2024-2025学年四川省宜宾市南溪区第二中学校高一下物理期末质量跟踪监视试题含解析.doc

2024-2025学年四川省宜宾市南溪区第二中学校高一下物理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)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是
A．物体所受的合外力为零时，机械能守恒
B．物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒
C．系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒
D．在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒
2、 (本题9分)如图所示，木块A放在水平桌面上．木块左端用轻绳与轻质弹簧相连，弹簧的左端固定，用一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接木块右端，另一端连接一砝码盘（装有砝码），轻绳和弹簧都与水平桌面平行．当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态，弹力大小为3N．若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，取g=10m/s2，此时装置将会出现的情况是

A．弹簧伸长的长度减小
B．桌面对木块的摩擦力大小不变
C．木块向右移动
D．木块所受合力将变大
3、 (本题9分)关于运动和力，下列说法正确的是
A．没有力力的作用，物体就不会运动
B．做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上
C．做圆周运动的物体，其合外力一定指向圆心
D．做匀速运动的物体，其合外力不一定恒定
4、 (本题9分)如图（a）所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图（b）所示．研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间的这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是（　　）

A． B． C． D．
5、 (本题9分)有两个质量不同的小球A、B，从离地相同高度处以相同的速率分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　 　）
A．落地前瞬间，两小球的速度大小一定相同
B．从抛出到落地，重力对A、B小球做的功一样多
C．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同
D．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同
6、 (本题9分)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V，则下列说法中正确的是　　

A．D、E、F 三点的电势分别为 7 V、6 V、3 V
B．电荷量为  C 的正点电荷在 E 点的电势能为  J
C．将电荷量为  C 的正点电荷从 E 点移到 F 点，电场力做的功为  J
D．将电荷量为  C 的负点电荷从 B 点移到 A 点，电荷的电势能增加了  J
7、 (本题9分)质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，以天花板为零势能面，当小球到达最低位置时

A．两球运动的线速度大小相等 B．两球运动的角速度相等
C．两球的机械能相等 D．细绳对两球的拉力相等
8、 (本题9分)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是

A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力做功0
D．空气阻力做功为
9、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（ ）

A．小球经过P点时比经过Q点时角速度小
B．小球经过P点时比经过Q点时线速度小
C．如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点
D．小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力
10、 (本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为mA和mB的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度6 m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得

A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度2 m/s，且弹簧弹性势能相同
B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2
D．在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶4
二、实验题
11、（4分） (本题9分)物理学家于2002年9月评出十个最“美”的物理实验，这种“美”是一种经验概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论.其实，科学美蕴藏于各学科的实验之中，有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最“美”的实验.在加速度实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球运动的路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，而伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、时间用表示），亚里士多德的预言：_______：伽利略的结论：_________.伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一主要因素。在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验，目的是减小铜球运动过程中__________，同时抓住__________这一主要因素.
12、（10分） (本题9分)控制变量法是物理实验探究的基本方法之一。如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情境图，其中
(1) 探究向心力大小与质量m之间关系的是图___；
(2) 探究向心力大小与角速度ω之间关系的是图___。

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，用手拉住长为L质量为M的铁链，使其1/3垂在桌边．松手后，铁链从桌边滑下，取桌面为零势能面．

（1）求整条铁链开始时的重力势能为多少？
（2）求铁链末端经过桌边时运动速度是多少？
14、（14分）如图所示，一质量 m =kg，电荷量 q = + 3× C 的带电小球 A 用长为 10cm 的 轻质绝缘细线悬挂于 O 点，另一带电量未知的小球 B 固定在 O 点正下 方绝缘柱上（A、B 均可视为点电荷）。当小球 A 平衡时，恰好与 B处 在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ =。已知重力加速度 g=10，静电力常量 k =，求：

(1)小球 A 受到的静电力大小；
(2)小球 A 所在位置的场强大小和方向；
(3)小球 B 的电荷量。
15、（13分）如图所示，AB是一段粗糙水平轨道，在B点与一段半径R=0.4m的光滑竖直圆弧轨道相切并平滑连接．BOC是圆轨道的竖直直径，O为圆心．将一质量m=1kg的小滑块放在距B点x的A点，在水平恒定外力F=6N的作用下做加速运动，经B点撤去外力，小滑块恰好通过最高点C．已知小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因素μ=0.4，g=10，求：

