2024-2025学年福建省福州市师大附中物理高一下期末质量跟踪监视试题含解析.doc

2024-2025学年福建省福州市师大附中物理高一下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：（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、如图所示，某跳伞员正在沿竖直方向匀速降落时，突然受到水平方向的风力作用，忽略降落伞和人在竖直方向受力的变化，下列说法正确的是

A．受到水平方向的风力，跳伞员仍做直线运动
B．受到水平方向的风力越大，跳伞员落地的时间越长
C．受到水平方向的风力越小，跳伞员落地的速度越大
D．受到水平方向的风力越大，跳伞员落地的加速度越大
2、上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是
A．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能
B．摆球机械能守恒
C．能量正在消失
D．只有动能和重力势能的相互转化
3、 (本题9分)2017年9月12日,“天舟一号”货运飞船顺利完成了与“天宫二号”空间实验室的自主快速交会对接试验,对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道(可视为圆轨道)运动.下列说法正确的是（ ）
A．与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的速率变小
B．与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的周期变大
C．“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接前在同一轨道上运行,货运飞船加速追上空间实验室实现对接
D．“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上加速,逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
4、 (本题9分)关于物体做曲线运动时的速度和加速度，下列说法正确的是
A．速度可以不变，加速度也可以不变 B．速度一定改变，加速度可以不变
C．速度可以不变，加速度一定改变 D．速度一定改变，加速度也一定改变
5、 (本题9分)很多物理量都采用了比值定义的方法，例如：电场强度的表达式称为定义式，下列表达式中，不属于比值定义法的是
A． B． C． D．
6、 (本题9分)为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国于1011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h1的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T1．火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G．仅利用以上数据，可以计算出（ ）
A．火星的半径和“萤火一号”的质量
B．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
C．火星的密度和火星表面的重力加速度
D．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力
7、 (本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，从斜面顶端以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端，速度是v，不计空气阻力．下列说法正确的是

A．若以速度2水平抛出小球，则落地时间大于
B．若以速度2水平抛出小球，则落地时间等于
C．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v成θ角
D．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向
8、 (本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长( )

A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关
C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功
D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功
9、 (本题9分)如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有

A．TA>TB B．EkA>EkB
C．SA=SB D．
10、 (本题9分)若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星的轨道半径越大，它的运行周期越大
B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大
C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大
D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小
11、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（ ）

A．重力对三个小球所做的功相同
B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小
C．三个小球到达底端时的动量相同
D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小
12、 (本题9分)如图，A、B质量分别为m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小车C上，小车质量为m3＝1kg，A、B与小车的动摩擦因数均为0.5，事先三者均静止在光滑的水平面上。某时刻A、B间炸药爆炸（时间极短）使A、B获得图示左右方向的瞬时速度和11J的总机械能。假设A、B最终都没有离开小车上表面，水平面足够长，g＝10m/s1．现从炸药爆炸结束开始计时，则（　　）

A．t＝0时，A、B的速度大小分别是4m/s、1m/s
B．t＝0.4s时，B与平板小车C先相对静止
C．t＝0.8s时，A与平板小车C相对静止
D．t＝0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量Q＝10J
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）某次实验利用打点计时器打出一条如图所示的纸带，C、D、E、F、G是按打点顺序依次选取的计数点，计数点的距离如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0. 1s.

（1）刻度尺D点的读数为________cm;
（2）小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字）.
14、（10分） (本题9分)如图所示,为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”实验装置示意图.

(1)实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平实验桌面上，将导轨调至水平；
②由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝_______cm；
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码盘静止不动时，释放滑块，要求砝码盘落地前挡光条已通过光电门2；
④从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2；
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出砝码盘和砝码的总质量m .
(2)根据以上实验测量结果完成以下的问题(只要求写出表达式，已知挡光条的宽度为，重力加速度为)：
①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______和_____.
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、砝码盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝_____和Ek2＝________.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝______.
(3)在实验误差允许范围内，如果关系式________成立，则可认为机械能守恒定律得到了验证.
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)质点做匀减速直线运动，加速度大小为a=4m/s2，在第1 s内位移为6 m，求：
（1）求初速度
（2）在整个减速运动过程中质点的位移大小；
16、（12分）如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2 m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90 kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90 kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.
求：

(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?
(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小？
17、（12分） (本题9分)如图所示，轻质细绳一端悬挂于O点，另一端系一质量为m的小球，细绳与竖直方向成60°时，用水平力拉住小球，小球处于平衡状态，重力加速度为g,忽略空气阻力，求：

