安徽省来安中学2024-2025学年高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析.doc

安徽省来安中学2024-2025学年高一物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、如图所示，荡秋千是一种往复运动，人在秋千上可以越荡越高，在越荡越高的过程中，下列说法中正确的是

A．系统的机械能不变
B．系统的机械能减小
C．系统的机械能增大
D．系统的机械能变化无法确定
2、下列物理量中属于标量的是( )
A．线速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度
3、 (本题9分)如图所示，空间存在匀强电场，小球甲带负电荷，乙带正电荷，用等长的绝缘细线悬挂在水平天花板下，两根细线都恰好与天花板垂直. 匀强电场的方向可能是

A．水平向右 B．水平向左
C．竖直向上 D．竖直向下
4、 (本题9分)如图所示，为竖直面内圆弧轨道，半径为，为水平直轨道，长度也是．质量为的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，现使物体从轨道顶端由静止开始下滑，恰好运动到处停止，那么物体在段克服摩擦力所做的功为（ ）

A． B．
C． D．
5、 (本题9分)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如人原地起跳时，总是身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面。从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，下列分析正确的是：
A．地面对人的支持力等于重力
B．地面对人的支持力大于重力
C．人原地起跳过程中获得的动能来自于地面
D．人与地球所组成的系统的机械能是守恒的
6、 (本题9分)如图所示，三个完全相同的小球a、b、c从同一水平高度，以同样大小的初速度v0抛出，a的初速度方向与水平成30°，b的初速度方向竖直向上，c的初速度方向与竖直方向成30°，不计空气阻力，小球最终都落在同一水平面上，关于三个小球在空中的运动，下列说法正确的是（）

A．落地前任意时刻它们的机械能都相同
B．落地前任意时刻它们的动能都相同
C．它们同时落到同一个水平地面
D．从抛出到落地，重力对它们做的功相同
7、 (本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：

A．重力做功2.5 B．动能增加0.5
C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.5
8、 (本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(   )

A．选择路线①,赛车经过的路程最短
B．选择路线②,赛车的速率最小
C．选择路线③,赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
9、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（　　）

A．分针与时针的角速度之比是12：1
B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1
C．分针与时针的周期之比是12：1
D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：1
10、 (本题9分)有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（ ）

A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．c在4 h内转过的圆心角是
C．b在相同时间内转过的弧长最长
D．d的运动周期有可能是23h
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某同学利用钢球的平抛运动测定当地重力加速度．
（1）使用如图甲所示的游标卡尺前应先将卡口合拢，检查游标尺和主尺的零刻度线是否对齐．用已检查好的游标卡尺测量钢球的直径d时，读数如图乙所示，d＝__________mm．

（2）如图丙所示，将光电门固定在桌子边缘，测量桌面离地高度H，钢球通过光电门的挡光时间△t，抛出后落地点到桌子边缘的水平距离x．则重力加速度的表达式g＝ _______________________（用测量的物理量符号表示）．

（3）如果光电门安装在粗糙桌面上距边缘一段距离处，则重力加速度g的测量值___________真实值（选填“＞”“＝”或“＜”）．
12、（10分）如图甲所示，在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.0kg的重物从静止开始自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为打下的第一个点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8。那么：

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的______（选填番号）
A．动能变化量与重力势能变化量
B．速度变化量和重力势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)纸带的________端（选填“左”或“右”）与重物相连；
(3)从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEP=____J,动能增加量ΔEk=____J.（结果取两位有效数字）
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)如图甲所示，一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处，A点和圆弧对应的圆心O点等高。

（1）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长)，mb静止于B点，ma从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3ma<mb。
（2）若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接，如图乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8 m，传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1 m/s，B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2 m。mb静止于B点，ma从静止开始释放，滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(设为mc)运动，当mc运动到C点时速度恰好为零。求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q。(g=10 m/s2)
14、（14分）我国的航空航天事业取得了巨大成就，2010年20月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，“嫦娥二号”的质量为m，它绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h，已知引力常量G、月球质量M、月球半径R。求：

(1)“嫦娥二号”绕月做匀速圆周运动的周期；
(2)“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度与月球表面附近的重力加速度的大小之比。
15、（13分） (本题9分)如图所示，是运载火箭发射飞船的示意图．飞船由运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道．已知近地点A距地面高度为h1，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：