(1)小滑块通过C点时速度的大小；
(2)AB之间距离x的大小．
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、C
【解析】
试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如在竖直方向做匀速运动的物体，选项A 错误；物体沿斜面加速下滑过程中，如果加速度为gsinα则说明物体不受阻力作用，则机械能守恒，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C 正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于火药释放出能量，故机械能要增加，选项D 错误．
考点：机械能守恒定律的条件判断．
2、B
【解析】
当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态时，由平衡条件可知木块A所受的静摩擦力为：f1=m砝g-F弹=0.5×10-3=2（N），所以桌面对木块A的静摩擦力至少为2N．当砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，F弹-m′砝g=3N-0.1×10N=2N，不超过最大静摩擦力，所以木块相对桌面仍静止，木块所受合力为零，没有变化，弹簧伸长的长度不变．根据平衡条件可知，桌面对木块的摩擦力大小为 f2=F弹-m′砝g=2N=f1，即桌面对木块的摩擦力大小不变．故B正确，ACD错误．故选B.
3、B
【解析】
A. 物体不受力仍然可以做匀速直线运动，选项A错误；
B. 做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上，选项B正确；
C. 只有做匀速圆周运动的物体，其合外力才一定指向圆心，选项C错误；
D. 做匀速运动的物体，其合外力一定为零，保持恒定，选项D错误。
4、A
【解析】
设弹簧的劲度系数为，A、B的质量为m，A的加速度大小为a,由题知整个系统处于平衡状态，此时弹簧的压缩量满足：①
当木块在平衡位置以下时，由牛顿第二定律可知：②
由①②式得：③
当木块在平衡位置以上时，由牛顿第二定律可知：④
由①④式得：⑤
由③⑤式可以看出力和木块的位移成一次函数关系，应选A
5、A
【解析】
两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，但方向不同，故A正确；根据重力做功的表达式W=mgh，得知由于两个小球质量不同，下落的高度相同，则在运动的过程重力对两小球做功不同，故B错误；小球落地瞬间，两球的速度大小相等，当方向不同，小球A的重力与速度有夹角，小球B的重力与速度方向相同，落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率和A物体重力的瞬时功率不一定相同，故C错误；从开始运动至落地，重力对两小球做功不相同，A的运动时间小于B的运动时间，根据知道重力对两小球做功的平均功率不一定相同，故D错误。
故选A。
两个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论．
6、AD
【解析】
连接AD,由正六边形的性质可得：AD平行于BC,且AD=2BC,因为，所以,故A错误；由可得B正确；由可得C错误．，,所以D错误．选B．
7、CD
【解析】
根据动能定理:mgl=mv2，解得v=，知右边小球线速度大，故A错误；根据，知两球的角速度不等，故B错误；开始时两球等高，机械能相同，下落过程中机械能守恒，则小球到达最低位置时两球的机械能相等，故C正确；向心加速度a= =2g，与l无关．所以两球的向心加速度相等，根据F-mg=ma，解得：F=mg+ma=3mg，所以细绳对两球拉力大小相等，故D正确．
故选CD．
点睛：解决本题的关键是根据动能定理求出小球最低点的速度，再根据a=，ω=分析向心加速度和角速度．
8、ABD
【解析】
A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，

所以WG=mgL．故A正确．B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=1．故B正确．C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即，故C错误，D正确；故选ABD．
【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．
9、AD
【解析】
AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，
则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知
小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；
C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，
则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；
D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由
于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q
点时对轨道的压力，故D正确。
10、AC
【解析】
从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被压缩，所以t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态，根据能量守恒可知弹簧弹性势能相同，故A正确；t3时刻两物块达到共同速度2m/s，且弹簧被拉伸到最长，则从t3到t4时间弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误；根据动量守恒定律，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有：m1v1=（m1+m2）v2 ，代入数据解得：m1：m2=1：2，故C正确；由图可得：v1=-2m/s，v2=4m/s根据动能的计算式：，可得在t2时刻A与B的动能之比为EkA∶EkB＝1∶8，故D错误。所以AC正确，BD错误。

二、实验题
11、 摩擦阻力 重力
【解析】
[1]亚里士多德的预言：铜球的运动速度是均匀不变的，即；
[2]伽利略的结论：铜球运动的路程与时间的平方成正比，即；
[3][4]伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素。你认为他在加速度实验中，伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动，是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素，同时抓住了这重力一主要因素，若将此实验结论做合理外推，即可适用于自由落体运动。
12、（1）丙 （2）甲
【解析】
第一空. 探究向心力大小与质量m之间关系保证角速度相同，而质量不同，所以是图丙。
第二空. 探究向心力大小与角速度ω之间关系，保证质量相同，而角速度不同，所以是图甲。

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：松手后，铁链在运动过程中，受重力和桌面的支持力，支持力的方向与运动方向垂直，对铁链不做功，只是垂在桌外部分的重力做功，因此，从松手到铁链离开桌边，铁链的机械能守恒．
(1) 取桌面为零势能面
桌外部分的质量为，其重心在桌面下处
此时铁链的重力势能为：；
(2)铁链末端经桌面时，整条铁链都在空中，其重心在桌面下处
此时铁链的重力势能为：
设此时铁链的速度为v，由机械能守恒定律有：

解得：
点晴：绳子、铁链运动的问题，对于每一部分来讲都是变力，运用动能定理难以解决过程中变力做功，但运用机械能守恒定律只要知道绳子的两个运动状态，不必考虑运动过程，因此解题就简单了，注意选好参考平面，尽量使解题简捷．
14、 (1) (2) 方向水平向右(3)
【解析】
(1) 小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力，根据平衡可知，A球受到水平向右的静电力为：

(2) 根据电场强度定义式可知： ，解得电场强度大小为
，方向水平向右
(3) 根据库仑定律得

解得小球B的电荷量为

15、 (1)；(2).
【解析】
(1)由题意小滑块恰好通过最高点C，知重力提供向心力
解得：；
(2)从A到C过程，由动能定理得：
解得：．