(1)水平拉力大小；
(2)撤去水平力，小球摆至最低点时细绳的拉力大小.
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.跳伞员在受到水平风力作用时，可以将其运动分解为竖直方向匀速直线运动和水平方向加速运动；由物体做曲线运动条件可知跳伞员做曲线运动，故A错误；
B.落地时间与水平运动无关，只与竖直运动有关，则落地时间不变，故B错误；
C.落地速度为竖直速度与水平速度的合速度，风力越小，落地时水平速度越小，则落地速度越小，故C错误.
D.水平风力产生的加速度就是跳伞员落地的加速度，则风力越大加速度越大，则D正确.
2、A
【解析】
根据能量守恒定律可知，能量不会消失，由题意可知，摆球的机械能由于阻力做功越来越小，故机械能不再守恒；减小的机械能转化为周围的内能
A. 总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能符合题意，A正确
B. 摆球机械能守恒不符合题意，B错误
C. 能量正在消失不符合题意，C错误
D. 只有动能和重力势能的相互转化不符合题意，D错误
3、D
【解析】
对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道运动，即轨道半径不变，可知组合体运行的速率和周期都不变，选项AB错误； 对接前，“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上运行，然后进行加速，逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，选项C错误，D正确；故选D.
4、B
【解析】
物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的即速度一定变化，但加速度不一定变化，如平抛运动也是曲线运动，它的合力为重力，加速度是重力加速度即不变，故B正确。
故选B。
5、A
【解析】
A、根据电阻定律电阻可知导线的电阻值大小与导线的长度成正比，与导线的横截面积成反比，不属于比值定义法，故选项A正确；
  B、密度是物质的一种特性 物体的密度与物体的质量和体积无关，物体的密度的表达式属于比值定义法，故选项B错误；
  C、电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定，与和无关，电容的表达式属于比值定义法，故选项C错误；
   D、在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，叫做这点的电势，电势的表达式属于比值定义法，故选项D错误。
6、C
【解析】
根据万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，则有：，，可求得火星的质量和火星的半径，根据密度公式得：，在火星表面的物体有，可得火星表面的重力加速度，故C正确；从C选项分析知道可以求出火星的半径，但不能求出“萤火一号”的质量，故A错误．从C选项分析知道可以求出火星的质量，由于不知道“萤火一号”的质量，所以不能求出火星对“萤火一号”的引力，故B错误．从C选项分析知道可以求出火星的表面的重力加速度，由于不知道“萤火一号”的质量，所以不能求出火星对“萤火一号”的引力，故D错误．故选C．
【点睛】根据万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，列出等式．根据密度公式求出密度．运用万有引力等于重力表示出火星表面的重力加速度．
7、BD
【解析】
A、B、若以速度2v1水平抛出小球，小球将落水平面上，下落的高度与小球落在斜面底端时相等，而平抛运动的时间是由下落的高度决定的，所以落地时间等于t1．故A错误，B正确．C、D、以速度v1水平抛出小球，小球将落斜面上，则有，设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为α，则得，可得tanα=2tanθ，与小球的初速度无关，所以若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为α，速度方向与v同向，故C错误，D正确．故选BD.
【点睛】本题是对平抛运动规律的考查，要知道平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，当小球落斜面上时竖直分位移与水平分位移之比等于斜面倾角的正切．
8、AB
【解析】
A. 圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；
B. 碰撞后平衡时，有：

即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；
CD. 碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；
9、AD
【解析】
根据 知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由 知： ，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．
重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力．选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等．这是针对某一行星的，而不是两个行星．
10、AD
【解析】
卫星的向心力由万有引力提供得；由万有引力公式可得运行周期，故半径越大，运行周期越大，故A正确．由万有引力公式可得运行线速度，故半径越大，运行速度越小；故B错误；由可知，卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小，选项C错误，D正确.
11、ABD
【解析】
A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；
B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确
C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；
D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。
12、AC
【解析】
A. 炸药爆炸瞬间A、B系统动量守恒，以向左为正方向，有：

A、B的机械能总量为11J，故：

联立解得：
v1=4m/s，v1=1m/s
故A项与题意相符；
BC. 爆炸后AB在C上滑动，B先与C相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，该过程中ABC组成的系统动量守恒，设该过程的时间为t3，对A应用动量定理
-μm1gt3=m1v3-m1v1
对B应用动量定理
-μm1gt3=m1v4-m1v1
对C应用动量定理
(μm1g-μm1g)t3=m3v4
代人数据得
v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s
之后，A在C是滑动直到相对静止，根据系统的动量守恒
0=(m1+m1+m3)v
解得：
v=0
设A滑动的总时间为t，则
-μm1gt=0-m1v1
解得：
t=0.8s
故B项与题意不相符，C项与题意相符；
D. t=0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量
Q=E=11J
故D项与题意不相符。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、1.00 0.20（0.18～0.22）
【解析】
第一空.毫米刻度尺的精确度为1mm，估读到0.1mm，则D点读数为1.00cm.
第二空.根据匀变速直线运动的判别式，
四组位移选择逐差法得：.
14、50.00
【解析】
标尺读数时，注意最小刻度为十分度，需读到最小刻度的下一位；光电门的宽度很小，可平均速度代替瞬时速度；动能和势能减少量，根据基本公式求解即可。
【详解】
第一空．标尺读数：；
第二空第三空．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，即滑块通过光电门1的速度为：，
滑块通过光电门2的速度为：；
第四空第五空．，
；
第六空．系统重力势能的减少量为：；
第七空． 机械能守恒，即：，所以有：。
本题主要考查了利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验，较为简单。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1）8m/s； （2）x=8m；
【解析】
（1）根据x=v0t-at2可得6=v0×1-×4×12，解得v0=8m/s
（2）在整个减速运动过程中质点的位移大小
16、 (1) 5.2m/s(2)432N
【解析】
(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,可求得甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动的速度；进而可求得乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出。
(2)对甲根据动量定理可求得甲与A的相互作用力。
【详解】
(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,则有：(M2+m)v0-M1v0=(M1+M2+m)v1
以乙和A组成的系统为研究对象,由动量守恒得：
(M2+m)v0=M2v1+mv
代入数据联立解得：
v1=0.4m/s,v=5.2m/s
(2)以甲为研究对象,由动量定理得：
Ft=M1v1-(-M1v0)
代入数据解得F=432N
答案:(1)5.2m/s；(2)432N
17、 (1) (2)
【解析】
(1)由受力分析，小球处于平衡状态
水平拉力
解得:
(2)设小球摆到最低点时速度为，受拉力为T，摆线长为L，
由动能定理：
在最低点，由牛顿第二定律：

联立解得：