（1）地球的第一宇宙速度大小；
（2）飞船在近地点A的加速度aA大小；
（3）远地点B距地面的高度h2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】
人在秋千上越荡越高，说明系统机械能增加；
A. 系统的机械能不变，与结论不相符，选项A错误；
B. 系统的机械能减小，与结论不相符，选项B错误；
C. 系统的机械能增大，与结论相符，选项C正确；
D. 系统的机械能变化无法确定，与结论不相符，选项D错误。
2、C
【解析】
A. 线速度是矢量，故A错误；
B. 角速度是矢量，故B错误；
C. 周期是标量，故C正确；
D. 向心加速度是矢量，故D错误。
3、A
【解析】
甲带负电荷，乙带正电荷，二者之间的相互作用为吸引力，所以乙对甲的吸引力水平向右，要使甲处于竖直方向平衡，就要加一个水平向右的电场，使甲受到的向左电场力等于乙球对甲的吸引力。
A. 水平向右，与结论相符，选项A正确；
B. 水平向左，与结论不相符，选项B错误；
C. 竖直向上，与结论不相符，选项C错误；
D. 竖直向下，与结论不相符，选项D错误；
4、D
【解析】
BC段物体受摩擦力，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功； 对全程由动能定理可知，解得，故AB段克服摩擦力做功为，D正确．
5、B
【解析】
分析人的运动情况，根据受力分析明确人的受力情况，则可根据牛顿第二定律得出力的关系；由功能的转化可得出能量转化关系。
【详解】
A、B、人在上升过程中经历了先加速再减速过程，加速过程中人受到的支持力大于人的重力；故A错误，B正确.
C、人起跳时，地面对人不做功，人的动能来自于本身的生物能；故C错误.
D、由于有人体生物能转化为机械能，故机械能不守恒；则D错误.
故选B.
本题考查牛顿运动定律及功能转化，要注意明确支持力对人作用的位移为零，故支持力对人不做功，人是利用自身的能量得以增加机械能的。
6、AD
【解析】
小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，根据三个小球的运动情况分析任意时刻的动能是否相同，判断它们是否同时落地。
【详解】
在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，故在任意位置三个小球的机械能都相同，故A正确；b竖直上抛，运动的时间最长，当其到达最高点时速度为零，而a、c的速度一直不为零，故落地前任意时刻它们的动能不相同，只有在落地时的动能才相同，故B错误；b竖直上抛，运动的时间最长，最后落到水平地面上，故C错误；在整个过程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正确；故选AD。
7、BC
【解析】
A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；
B、恰好到达B点有： ，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；
C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；
D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．
8、ACD
【解析】
试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。
考点：圆周运动；牛顿第二定律
9、ABD
【解析】
AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为
T分：T时＝1：12
由

研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.
B.由
v＝ωr
得，分针与时针端点的线速度之比为
v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1
即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.
D、根据
a＝ω2r
得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.
10、ABD
【解析】
A.地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A错误；
B.c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故B错误；
C.由，解得，可知，卫星的轨道半径越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．故C正确；
D.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h．故D错误；
本题选错误的，故选ABD.

二、实验题
11、5.0； 2Hd2/x2△t2 ； >；
【解析】
（1）游标卡尺的主尺读数为：0.4cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.1×10mm=0.10mm，所以最终读数为：0.50cm=5.0mm．
（2）球平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，依据运动学公式，则有：H=gt2，x=v0t，而v0=；解得：g=；
（3）根据重力加速度表达式，g=，当光电门安装在离粗糙桌面边缘一段距离处，则导致值偏大，那么重力加速度的测量值大于真实值．
点睛：对于基本测量仪器如游标卡尺要了解其原理，解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握平抛运动处理规律，及运动学公式的应用．
12、A 左 0.31 0.30
【解析】
第一空：为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的重力势能的减少量与动能的增加量是否在误差允许的范围之内相等，A正确，BC错误。
第二空：重物在下落过程中，速度在增大，故相邻点间的距离应该是增大的，由图可知，纸带的左端与重物相连；
第三空：从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为；
第四空：打B点时，重物的速度大小为，由初速度为零，则此过程中，重物动能的增加量为。

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）见解析（2）9J
【解析】
(1)两滑块碰撞时动量守恒mava=mava′＋mbvb′
无机械能损失ma=mava′2＋mbvb′2
解得：va′=
解得：vb′=
要想发生两次碰撞必须满足：－va′>vb′代入可得：3ma<mb
(2)机械能守恒magR=
滑块ma与mb相碰后结合在一起，动量守恒mav1=mcv2
从B运动到C点时速度恰好为零，由动能定理可得：
－fL=0－mc
f=mca，－v0=v2－at
mc向右运动：s1=v2t－at2
传送带向左运动：s2=v0t
Q=fs相对=f(s1＋s2)=9J
14、 (1) ；(2)
【解析】
(1)“嫦娥二号”做圆周运动的轨道半径为：

根据牛顿第二定律得：

可得：

“嫦娥二号”做圆周运动的周期为，则有：

解得：

(2)嫦娥二号”做圆周运动的向心加速度为：

质量为的物体在月球表面附近时，有：

解得嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度与月球表面附近的重力加速度的大小之比：

15、 (1) (2) （3）
【解析】
试题分析：（1）在地面上①
地球的第一宇宙速度时，根据万有引力充当向心力②
联立①②知．
（2）设地球质量为M，飞船的质量为m，在A点受到的地球引力为③
联立①③得．
（3）飞船在预定圆轨道飞行的周期，由牛顿运动定律得，
联立解得．
考点：万有引力定律及其应用
【名师点睛】卫星在椭圆轨道运行时的加速度目前只能根据牛顿第二定律求解；卫星的轨道半径与线速度、角速度、周期对应．