题意.B.动量守恒，机械能不守恒与分析结果相符；故B项符合题意.C.动量不守恒，机械能也守恒与分析结果不相符；故C项不合题意.D.动量不守恒，机械能不守恒与分析结果不相符；故D项不合题意.6、B【解析】

对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需向心力，即，所以，第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于中心天体半径，所以，所以．A.，选项A不符合题意；B.，选项B符合题意；C.，选项C不符合题意；D.，选项D不符合题意；7、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．8、BC【解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误。

B.物体到C点时物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：，得，故B正确。

C.由几何知识可得，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。

D.物体到C点时物块B的速度为零。根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误。9、AC【解析】A、研究地球的公转时，地球的大小相对于地球和太阳的距离来说是很小的，可以忽略，可以看成质点，故A正确；B、研究火车进站的时间时，火车的长度不能忽略不计，不能看做质点，故B错误；C、研究火车从成都开往拉萨的运行时间时，尽管火车有一定的长度和形状，但相对于成都到拉萨的距离可忽略不计，故火车可看作质点，故C正确；D、研究直升飞机上螺旋桨的转动情况不能看成是质点，否则就没有旋转可言，所以D错误。点睛：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。10、BCD【解析】

小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律，根据动能定理得出小球对小车做功的大小．【详解】AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：①，由动能守恒得②，联立①②得，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，A错误B正确；C．对小车运用动能定理得，小球对小车做功，C正确；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则③，④，联立③④解得，D正确．11、ACD【解析】

根据轨迹弯曲的方向判断电荷的正负，电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，根据电场力做功判断电势能和加速度的变化．解：A、由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，A正确，B错误；C、颗粒向电场线密的地方运动，该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变大，故C正确；D、电场力做正功，该粉尘颗粒的电势能逐渐变小，速度增大．故D正确；故选ACD12、BD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律研究加速度与时间的关系，分析物体运动的性质．根据牛顿第二定律，分别对AB整体和B研究，分析．A、根据牛顿第二定律得知，两物体的加速度a=B、由图看出，1s-2s时间内，F的方向不变，物体一直加速，第2s内，拉力F对物体A做正功．故B正确．C、由于惯性，第2s末，两物体开始做正向减速运动．故C错误．D、由f=故选BD。考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．点评：本题是牛顿第二定律的应用问题，采用整体法和隔离法相结合研究．要注意F的正负表示F的方向．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC1.861.81在误差允许范围内，物体减小的机械能等于物体动能的增加，物体机械能守恒。【解析】试题分析：（1）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是：重锤下落的高度，故选项B正确。（2）求速度时我们是利用匀变速直线运动的规律即匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，vF（3）重力势能减小量ΔEp=mg（4）在实验误差允许的范围内，机械能是否守恒。考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】在解决实验问题时要注意实验的原理有实验中的注意事项，特别要注意数据的处理及图象的应用；对于基础实验要从实验原理出