上海市虹口区市级名校2021-2022学年高一物理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（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、火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮绝（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度小为，以下说法中正确的是A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率小于时，外轨将受到轮缘的挤压2、(本题9分)如图所示，小明在荡秋千，a、b是绳上两点，关于a、b两点的线速度和角速度的大小关系，正确的是（）A．B．C．D．3、(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，则力F所做的功为（）A．FLsinθ B．mgLcosθC．FL(1-cosθ) D．mgL(1-cosθ)4、(本题9分)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）A．线速度大小不变B．角速度变化C．加速度不变D．周期变大5、如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A． B． C． D．6、(本题9分)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为．则等于()A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，轻绳的一端系着物块A，另一端通过水平转盘中心的光滑小孔O吊着小球B，A随转盘一起绕通过小孔O的竖直轴匀速转动，小球B始终与转盘保持相对静止．已知物块A与转盘的接触面是粗糙的，则物块A受力的个数可能是A．2个 B．3个 C．4个 D．5个8、(本题9分)物体做曲线运动时，下列情况可能出现的是（）A．速度方向变化，加速度为零 B．速度大小不变，方向改变C．速度方向变化，加速度大小不变 D．速度大小变化，加速度不变9、(本题9分)科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（）A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等B．木星与地球的第一宇宙速度之比为GC．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为G10、(本题9分)一个物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示.设该物体从开始至t0时刻的位移是x1，从t0至2t0时刻的位移是x2，该物体在t0和2t0时刻的速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）A．x2=4x1，v2=3v1；B．x1=9x2，v2=5v1；C．x2=4x1，W2=8W1；D．v2=3v1，W2=9W1；11、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙12、(本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（）A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)弹簧原长为20cm，下端挂重为4N的物体时，弹簧长为24cm，挂重力3N的物体时，弹簧的长度为___________cm．14、如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．15、(本题9分)质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为增大到最大值.为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B静止在光滑的水平面上．现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰．求二者在发生碰撞的过程中：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）滑块B的最大速度．17、（10分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

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、C【解析】

火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R，解得：R=v2/gtanθ，故A错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R,解得：v=，与质量无关，故B错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．故选C.点睛：火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力．2、C【解析】由于a、b两点绕同一中心点运动，并且时刻在一条直线上，所以a、b两点的角速度相等，根据，可知，故C正确；故选C3、D【解析】

小球在缓慢移动的过程中，水平力F是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得解得：A.FLsinθ与分析不相符，故A项与题意不相符；B.mgLcosθ与分析不相符，故B项与题意不相符；C.FL(1-cosθ)与分析不相符，故C项与题意不相符；D.mgL(1-cosθ)与分析相符，故D项与题意相符。4、A【解析】

匀速圆周运动过程中，速度大小恒定不变，速度方向时刻变化着，角速度恒定，周期恒定，向心加速度大小恒定，但向心加速度方向时刻变化着，A正确．BCD错误故选A5、D【解析】

由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；6、B【解析】

天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律充当向心力比较线速度的大小关系；【详解】“神舟八号”飞船与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：，得：，故，故B正确、ACD错误．【点睛】本题的关键根据万有引力提供向心力，解出线速度与轨道半径的关系．7、BC【解析】

由题可知，绳子的拉力等于小球B的重力T=mBg；当绳子的拉力恰好等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg=mAω2r时，A受重力、转盘的支持力以及绳子的拉力3个力的作用；当绳子的拉力不等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg≠mAω2r时，A受重力、转盘的支持力、绳子的拉力以及圆盘对A的静摩擦力共4个力的作用；A.2个，与结论不相符，选项A错误；B.3个，与结论相符，选项B正确；C.4个，与结论相符，选项C正确；D.5个，与结论不相符，选项D错误；8、BCD【解析】曲线运动的速度方向变化，说明速度在变化，则加速度不为零，选项A错误；曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故B正确；曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，速度大小也可以改变，加速度可以不变，如平抛运动，故CD正确；故选BCD．点睛：本题关键明确曲线运动的运动性质和动力学条件，要熟悉两种常见的曲线运动，平抛运动和匀速圆周运动的特征．9、AD【解析】

A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；B.根据重力提供向心力得G1=mv12RC.根据开普勒第三定律得a13TD.根据重力与万有引力相等，根据G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的质量为10、AC【解析】

根据动量定理，在0-t0在t0=2解得：v1:x1=代入解得：x1:由W=Fx得，W1:故本题选AC。11、AD【解析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。12、BCD【解析】

A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；二．填空题(每小题6分，共18分)13、23【解析】

[1]．根据胡克定律，挂重为4N的物体时，G1=k（L1-L0）4=k（0.24-0.20）k=100N/m；挂重力3N的物体时G2=k（L2-L0），3=100（L2-0.20）L2=0.23m=23cm．14、1:24:1【解析】设剪断细线前两物体离地面的高度均为h；剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度为，则当B落地时A的速度；则；AB下落过程中机械能守恒，故此时的机械能等于刚开始下落时的重力势能，则机械能之比：点睛：此题要搞清剪断细线后两物体的运动特点，结合牛顿第二定律即运动公式求解；两物体下落时只有重力做功，机械能守恒.15、【解析】

[1][2]在此过程中由动能定理可得：，当速度最大时牵引力等于阻力，可得方程：，所以所需要的方程为和三．计算题(22分)16、（1）6J（2）2m/s【解析】(1)当弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块A、B共速，由动量守恒定律得mAv0＝(mA＋mB)v，解得v＝1m/s，弹簧的最大弹性势能即滑块A、B损失的动能(2)当弹簧恢复原长时，滑块B获得最大速度，由动量守恒和能量守恒得mAv0＝mAvA＋mBvm，解得vm＝2m/s.17、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；(1)在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma设物块B通过传送带后运